黑龍江小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)特征分析

王秋陽

(黑龍江省礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150036)

黑龍江省的小興安嶺礦山地區(qū)，位于伊春—延壽鉬多金屬成礦帶的北段，山脈主體大致呈現(xiàn)為西北-東南走向，大部分高度處于海拔500～1 000 m之間。山勢平緩，北部較低南部較高，位于伊春的大管山高度為海拔1 203 m。地貌相對于其他部分明顯不同，南部山勢柔和平緩，河流水域綿延細(xì)長；北部山勢比較陡峭，成階梯形走勢，河流水域短促。山脈北部大部分為丘陵地形，地表主要為砂礫巖與玄武巖構(gòu)成，河谷多數(shù)為寬谷；南部低地勢丘陵部分，多出露海西期花崗巖，河谷多數(shù)為“V”形谷。本文通過對小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)特征的分析，旨在減少地質(zhì)災(zāi)害損失，恢復(fù)礦區(qū)環(huán)境，使地質(zhì)環(huán)境的破壞降低到最小限度，修復(fù)小興安嶺地區(qū)的原始環(huán)境的均衡狀態(tài)。

1 礦山地質(zhì)分析體系

礦山環(huán)境狀況的評估標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，既要將自然環(huán)境包含在內(nèi)，又不可忽視社會人為的因素對體系的影響，需要綜合衡量。

1.1 技術(shù)方法

本文是在小興安嶺礦產(chǎn)區(qū)數(shù)據(jù)調(diào)查與檢測分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦區(qū)礦山環(huán)境存在的問題，現(xiàn)狀及發(fā)展走勢，采礦對環(huán)境的影響程度，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境因素，按照不同礦山環(huán)境特點(diǎn)，采用與之相對應(yīng)的評價方式，對礦山地質(zhì)環(huán)境狀況好壞做出結(jié)論或定量分析，將分析結(jié)果劃分等級。畫出礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境綜合評價分布圖，最后對分析結(jié)果做出評述，提出合理建議。

1.2 分析指標(biāo)的選取

按照黑龍江省小興安嶺礦山地質(zhì)的特征，將塌方、滑坡、泥石流、地表坍塌、廢棄物、地表裂縫、房屋裂縫等災(zāi)害種類作為評價依據(jù)。并且按照各個評價依據(jù)的形態(tài)特點(diǎn)，確定評價依據(jù)提供的信息值。塌方、滑坡與廢棄物按照體密度來計(jì)算；泥石流、地面坍塌按照面密度來計(jì)算；地表裂縫和房屋裂縫按照點(diǎn)密度來計(jì)算。

小興安嶺礦山地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)指標(biāo)的選取要遵循地區(qū)特征，系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)調(diào)性、全面性、分級性、目標(biāo)性和可實(shí)施性原則。小興安嶺礦山生態(tài)環(huán)境特征分析按兩個層次展開。

2 礦山地質(zhì)特征

2.1 流水地質(zhì)特征

小興安嶺流域面積28.3萬平方公里，這與小興安嶺礦山地層松散物質(zhì)產(chǎn)生特征有關(guān)。通常情況下，河流流域面積越大，河流主溝就越長，單位面積內(nèi)的補(bǔ)給量就越小。從小興安嶺地形起伏的角度來講，該礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害溝谷的平均溝床比降大多為120‰～200‰之間，山體坡度大多在30°～50°之間，產(chǎn)生區(qū)溝床比降多數(shù)為180‰～270‰之間，山體坡度在40°～60°之間，方便水流快速聚集。

2.2 殘破積物特征

該礦區(qū)因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害所導(dǎo)致的沉積物質(zhì)補(bǔ)給量在(15～30)×106m3/km2之間，具有存在面積越大，單位面積補(bǔ)給量就越小的特點(diǎn)，產(chǎn)生的沉積物以殘坡沉積物和溝道沉積物為主，地質(zhì)災(zāi)害后和工程廢料等為輔，殘坡沉積物和溝道沉積物二者約占據(jù)總補(bǔ)給量的76%～98%。堆積層的厚度較大，結(jié)構(gòu)稀疏松軟。

小興安嶺地區(qū)氣候干燥，晝夜溫差較大，礦物通常裸露在外，風(fēng)化普遍，而且溝道內(nèi)徑流量較小，沒有進(jìn)行常態(tài)化的大規(guī)模清運(yùn)，因此沉積的沙土較多。

2.3 陡坡積水地質(zhì)特征

小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害溝流域內(nèi)松散固體沉積物質(zhì)主要成分為溝道沉積物和殘坡沉積物，溝道沉積物外層巨石遍布，存在厚實(shí)的粗化層，因?yàn)闆_擊粗化層需要大規(guī)模的流量和較大的流速，所以出現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害的幾率較小。但是粗化層一旦被沖毀，下面的細(xì)顆粒層將會被迅速沖走從而出現(xiàn)潰失性流動，與水流融合將會演變?yōu)榇笠?guī)模的礦山地質(zhì)災(zāi)害。其形成過程通常為洪水沖擊侵蝕河床物質(zhì)所導(dǎo)致。受大量降雨或高溫天氣的影響，水流與冰川積雪融水沿著陡峭的山坡而下，快速地聚集在溝道內(nèi)，并且沖刷和攜帶山坡表面的松散物質(zhì)以及支溝物質(zhì)，如果洪水水流速度超出溝床中大多數(shù)顆粒的啟動流速時，就會引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的周期為6～13 a。因?yàn)樵摰貐^(qū)的蓄水條件較差，所以這里的礦山地質(zhì)災(zāi)害大多數(shù)都伴隨洪水出現(xiàn)，來勢迅猛，持續(xù)時間比較短暫，相對與隴南山區(qū)來講，按照陡漲陡落的特征，通常會持續(xù)到降雨過后的1 h左右。

2.4 礦山地質(zhì)地球化學(xué)特征

圖1 小興安嶺地區(qū)石林公園區(qū)礦質(zhì)分布圖

2.5 黑龍江小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)特征分析結(jié)果

受地質(zhì)、地貌和構(gòu)造及成礦地質(zhì)條件等多個因素的影響，黑龍江省東部四大煤礦地區(qū)的礦山環(huán)境地質(zhì)問題最為突出，黑龍江省的礦山環(huán)境地質(zhì)問題大部分都集中這個地區(qū)。在所有地質(zhì)問題中地面塌陷最突出，呈現(xiàn)出大面積片狀分布，受影響的范圍最大，造成的損失也最大。地下水干涸與水土流失的問題也呈現(xiàn)出片狀分布。小興安嶺地區(qū)地質(zhì)特征非常復(fù)雜，總體以嘉蔭至鐵力一線為分界線，東部基本為海西褶皺帶，山體主要結(jié)構(gòu)為海西花崗巖構(gòu)成，其次就是下元古界變質(zhì)巖系。受新華夏構(gòu)造系統(tǒng)的影響，中生代出現(xiàn)部分內(nèi)陸盆地，在盆地內(nèi)部沉積了煤系地層。在燕山運(yùn)動期間發(fā)生大量斷裂活動，并且存在花崗巖侵入和火山噴發(fā)。

3 結(jié)語

黑龍江省小興安嶺地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境特征分析表明，經(jīng)過野外科學(xué)調(diào)查驗(yàn)證，基本上可以反映出當(dāng)前黑龍江省小興安嶺地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境特征。這也是我們首次對黑龍江省小興安嶺地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境特征進(jìn)行的量化分析。為黑龍江省小興安嶺地區(qū)全面展開礦山地質(zhì)環(huán)境修復(fù)治理工作提供了科學(xué)的依據(jù)。