貴州甕福磷礦資源開發與地質環境影響

陸治斌

摘 要：甕福磷礦地處貴州中部，儲量大、質量好、易開采，是建設大型磷礦山和磷化工產業的良好基地。礦區地質環境條件復雜，人類工程活動強烈，地質環境脆弱。礦山開發為國民經濟建設做出了巨大貢獻，同時也引發地質災害、地形地貌景觀破壞和含水層破壞等諸多礦山地質環境問題，嚴重破壞了礦山地質與生態環境，影響當地生產生活條件，甚至威脅人民生命財產安全。因此，調查評價礦山地質環境及其影響與危害，研究礦山地質環境恢復治理技術，具有深遠的社會、經濟和環境意義。

關鍵詞：甕福磷礦；地質環境問題；地質環境影響；地質環境治理

中圖分類號：P619.21+3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0005-02

甕福磷礦位于貴州省中部，行政區劃隸屬于貴州省黔南布衣族苗族自治州甕安縣和福泉市。地理坐標東經107°19′41″～107°26′14″，北緯26°54′29″～27°05′21″，南北長20km，東西寬3～4km，面積68.54km2。劃分為2個礦區9個礦段，即北部甕安縣境內白巖礦區玉華、大塘、王家院和穿巖洞4個礦段，南部福泉市境內高坪礦區磨坊、新橋、大寨、小壩和英坪5個礦段。1958年發現，1973年至1984年完成普查與勘探工作，求得磷塊巖總儲量8.2億噸，為亞洲和中國“第二”。該礦區儲量大、質量好、易開采，是建設大型磷礦山和磷化工產業的良好后備基地。

磷礦資源的開發與利用為國民經濟建設和地方經濟發展作出了巨大貢獻，礦業經濟成為甕安縣、福泉市乃至黔南州的支柱產業，還帶動了交通運輸、服務、流通等產業的發展。同時，也引發了礦山地質環境問題，且日趨嚴重。所以，礦山地質環境治理、恢復生態、保障人民生命及財產安全已成當務之急。

1 地質環境條件

甕福磷礦屬亞熱帶濕潤多雨氣候。最豐年降雨量1624.5 mm，最枯750.9mm，平均1148.7mm。歷年極端最高氣溫35.5℃，最低為-9.2℃，平均15.0℃。

巖坑河為礦區主要地表水體，全長2.5km左右，流量0.237～41.252m3/s，于甕安縣境內江界河附近匯入烏江，屬長江水系。礦區碳酸鹽類巖石廣布，主要以侵蝕——溶蝕成因的山脊——溝谷組合地貌類型為主。總體地勢兩側高中部低、南高北低，山形與河流走向基本一致，最高點為南部谷頂大坡，海拔高程1524m，最低點為巖坑河出口處，海拔標高976.4m，最大相對高差547.6m。

甕福磷礦出露的地層從上到下為第四系（Q）之殘坡積物、寒武系下統（1）碎屑巖、震旦系（Z）磷塊巖及白云巖、南華系（Nh）冰磧礫巖及清白口系（Qb）變質巖。

磷礦發育于震旦系下統陡山沱組（Z1ds）中，由磷塊巖、硅質巖、白云巖組成的含磷巖組。白巖礦區上部含b層礦，下部含a層礦，總厚0～58m。高坪礦區主要為b層礦，厚0～29m，下部a層礦變化較大無工業價值。

甕福磷礦位于川黔南北構造帶的白巖—高坪背斜上，東鄰新華夏構造體系，兩者呈斜接復合關系。褶皺總體呈近南北向展布，受新華夏系構造影響與制約，其首尾發生偏轉而呈“S”形或斜列。白巖—高坪背斜控制磷礦層發育與分布。背斜核部為清白口系清水江組（Qbq），翼部依次為南華系南沱組（Nh2n）和震旦系陡山沱組（Z1ds）、燈影組（Z2dy）及寒武系下統牛蹄塘組（1n）、明心寺組（1m）、金頂山祖（1j）等。

由于斷層的錯切，將白巖—高坪背斜分成兩段：即北段的白巖背斜（位于甕安縣境內）和南段的高坪背斜（位于福泉市境內）。

白巖背斜為一西緩東陡的斜歪梭形傾伏狀褶曲，軸向20～25°，軸脊自北而南經玉華、南堡及新橋一線，巖層傾角西翼一般25～35°，東翼急劇變陡，為60～75°。高坪背斜也為一不對稱斜歪傾伏褶曲，西緩東陡，軸向5～10°，北起谷隴，南至谷榔，全長13km。巖層傾角西翼15～25°，東翼25～40°，北傾伏端45～60°。斷裂構造主要有沿走向和橫切礦層的兩組斷層。前者傾角為30～60°，垂直斷距20～60m；后者大于60°，斷距小于20m。

區內發育的地下水類型和工程地質巖組有：

第四系（Q）沖積砂、礫及殘坡積砂土、粘土：屬松散巖類孔隙水巖組，零星分布，透水不含水。結構疏松，強度低，為松軟巖組。

寒武系下統金頂山祖（1j）、明心寺組（1m）、牛蹄塘組（1n）及南華系上統南沱組（Nh2n）：以碎屑巖、冰磧礫巖為主。含基巖裂隙水，泉點少，流量小，富水性弱。巖石結構軟弱，強度較低，為軟質類工程地質巖組。

清白口系清水江祖（Qbq）：以淺變質巖為主，含裂隙水，泉點少，流量小，富水性弱。原生巖石結構致密、堅硬，屬硬質巖組。但抗風化能力弱，尤其是地表100m以淺，裂隙發育，巖石破碎，強度變低，屬軟質類巖石。

震旦系上統燈影組（Z2dy）、下統陡山沱組（Z1ds）：以白云巖、硅質巖、磷塊巖為主，含碳酸鹽巖類巖溶水，泉流量0.039 ～7.110L/s，平均1.403L/s。鉆孔涌水量0.321～29.31L/s，平均5.674L/s；水位降深2.02～36.4m，平均12.032m；單位涌水量0.27～14.67L/s·m，平均0.879L/s·m。礦層賦存于陡山沱組（Z1ds）頂部，礦井充水主要含水層為含礦層及其上覆震旦系上統燈影組（Z2dy），含碳酸鹽巖類巖溶水。礦井涌水量10000m3/d左右，富水性強。巖石結構致密、堅硬，強度高，屬硬質類工程地質巖組，但巖溶化強烈，裂（溶）隙發育，巖石破碎。

綜上所述，礦區地貌復雜，地形陡峭；褶皺、斷裂構造發育；巖溶、風化作用強烈，巖石破碎，工程地質穩定性差；地下水發育、含量豐富，活動強烈，水文地質條件復雜；人類工程活動特別強烈。所以，地質環境條件復雜。

2 磷礦資源開發與地質環境影響endprint

2.1 磷礦資源及其開發利用概況

解放前至上個世紀50年代，當地老百姓就知道用磷礦石粉施肥使農作物生長茂盛，產量增加，但均屬民間采礦，產量較小。60年代開始對白巖礦區進行地表露天半機械化開采，年產量三十余萬噸。80年代初期完成普查勘探工作。90年代中期，甕福（集團）有限責任公司成立，大規模機械化開采。與此同時，地方及民營礦山企業也相繼發展，形成了國家大型礦山企業為主，地方礦業同時發展的格局。

縱觀礦山發展歷史，大致經歷以下四個時期：

解放前至1966年，屬手工作業期。歷時40年左右，機械開采程度很低，規模、產量小，磷礦資源開采總量不足千萬噸，平均每年僅二十余萬噸。

1967年至1980年，屬初級規模期。歷時14年左右，以地方礦山為主，半機械化作業，采礦技術相應提高。同時社隊（或鄉鎮企業）蓬勃發展。總開采量八百余萬噸，平均每年近六十萬噸。

1981年至1998年，屬大力發展期，也是亂開爛采階段。歷時18年左右，國家、集體及個人礦山迅猛發展，無論是開采技術還是生產規模，都較前兩個時期有了一個飛躍的發展。總采量兩千余萬噸，平均每年二百余萬噸，是前兩個時期的兩倍多。

1999年至今，屬規范、持證開采期。這個階段，整頓開采秩序，取締無證礦山。僅保留甕福磷礦及甕安、福泉兩縣（市）等大中型礦山企業，設置采礦權14個，其中大型4個，中、小型各5個。年產磷礦石1065×104t。

2.2 地質環境問題

磷礦資源是福泉市、甕安縣及黔南州優勢礦種，礦業經濟長期以來是該兩縣（市）甚至黔南州經濟社會發展的支柱產業，占工業總產值的40%以上。磷礦資源的開發與利用為國民經濟建設和地方經濟發展作出巨大貢獻，同時也引發了礦山地質災害、地形地貌景觀破壞、含水層破壞等地質環境問題，嚴重破壞礦山地質環境，影響當地生產、生活甚至威脅生命財產安全。

2.2.1 地質災害

地質災害是磷礦開發利用引發的主要地質環境問題。統計資料表明，甕福磷礦共發現（發生）地質災害（隱患）25處，其中滑坡12處，采空塌陷9處，泥石流3處，崩塌1處。已發生致災2起，造成26人死亡，22人受傷，直接經濟損失超億元。地質災害隱患仍然威脅1252戶6865人和40128萬元財產安全，按險情劃分，特大型1處，大型6處，中型10處，小型8處。

如小壩滑坡、北斗山滑坡等，是礦區地質災害的典型代表。誘發原因主要是采礦。不同的開采方式所誘發的地質災害類型、規模不盡相同。一般來說，露天開采，巨型采坑高陡邊坡誘發的類型主要為滑坡、崩塌；井工開采則以地面塌陷為主；而大量的廢棄礦石，為泥石流提供了豐富的物源條件。

就地質災害危害性而言，滑坡因其具有隱蔽性、突發性，所以危險大，危害程度也高；采空塌陷表現的明顯特征是地表塌陷坑，直徑一般數米，深1～3m，規模較小，不會造成群死群傷事件，相對來說危險性要小，危害程度也低；泥石流的物源主要為廢棄礦石，量雖然大，但堆放時采取一些必要的攔擋措施，發生泥石流的可能性小得多。

2.2.2 地形地貌景觀破壞

一是工業場地、露天采場和采坑破壞與損毀土地植被資源；二是排土場、廢棄礦石場、堆渣場占壓土地植被資源。

損毀破壞和占壓土地植被資源的類型分為耕地園地、林地草地及其他類型土地3種。

礦區資源/儲量規模大，埋藏淺，開采成本低，利用價值大。目前開采方式以露天為主，因而對土地植被資源損毀破壞、占壓極為為嚴重。據統計，礦區總面積68.53km2，而地形地貌景觀破壞面積達19.09km2，占礦區總面積30%。

2.2.3 含水層破壞

整體來說，甕福磷礦尚處于開采初、中期，除個別礦段采用井工開采外，大部分處于露天開采階段，含水層破壞的主要問題表現為采坑水、礦井水、淋濾水中總P和F超標。看上去水質清亮，實際上地下水進入礦層，溶濾、溶解其中礦物質進入水中，污染水質，礦井（坑）抽排水后污染地表水和地下水。

2.3 地質環境影響與危害

采用模糊綜合評判法對甕福磷礦地質環境影響與危害進行評價，從而得出嚴重、較嚴重、較輕的結論，為礦山地質環境恢復治理提供科學依據。

首先選擇地質環境條件、采礦權設置、礦山開采強度、礦山地質災害、含水層破壞、地形地貌景觀破壞等評價因子，然后制定評估標準，最后是評價結果。

嚴重區：采礦權設置≥3家，開采量≥100×104t/a，發生有傷亡的地質災害≥1起，發現地質災害隱患≥5處，污水量≥500m3/d，土地植被破壞損毀占壓面積≥300hm2，比例≥50%。如大塘、穿巖洞、英坪和小壩礦段。

較嚴重區：采礦權設置2家，100×104t/a>開采量≥30×104t/a，未發生有傷亡的地質災害，5>地質災害隱患≥2處，500m3/d>污水量≥100m3/d，300hm2>土地植被破壞損毀占壓面積≥100hm2，50%>土地植被破壞損毀占比例≥10%。如玉華、新橋和磨坊礦段。

較輕區：采礦權設置≤1家，開采量<30×104t/a，未發生有傷亡的地質災害，地質災害隱患<2處，污水量<100m3/d，土地植被破壞損毀占壓面積<100hm2，土地植被破壞損毀占比例<10%。如王家院、大寨礦段。

3 地質環境治理對策

各級黨委政府、國土資源行政主管部門及礦山企業十分重視礦山地質環境治理工作。《礦山地質環境保護規定》頒布實施后，尤其是“8.27小壩滑坡”發生以來，甕福磷礦地質環境防治工作大力加強，礦山地質災害、含水層破壞得到積極的預防及治理，地形地貌景觀得到有效恢復。共投入資金25477萬元，其來源主要是啟用礦山地質環境恢復治理保證金和礦山自籌。完成16項，其中工程措施12項，投資4754萬元，治理面積63.31hm2；避讓措施4項，共搬遷717戶，投資20723萬元。

加強礦山地質環境調查評價，為恢復治理提供科學依據。開展地質環境調查與評價工作，查明區域與礦區地質環境條件和礦山地質環境問題的類型、規模、分布、形態特征并分析與預測其發展趨勢，查明礦山地質環境問題影響與危害對象類型、分布及人口與財產，評價礦山地質環境影響與危害程度，為恢復治理提供科學依據。

加強礦山地質環境治理規劃，為政府部門及礦山提供決策依據。在上述調查評價基礎上，按照“輕、重、緩、急”的原則，結合礦山企業實力，考慮市場參與因素，規劃礦山地質環境恢復治理工作，為地方政府和行政主管部門及礦山企業提供決策依據。

建立礦山地質環境數據庫，技術先行，科學部署。包括地質環境條件、調查評價、監測預警、恢復治理工程項目規劃等內容，充分利用GIS、遙感、物探化探等新技術新方法，礦山地質環境恢復治理要技術先行，科學部署。

堅持“邊開采邊治理”的原則，達到“既能開發利用資源，又能保護地質環境”的目的，從而實現資源開發與環境保護協調發展的國策。

精心勘查設計，強化項目監理，保證工程質量。對已經立項的工程項目，組織專業技術隊伍精心勘查、科學設計，做到技術可行，安全可靠和經濟合理。實施勘查與設計階段監理工作，強化施工監理，以保證治理工程質量，恢復地質環境，恢復生態，還子孫后代一片青山綠水的家園。

參考文獻

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