伊犁谷礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)分析

俞帥一，弓小平＊，齊 銳

（新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830049）

伊犁谷地位于新疆西部，形成了以采礦、煤化工、煉鋼、食品、釀酒等具有區(qū)域特色的支柱產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)行業(yè)的多種經(jīng)濟(jì)成分共同發(fā)展的工業(yè)體系。全區(qū)已開發(fā)利用礦產(chǎn)有17種，已建各類礦山企業(yè)359個，年產(chǎn)礦石604.66萬噸，已成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長點(diǎn)之一[1]。

1 伊犁谷地礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

伊犁谷地地處新疆天山山脈西段，地形地貌形態(tài)復(fù)雜，總體呈“三山夾兩谷地一盆地”的格局。根據(jù)內(nèi)外營力作用及地貌特征、地形坡度和相對高度，將伊犁谷地的地貌類型劃分為侵蝕褶皺斷塊山、剝蝕堆積塊狀隆起山和堆積平原。

伊犁谷地范圍內(nèi)礦業(yè)的開發(fā)改變了當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境條件，導(dǎo)致發(fā)生了很多的地質(zhì)災(zāi)害，并對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)產(chǎn)生了很大的影響。谷地內(nèi)的礦山大多分布于河流和溝谷附近，采礦形成的礦坑水和生活廢水多就近向河流和溝谷排放;采礦廢石多沿溝坡堆放，這些行為嚴(yán)重的破壞了當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源。礦山在建礦和采礦過程中的強(qiáng)制性抽排地下水行為和部分采空區(qū)的開裂塌陷，導(dǎo)致大量地下水和地表水滲漏，最終致使地下水位下降和地表水流量減少，嚴(yán)重影響了土地的利用和植被的生長[2]。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

2.1 建立空間數(shù)據(jù)庫

采用MAPGIS對伊犁谷地礦山基礎(chǔ)資料進(jìn)行數(shù)字化處理。對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換和圖幅拼接，實(shí)現(xiàn)不同比例尺地圖的合成和跨分度帶地圖的拼接。屬性數(shù)據(jù)通過Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行錄入、管理[3]。

2.2 評價(jià)指標(biāo)體系

在對資料進(jìn)行分析完成之后，采用兩兩比較法對指標(biāo)進(jìn)行篩選優(yōu)化，選取工程地質(zhì)巖組、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地下水位等為主要評價(jià)指標(biāo)。將礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分為優(yōu)、良、中、差4個等級并建立評價(jià)指標(biāo)體系。通過計(jì)算，得出各指標(biāo)的權(quán)重（表1）。

表1 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.3 評價(jià)結(jié)果分析

通過 C++Builder 6.O開發(fā)的評價(jià)模型，對伊犁谷地礦山進(jìn)行了地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量評價(jià)，將評價(jià)分為四大區(qū)十一個亞區(qū)。分區(qū)結(jié)果見伊犁谷地礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分區(qū)表（表2）。

表2 伊犁谷地礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分區(qū)表

分區(qū)名稱 分區(qū)代碼 位置 面積/km2礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量特征礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差區(qū)A1 霍城縣北部 37.65 地貌單元位于低山丘陵-圓頂?shù)蜕?淺切割的緩頂中山。出露基巖地層主要有石炭系花崗巖等。A2 伊寧縣北部 241.23 地貌上跨越兩個單元，為圓頂中低山區(qū)和黃土丘陵區(qū)，地形起伏，變化大，坡度較大，出露地層主要有奧陶系、石炭系花崗巖以及志留系等。A3 尼勒克縣北部 677.4 地貌屬以剝蝕、堆積構(gòu)造地形為主的低中山地貌。巖土體以黃土單層土體，互層狀較堅(jiān)硬—軟弱碎屑巖巖組為主。A4 鞏留縣-新源縣南部583.52主要發(fā)育中高山區(qū)及黃土發(fā)育區(qū)。巖性主要為新近系棕紅色-棕黃色泥巖，第四系中更新統(tǒng)冰水沉積層、上更新統(tǒng)風(fēng)積層、全新統(tǒng)堆積層和沖洪積層。A5 特克斯縣中部 35.53 地貌單元位于侵蝕中山-中高山。出露基巖地層主要有石炭系灰?guī)r、花崗巖和新近系泥巖等。地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水。A6 尼勒克縣南部-新源縣北部592.31地貌以侵蝕作用強(qiáng)烈的中山區(qū)為主。巖土體以層狀堅(jiān)硬—較硬碎屑巖組和黃土類土單層土體及黃土狀粉土與砂礫石雙層土體三大類為主。B1 霍城、伊寧、尼勒克縣北部 5231.09 地貌主要為中山區(qū)、中低山區(qū)及低山丘陵區(qū)。主要分布在北部中低山區(qū)和侵蝕剝蝕低山丘陵區(qū)，災(zāi)害主要由黃土滑坡及采煤活動引起的地面塌陷為主。B2 尼勒克縣南部-新源縣北部1266.64尼勒克縣境西南部、新源縣北部。區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件較差，地質(zhì)現(xiàn)象雖較為發(fā)育，但災(zāi)害相對較少。礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中區(qū)B3察布查爾縣南部、昭蘇、特克斯縣北部3412.38 地貌主要為中高山區(qū)、中山、低山丘陵區(qū)。巖土體主要以中厚層泥巖、砂巖、煤層互層強(qiáng)風(fēng)化巖組，粉土、砂礫石雙層土體、單層結(jié)構(gòu)礫質(zhì)土體3類為主。B4新源、鞏留、特克斯、昭蘇縣南部4945.68 地貌主要為主要中高山區(qū)、中山區(qū)、中低山區(qū)。各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)穩(wěn)定性較差—穩(wěn)定性差。C1 霍城、伊寧、尼礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良區(qū)克斯縣南部9952.32主要分布在極高山區(qū)、高山區(qū)、中高山區(qū)、中低山及低山丘陵區(qū)，共分布地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)122處，其中滑坡77處、崩塌45處。礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)區(qū)勒克縣北部6340.98主要分布在高山區(qū)、中高山區(qū)、中低山區(qū)及丘陵區(qū)，分布地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)43處。其中滑坡16處、崩塌18處、泥石流點(diǎn)9處。C2 察布查爾、鞏留縣南部 2478.14 主要分布在南部丘陵區(qū)及中高山區(qū)，分布滑坡1處。C3 新源、鞏留、特D 其他區(qū)域 11528.84 主要分布于伊犁谷地中部沖洪積平原區(qū)和昭蘇盆地平原區(qū)。

3 結(jié)語

運(yùn)用GIS技術(shù)，建立伊犁谷地空間數(shù)據(jù)庫，綜合考慮工程地質(zhì)巖組、地下水位等指標(biāo)，通過層次分析法確定各權(quán)值；使用多級模糊模式識別模型，對伊犁谷地進(jìn)行了礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，將伊犁谷地礦山地質(zhì)環(huán)境劃分為優(yōu)、良、中、差4個級別。評價(jià)結(jié)果將為伊犁谷地礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)、開發(fā)和利用提供一定的參考依據(jù)[4]。