礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

陳 河

（廣西北海水文工程礦產(chǎn)地質(zhì)勘察研究院，廣西 北海 536000）

為了完成本文有關(guān)礦區(qū)水文地質(zhì)條件的分析及礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估的研究，首先對(duì)我國(guó)多數(shù)礦山的氣候、地形、地勢(shì)、地層等水文地質(zhì)進(jìn)行分析，隨后根據(jù)礦山的水文地質(zhì)情況和環(huán)境情況，從多個(gè)角度對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而完成本文的研究。

1 礦區(qū)水文地質(zhì)條件分析

總的來說，雖然我國(guó)礦區(qū)數(shù)量較多，但由于這些礦區(qū)分布區(qū)域較為密集，致使這些礦區(qū)的水文地質(zhì)條件相似度極高。本文將從氣候、地貌、地層等幾個(gè)方面來進(jìn)行分析。

1.1 氣候及地貌特征

我國(guó)礦區(qū)多位于高原暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，因此這些礦區(qū)的氣候多為溫帶季風(fēng)氣候。礦區(qū)往往處于河流、峽谷的兩岸，所以礦區(qū)的氣候受到河谷的影響，具有常年高溫、多日照和冬季短、夏季長(zhǎng)的特點(diǎn)。年平均氣溫在15℃左右，7——8月是礦區(qū)的高溫期，最高氣溫常達(dá)40℃左右，12——1月是礦區(qū)的低溫期，最低氣溫常達(dá)-20℃左右。礦區(qū)夏季雨水充沛，降水量較大，年平均降雨均為800mm以上，降雨常常集中在6、7、8、9月份，降雨量均達(dá)到全年的55%以上[1]。

我國(guó)礦區(qū)受河谷影響，所以地貌多為河流峽谷沿岸溶侵蝕中高山峽谷地貌。這些礦區(qū)的地勢(shì)總的來說屬于南高北低的地勢(shì)。礦區(qū)的最高點(diǎn)往往位于礦區(qū)的西南方向；最低點(diǎn)往往位于礦區(qū)的北方，由于受到地勢(shì)的影響，所以這些礦區(qū)的地形分水嶺多位于礦區(qū)的西南邊界處。總體來說，這些礦區(qū)內(nèi)的發(fā)育的水系為樹枝狀水系，旱季時(shí)水系將會(huì)枯竭；雨季時(shí)，水系將會(huì)有少量的泉水流出，除此之外，礦區(qū)內(nèi)的沖溝水常常會(huì)匯聚到附近的河流。這些礦區(qū)周邊不會(huì)存在流量較大的地表水體，所謂的地表水體實(shí)際上都是附近河流流入礦區(qū)的河水[2]。

1.2 水性地層

我國(guó)礦區(qū)內(nèi)的主要隔水層多是由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、夾粉砂巖、礦層組成，在隔水層縫隙處、裂隙處的水量較少[3]。

這些礦區(qū)的含水層主要分為3組，第一組，巖關(guān)組：多位于礦區(qū)地層的下方，常見的有灰白色、灰色的中厚塊狀灰和灰質(zhì)白云巖，這些巖石內(nèi)均含有大量的灰白色燧石條帶和條帶結(jié)核。溶隙、熔巖等富水性能為中上等。第二組，舊司組：多位于礦區(qū)地層的上方，上部多為灰色、褐色的薄層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和夾粉砂巖，這些巖石的含水性較差；下部多為灰色、淺灰色的灰?guī)r和白云巖，這些巖石內(nèi)含有少量的灰黑色燧石條帶和條帶結(jié)核。溶隙、熔巖等富水性能為中等。第三組，上司組：多位于礦區(qū)的中部，常見的有灰白色、灰色的灰?guī)r，這些巖石內(nèi)均含有少量的鮞狀灰?guī)r。溶隙、熔巖等富水性能為上等。

1.3 地下水

礦區(qū)的地下水是以大氣降水為主，在降雨之后，雨水會(huì)匯流至沖溝成為地表徑流，隨后，地表徑流會(huì)排入到礦區(qū)周邊。由于礦區(qū)內(nèi)的礦山地形高聳，所以具備良好的地下水排泄條件，在加上長(zhǎng)期裸露在外的基巖受到雨水的沖刷侵蝕，使得巖石中的易溶成分逐漸減少，進(jìn)而使得礦區(qū)地下水的化學(xué)成分較為簡(jiǎn)單，最主要的成分是較難溶解的鹽。礦區(qū)地下水的化學(xué)類型多為，礦區(qū)的地下水水質(zhì)分析如表1所示。

表1 礦區(qū)的地下水水質(zhì)分析

1.4 礦坑沖水條件

礦區(qū)的生產(chǎn)巷道中都會(huì)出現(xiàn)少量滲水和滴水的情況，在礦區(qū)巷道內(nèi)會(huì)有個(gè)別斜巷出現(xiàn)積水的情況。除了巷道內(nèi)的積水之外，地層的上部和下部也會(huì)產(chǎn)生一些碳酸鹽巖的巖石溶水，這兩類水都會(huì)對(duì)礦區(qū)的礦坑沖水產(chǎn)生一定影響。現(xiàn)有的幾個(gè)礦區(qū)的礦坑沖水水源一般都是：巷道積水、礦層碳酸鹽巖的巖石溶水、巖石隙縫水、斷層裂縫水、含礦地層深部巖層的積水以及地表殘留的潛水。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

2.1 地下水和地表水評(píng)估

首先，在對(duì)礦山的地下水、地表水進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要對(duì)其污染狀況進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)前，礦山水質(zhì)污染是受到多方面因素的影響，其中最主要的是施工單位在選擇礦山開采地點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢水、礦山周邊的生活廢水和礦山的礦坑沖水，這些水會(huì)和雨水一起匯聚并流到礦山附近河流的下游，因此礦山的地下水和地表水會(huì)受到污染。

礦山上部的地表水和地下水水質(zhì)一般能達(dá)到2類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，極個(gè)別礦山上部的水質(zhì)能夠達(dá)到3類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)；礦山下部的地表水和地下水水質(zhì)一般能達(dá)到1類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，礦山上部水質(zhì)明顯優(yōu)于礦山下部水質(zhì)[4]。

其次，要對(duì)礦山地下水和地表水的污染源進(jìn)行評(píng)估。使得地下水與地表水受到污染的兩大因素分別為：

（1）施工單位在開采礦山過程中會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水、生活廢水以及生產(chǎn)廢水，進(jìn)而使得礦山的地下水和地表水受到污染；

（2）施工單位在開采礦山之前，會(huì)現(xiàn)在礦山周邊選擇最佳開采位置，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水、生活廢水以及生產(chǎn)廢水。

2.2 地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)估

總的來說，礦山周邊的居民會(huì)較多，通常為礦山的工作人員和從事礦山產(chǎn)業(yè)的人員，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)來說屬于中等強(qiáng)度，雖會(huì)對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境造成影響，但是影響并不會(huì)太大。但是礦山的開采工作會(huì)對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境造成很大影響，在開采過程中，礦山極易由于施工單位的錯(cuò)誤施工而出現(xiàn)礦山地裂和地表坍塌的情況，此時(shí)的礦山地質(zhì)環(huán)境將會(huì)受到很大影響；除此之外，施工單位在開采礦山的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣和廢品，由于不合理的回收和堆放，礦山的地質(zhì)環(huán)境也會(huì)受到影響。總的來說，我國(guó)礦山的地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀多為中等水平。

2.3 地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估

首先，施工單位的露天開采會(huì)影響礦山的地質(zhì)環(huán)境。在開采礦山的過程中，為了實(shí)現(xiàn)高效開采的目的，施工單位會(huì)將礦山的表土大量剝離，在造成礦山水土流失的同時(shí)，還會(huì)破壞礦山的土地；而且在露天開采礦山時(shí)會(huì)使開采處產(chǎn)生變形，開采處常會(huì)變成兩邊陡峭的邊坡，致使礦山發(fā)生滑坡和塌坡的現(xiàn)象。

其次，施工單位在開采礦山過程中堆積的表土?xí)绊懙V山的地質(zhì)環(huán)境。在開采過程中，施工單位為了提高開采速度，會(huì)將剝離出來的表土隨意堆積在一起，由于表土中不光含有泥土還含有部分矸石，造成堆積處的水土流失，將對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境造成破壞；除此之外，由于施工人員的隨意堆放，礦山常常會(huì)出現(xiàn)崩塌的情況。

最后，在開采出礦后，施工單位會(huì)在礦山周邊臨時(shí)搭建一個(gè)堆礦場(chǎng)，不僅占用礦山周邊的土地，還會(huì)對(duì)礦山周邊的環(huán)境產(chǎn)生一些影響。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估

由于礦山地形多是較為復(fù)雜的地形，使得礦山周邊的河谷出現(xiàn)較為明顯的割裂情況，且多數(shù)礦山在開采過程中都會(huì)出現(xiàn)一定程度上的水土流失情況，使得多數(shù)礦山的植被發(fā)育情況屬于中等水平。

由于礦山開采活動(dòng)對(duì)礦山環(huán)境的影響較大，多數(shù)礦山都存在不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，常見的地質(zhì)災(zāi)害類型有：泥石流、滑坡、地面坍塌、地面沉降、地裂縫和自燃。總的來說，我國(guó)礦山地質(zhì)災(zāi)害處于中等發(fā)育水平，危險(xiǎn)性也處于中等水平。

2.5 環(huán)境評(píng)估

在開采礦山的過程中，由于開采面積較大、開采力度較大的原因，使得礦山的地表水流失量逐漸增多，進(jìn)而造成礦山出現(xiàn)地面坍塌、地面沉降的現(xiàn)象，隨之也會(huì)間接導(dǎo)致礦山附近河流出現(xiàn)流域斷流、流域枯竭的現(xiàn)象，從而使得礦山的地下水水位下降明顯。由于礦山的環(huán)境地質(zhì)受到破壞，因此礦山極易出現(xiàn)滑坡、泥石流、塌方等地質(zhì)災(zāi)害，災(zāi)害事故的發(fā)生幾率較大。

3 結(jié)語

在礦山開采過程中，礦山的水文地質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境具有很重要的地位，這不僅是由于地下水直接或者間接威脅礦山開采工作的安全，影響經(jīng)濟(jì)收益，還是因?yàn)榈V山地質(zhì)環(huán)境的變化會(huì)影響到礦山周邊的居民的生產(chǎn)和生活。對(duì)此，本文對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了研究，對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)估，希望本文可以為相關(guān)研究提供有益幫助。