基于礦業遺跡和地質遺跡開發的資源型城市綠色發展設計：以平頂山市為例

李 冰，尚建閣，謝克家，聞金華，陳傳浩

(1.河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊，河南 鄭州 450016；2.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心，河南 鄭州 450016；3.河南省自然資源科技創新中心(礦山生態環境保護修復研究)，河南 鄭州 450016；4.河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，河南 鄭州 450016；5.河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊，河南 鄭州 450046；6.河南省自然資源科技創新中心(多源遙感應用研究)，河南 鄭州 450016)

0 引 言

19世紀中葉，我國產生了一批因資源而立、因資源而興的資源型城市。大多數資源型城市形成了以資源開發為中心的重型化、初級化產業結構。這些城市在我國工業化發展進程中起到了積極的推動作用，為我國國民經濟有序、健康發展提供了堅實的保障。然而，礦產資源的不可再生性決定了資源型城市的資源紅利將逐漸消失，從而出現主導產業生產效率下降、經濟效益萎縮、財政收入銳減等社會問題，使得社會不穩定因素增加。隨著我國資源型城市對礦產資源開采強度的不斷加大以及粗放型的增長方式，我國資源型城市面臨著越來越多的發展問題[1-2]。

平頂山市作為我國262個資源型城市之一，是新中國成立以來第一座自主勘探設計和自主開發建設的大型煤炭基地，礦業經濟在國民經濟中地位突出[3-4]。隨著我國經濟發展進入新常態和全面改革的進一步深化，“產業結構偏重、能源結構偏煤”，生態環境承載力不足等傳統資源型城市面臨的問題逐漸凸顯，在一定程度上制約著平頂山市的總體發展。因此，轉變平頂山市的產業結構，充分利用平頂山市豐富的地質歷史文化底蘊和地質遺跡資源，大力挖掘地質遺跡資源和地質文化旅游資源，轉變經濟發展思路，將地區資源優勢轉化為經濟優勢，應作為資源型城市轉型發展的新模式[5-10]。

1 平頂山市轉型發展基礎

平頂山市作為我國知名的礦業城市，不僅擁有豐富的煤礦資源、鹽礦資源，還擁有豐富的地熱資源、地質文化資源和地質遺跡資源[11-13]，形成了豐富而獨特的地質科技文化、地礦行業文化資源。平頂山市地質遺跡、地質文化資源主要有前寒武紀地質遺跡群、寒武紀地質遺跡群、二疊紀地質遺跡群和礦業生產文化遺跡群。

前寒武紀地質遺跡群分布于九里山-平頂山學院一帶，主要遺跡有嵩陽-中岳構造運動角度不整合界面地質遺跡，崤熊-盧臨-葉舞構造運動角度不整合界面地質遺跡和震旦紀冰川活動地質遺跡等，屬世界罕見的地質遺跡資源，該地質遺跡群是研究地球演化歷史的重要場所，對于重塑地球演化早期重大的地質構造熱事件，確定平頂山市最古老地層年齡具有重要意義。

寒武紀地質遺跡群分布于姚孟電廠-朱砂洞村一帶，主要遺跡有少林構造運動平行不整合界面地質遺跡、朱砂洞組地層命名地地質遺跡和寒武紀生命大爆發地質遺跡等，屬國內罕見的地質遺跡資源，該遺跡群包含了距今5.41億年的全球性構造運動-加里東運動構造運動信息，朱砂洞組命名地成為華北大區重要的典型大區級地質遺跡，具有較高的觀賞價值和國際對比價值。

二疊紀地質遺跡群分布于白龜山水庫-平頂山山頂公園一帶，主要遺跡有平頂山砂巖命名地地質遺跡、生物第三次大絕滅事件地質遺跡、二疊紀煤層地質遺跡和華夏植物群地質遺跡等，屬國內罕見地質遺跡資源。該地質遺跡群展現了河南省二疊紀煤層頂板的標志層，并且完美體現了平頂山市二疊紀煤層多、厚度大、煤種齊全的特點，是研究二疊紀典型煤層不可多得的地點。另外，平頂山市作為南華北地區二疊紀最晚期海退所沉積的最高層位紀錄，保存的華夏植物群最完整，具有極高的研究價值。

礦業生產文化遺跡群主要分布于北部山體以南的生產礦區及生活區一帶，主要遺跡有平頂山市煤田勘探第一號鉆孔遺跡和第二號鉆孔遺跡、三礦礦業生產遺跡和七礦礦業生產遺跡、平頂山地質工作紀念碑、礦工英雄紀念碑和李二銀紀念館等。平頂山市煤田地質勘探的第一號鉆孔和第二號鉆孔揭開了平頂山市煤炭資源的“神秘面紗”，為平頂山市與資源開發打下了堅實基礎，具有重要的歷史意義；大量的礦務局早期建筑、工業構筑物、大型煤礦設備，都是非常寶貴的工業遺產的資源遺存；平頂山市地質工作紀念碑保存著原中共中央總書記江澤民的題詞，是對地質工作者奉獻精神的肯定，鼓舞著一代又一代的地質工作者投身到地質事業中去，激勵著一代又一代的地質工作者探索地球的奧秘；礦工英雄紀念碑和李二銀紀念館留存著郭沫若副委員長親手題寫的匾額，這是我國為數不多的礦工紀念碑和紀念館，有重要的歷史價值與文化價值。

除了地質遺跡和礦業遺跡資源外，平頂山市還擁有豐富且獨特的地熱資源，地熱類型屬含煤沉積盆地型地熱，主要埋藏深度為1 000～3 000 m，水質類型為HCO3·SO4-Na·Ca型水，礦化度小于2 g/L，pH值為7.4～7.8，氟、偏硅酸、鍶和溴等組分含量較淺層常溫地下水高，部分甚至達到礦泉水濃度標準，是高品質的保健洗浴地熱水[14]。這些綠色地質資源，將有力支撐這座因礦產資源而興立的礦業城市在轉型發展中再出發，走向國際一流的綠色礦業城市。

2 平頂山市轉型發展分析

為實現平頂山市綠色轉型發展的需求，依托平頂山市獨特的地質文化資源和地熱資源，以生態環境承載能力為資源開發的底線，將地質環境保護和恢復治理放在首位，創造良好的生態環境。合理開發地熱資源，促進燃煤替代，推動構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。深度挖掘地質文化資源，提升城市品質，推動資源城市綠色轉型。針對平頂山市作為資源型城市在產業發展、城市建設、環境保護中存在的突出問題，以創建國家綠色礦業發展示范區為載體，合理布置山水林田湖草綜合治理工程，探索綠色礦業產業發展模式，指導地質文化特色城市建設。本文從綠色礦業城市生態涵養帶、綠色礦業發展示范區、地質文化產業園和平頂山市綠色礦業發展國際交流中心四大方面展開研究，探索符合平頂山市綠色轉型發展新模式，為全國資源型城市綠色轉型發展提供新的思路。

2.1 綠色礦業城市生態涵養帶

平頂山市北部山體及其以北、汝河以南地區在地質單元上是一個完整的向斜構造(稱為李口向斜)，作為一個區域性的巨型向斜構造，控制平頂山市煤田邊界，具有極高的觀賞價值，該區域在地理單元上是一個完整的箕狀盆地(紫云山-馬棚山-平頂山-落鳧山-擂鼓臺-龍山-香山環繞其東南，西北向汝河傾斜)，區內的山水林田湖草是一個聯系緊密的生命共同體。該區內蘊藏著豐富的礦產資源、地熱資源、森林資源、水資源等自然資源，是平頂山市地熱田資源最為富集的地區，預測儲量大、水溫高、易開采，在地熱資源中還富含偏硅酸、氟等具有保健價值的多種成分。該區內還分布有千年古剎香山寺、白雀寺、父城遺址、馮異墓等珍貴的歷史文化資源。雖然該區內自然資源和歷史文化資源非常豐富，但礦山環境問題也最為集中，其中包括地面塌陷(地裂縫)、崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，山體破損、煤矸石、粉煤灰壓占破壞地形地貌景觀和土地資源，土壤、地表水體污染等地質環境問題，主要分布在煤礦及石料開采區，危及附近村莊、工礦企業、道路、油庫、管道、風機等設施，危害程度較為嚴重。

為充分開發利用區內資源，解決平頂山市礦山地質環境問題，構建平頂山市主城區的生態屏障，打造山清水秀、鳥語花香的城市后花園，推進城鄉一體化、平郟(平頂山市主城區與郟縣)融合發展，以山水林田湖草綜合治理和生態修復為主線，重點規劃生態環境修復工程、地熱開發利用工程；植樹造林工程、溫泉特色小鎮建設、地質旅游景區建設、城鄉一體化田園綜合體建設，創建旅游觀光、健康休閑、宜居宜業的溫泉城，解決平頂山市遺留礦山地質環境問題，打造和諧人居環境，打造平頂山市綠色礦業城市生態涵養帶(圖1)。

圖1 綠色礦業城市生態涵養帶規劃設計結構圖

綠色礦業城市生態涵養帶主要包含生態涵養區、地熱開發示范區、城鄉一體化田園綜合體三個功能分區。在空間位置上，生態涵養帶包含平頂山市主城區北部的紫云山-馬棚山-平頂山-落鳧山-擂鼓臺-龍山-香山一線山體及北部盆地，北至汝河，西以在建的鄭萬高鐵為界，東到平頂山市域界限，面積約255 km2。生態涵養帶內重點工程包含生態修復工程及地熱示范區建設。主要生態修復工程有山體生態修復工程，主要包含露采區環境綜合治理、地面塌陷、地裂縫分布區綜合治理、煤矸石山堆放區綜合治理、粉煤灰場綜合治理和磚瓦黏土區綜合治理。河流生態修復工程主要包含汝河生態帶生態修復和凈腸河生態帶生態修復。綠化植樹工程主要包含香山生態修復、龍山生態修復、落鳧山生態修復、擂鼓臺生態修復、平頂山生態修復、馬棚山生態修復、平郟路生態修復和S329省道生態修復工程。地熱溫泉小鎮建設以改造現有傳統村落為主，規劃改造鬧店鎮、姚莊回族鄉、馮異古鎮和臨灃寨中國特色古村落，以各溫泉小鎮為發展主軸，建設平頂山市溫泉城。城鄉一體化田園綜合體主要以平頂山市北部山體以北的鬧店鎮、堂街鎮和李口鎮的基本農田為依托，利用地熱資源，以促進農業現代化發展、保持農村田園風光為前提，通過地熱能的梯級利用打造“百畝級”的農業溫室+“百畝級”的水產養殖基地，發展地熱種植、養殖和反季節景觀等，與周邊的綠色農業生產區、景觀區、體驗區共同構成農旅結合的“田園綜合體”。

綠色礦業城市生態涵養帶專題研究表明，生態涵養帶的建設能夠進一步構建平頂山市北部生態屏障，加快城區與周邊縣區的融合發展，進一步促進高端產業鏈條的形成，清潔能源替代傳統能源的轉換利用，有望加快催生與清潔能源開發有關的產業鏈，構成了新城市轉型發展的新動能，打造布局合理、集約高效、生態優良、礦地和諧、區域經濟良性發展的綠色礦業生態發展樣板區。

2.2 綠色礦業發展示范區

平頂山市是一座因煤而興的資源型城市，且平頂山市煤礦資源分布相對集中，煤炭礦山主要集中分布在平頂山市北部山體南側，該區內分布有平頂山市一礦至十二礦、香山礦生產礦區及生活區。為打造礦業領域生態文明建設的樣板區，引領帶動礦業轉型升級和綠色發展，自然資源部要求各地推薦資源相對富集、礦山分布相對集中、礦業秩序良好、轉型升級需求迫切、地方政府積極性高的地區，按照政策引導、地方主體，一區一案、突出特色，創新驅動、示范引領的原則，擇優開展綠色礦業發展示范區建設，實現到2020年在全國創建50個以上具有區域特色的綠色礦業發展示范區的目標。平頂山市建設國家綠色礦業發展示范區具有得天獨厚的條件，平頂山市地質結構復雜，斷裂構造發育，地質環境問題突出，嚴重影響城市主體功能區規劃，致使新城與老城脫節，城市發展受限。但平頂山市新老城區結合部擁有豐富的地質遺跡和礦業遺跡資源，較典型的有前寒武紀地質遺跡群、震旦紀冰川活動地質遺跡、寒武紀地質遺跡群以及二疊紀煤層地質遺跡和華夏植物群地質遺跡等，豐富的地質遺跡為平頂山市建設礦山公園，打造城市中央公園，連接新老城區，完善城市功能，提升城市品質提供了保障[15-16]。

圖2為平頂山市綠色礦業發展示范區的位置圖，該區是平頂山市申報國家綠色礦業發展示范區的核心區。空間范圍是平頂山市北部山區以南，西以在建的鄭萬高鐵為界，東至平頂山市域界限，南至白龜湖，面積約162 km2。圍繞打造平頂山市國家綠色礦業發展示范區的核心區，采用環境友好型開發利用方式，節約集約循環利用煤炭及共伴生資源，建設綠色礦山，把平頂山市煤礦礦山建設成為綠色礦山，加快推動建設礦地和諧的綠色礦業發展新模式。圍繞解決平頂山市新老城區協同發展問題，深度挖掘地質遺跡和礦業遺跡資源，打造獨具特色的平頂山市礦山公園，公園貫穿平頂山市的主要地質構造單元和主要地層，形成穿越古生代5億年時空演變的地質走廊；貫穿平頂山市煤田，形成總覽煤礦勘查、開采、加工的礦業走廊；貫穿平頂山市主城區，形成城市中軸線上的一道靚麗風景。

圖2 綠色礦業發展示范核心區位置圖

圍繞震旦紀冰川活動地質遺跡打造震旦園，包含冰磧巖的形成科普、雪球事件、冰川雕塑、震旦系動植物化石的復原等內容；圍繞寒武紀地質遺跡群打造寒武園，包含生命之源主題園、朱砂洞組地質紀念碑和辛集組地層命名紀念碑等；圍繞華夏植物群打造石炭園，主要包含以石炭系為主題的仿真植物種植和植物復原的華夏植物園；圍繞二疊紀地質遺跡群打造二疊園，主要包含二疊紀植物博物館、生命演化館等。

綠色礦業發展示范區專題研究表明，綠色礦業發展示范區的建設能夠助推平頂山市成功創建全國綠色礦業發展示范區，將使平頂山市獲得礦產資源優先向綠色礦山和綠色礦業發展示范區配置資源的支持政策；獲得綠色礦業發展用地的保障政策；獲得國家財稅支持力度加大的政策；獲得創新綠色金融，鼓勵金融機構研發綠色礦業信貸產品，鼓勵社會資本成立各類產業基金支持綠色礦業發展的支撐政策；獲得健全現代市場體系，加快發展礦業資本市場和中介服務市場的優先政策等，進一步破解城市空間協調發展的重要瓶頸，提升城市功能和品質，帶動城鄉一體化全面協調發展，全面提升平頂山市在國家城市中的地位。

2.3 地質文化產業園

地質文化包括地質科技文化、地質行業文化、賞石文化等。平頂山市地質文化資源豐富，主要包括白堊紀恐龍故事、二疊紀生物大滅絕事件和石炭紀-二疊紀遠古大森林固碳時代。恐龍和侏羅紀公園已成為享譽全球、世人矚目的地質文化品牌，而恐龍大滅絕事件發生在白堊紀末期和二疊紀生物大滅絕時期，平頂山市不僅地處豫西南核心區域，是連接白堊紀恐龍遺跡的交通區位中心，而且是大型二疊紀陸相剖面的最連續地區，也是保存二疊紀海陸過渡相剖面的最完整地區，因此，平頂山市具有打造以“白堊紀恐龍遺跡”和“二疊紀生物大滅絕”為主題的地質文化產品的先天優勢。

除此之外，平頂山市煤層多、厚度大、煤種齊全，發育有華北板塊最典型的石炭紀-二疊紀含煤巖系標準剖面，煤系地層厚度達800 m，含煤88層，代表著持續時間最長的遠古大森林，是地質歷史上最重要的遠古森林時代、最重要的固碳時代。在平頂山市具有系統展示以“遠古大森林”為主題的地質文化產品的歷史優勢。以平頂山特殊的地質遺跡資源、地質景觀資源、地質文化資源為依托，打造集科研、科普、旅游、產品加工、影視制作等多功能為一體，國內獨一無二、國際有影響力的地質文化產業園(圖3)。

圖3 綠色礦業城市地質文化產業園規劃設計結構圖

地質文化產業園以香山南北坡的地形現狀和資源條件為基礎，圍繞著大香山公園，以大香山公園為中心，南側規劃建設三古再造工廠(一廠)、地質博覽園(一園)和地質文化企業總部基地(一地)，北側規劃建設地熱谷(一谷)。

“三古”(古環境、古氣候、古生態)再造工廠既是產業加工區，又是參觀游覽區。依托平頂山市得天獨厚的地質遺跡資源，以震旦紀冰川、石炭-二疊森林時代、二疊紀末生物大絕滅、白堊紀恐龍等平頂山市地史中重大事件的“三古”再造為主題進行產品研發，利用現代科技手段研發生產相關文化產品，讓游客近距離參觀“三古”再造工廠復原制作的全過程，發展特色旅游，帶動地質旅游和地質文化產業的發展[17-20]。打造集產品研發、生產、銷售、影視制作、科普等為一體的國際一流的“三古”再造工廠和影視制作基地[21]。

地質博覽園以時空穿越為主線，利用現代技術(VR和5D等)，將平頂山市主要地質遺跡所代表的古氣候、古環境和古生態打造實景體驗館，設計地質游樂園，同時將現代健身運動與地質文化有機結合，創造出新的活力與激情，設計地質拓展訓練營。

地熱谷依托平頂山市豐富的地熱資源和井田地熱資源，布設特色農產品推廣種植區和綠色生態農業培育區，集中展示農林業作物對土地生態的改善及特定環境背景下的農林業作物生長優勢和特色地熱溫泉資源，打造國內獨具特色的地熱景觀游樂區和反季節地熱種植養殖互動觀光區。

地質文化企業總部基地擬重點引進與地質文化有關的相關企業入駐，形成地質文化研發中心、地質動漫產業總部、地質旅游公司總部、珠寶奇石企業總部、寶玉石鑒定中心、地質專用品企業總部等地質文化總部基地。

地質文化產業園專題研究表明，地質文化產業園的建設通過充分對地質歷史、古生物、古環境等深入挖掘、研究開發既可以供參觀游覽，又可以生產影視產品，既提高了綠色經濟附加價值，又打通了香山至新城區之間經濟產業新鏈條，加快催生平頂山市地質文化及旅游開發產業鏈。

2.4 平頂山市綠色礦業發展國際交流中心

平頂山市是國內典型的礦業城市，在國內外礦業界具有重要地位和較高知名度，素有“中原煤倉”之稱，保有煤炭資源儲量超過100億t，礦業城市仍將是長久的城市名片。平頂山市綠色礦業發展國際交流中心建設以地質行業文化、地質人文歷史為依托，建設具有獨特科學藝術價值的國際地質文化展示中心、發掘地質歷史文化資源，打造國內唯一集科普教育、文化體驗、地質科學研究與地質產品展示為一體的國際交流中心。

在空間結構基礎上進一步劃分區域，主要包含三種功能區，分別為入口區、展園區和交流區。展園區集展覽、科普教育、環保、休閑、文化體驗于一體，滿足國內外地質文化集中展示的要求，以本次總體規劃“一園”中的地質博覽園為載體，在地質博覽園內預留部分區域進行展館建設，展示國內外地質行業文化、地質科技文化、賞石文化、礦業綠色發展成果、先進的礦業技術以及先進的礦產品等，使人們在參觀游覽中，可以了解地質文化、博覽中華乃至世界浩大磅礴的地質歷史以及人類礦業發展。其中，交流區即國際交流中心主會場，位于白龜湖北岸，國際交流中心是集會議、辦公、科技交流、地質科學研究等多功能于一體的大型綜合性現代建筑群，可滿足國際一線展覽及頂級會議的要求，主要為平頂山市創辦國際綠色礦業城市論壇提供場所，建設國際性的綠色礦業發展學術交流中心、綠色礦山建設技術交流中心，以此形成礦業領域的綠色產業集聚地，提升平頂山市國際影響力，打造國際著名綠色礦業城市的靚麗新名片。

平頂山市綠色礦業發展國際交流中心專題研究表明，國際交流中心建設能直接提升平頂山市作為綠色礦業城市的國際知名度和國際影響力。平頂山市從傳統的礦業城市轉型升級為綠色礦業城市，創辦國際綠色礦業城市論壇會，同時擁有國際一流、國內最佳的地質科普游樂園，大大提升平頂山市的國際知名度和國際影響力。

3 結 語

平頂山市擁有著獨具特色而豐富的地質遺跡資源、工業遺跡資源和地熱資源，深度挖掘開發地質文化和地質旅游資源，重點支撐了平頂山市綠色礦業城市建設中的城市中央公園建設、溫泉特色小鎮建設、地質旅游景區建設、城鄉一體化田園綜合體建設以及地熱谷的建設，也是綠色礦業城市發展設計的亮點和主要內容。依靠豐富的地質遺跡和工業遺跡資源，建設城市中央公園，連接新老城區，破解平頂山市新老城區城市空間協調發展不均衡的難題，形成平頂山市特有的地質文化旅游宣傳名片。打造國內唯一集科研、科普、旅游、產品加工、影視制作等多功能為一體的地質文化產業園，孵育地質文化產品，培育地質文化產業。依靠特有的地熱資源，形成地熱能景觀利用、康復療養利用、建筑供暖利用、生態農業利用等多種地熱利用模式，提升了城市功能和品質。帶動城鄉一體化全面協調發展，在平頂山市綠色礦業城市轉型發展過程中將進一步促進平頂山市高端產業鏈條的形成，清潔能源替代傳統能源的轉換利用，構成了新城市轉型發展的新動能。把地質遺跡資源、工業遺跡資源和地熱資源相結合，構建國內資源型城市旅游項目新亮點，使平頂山市探索出一條既符合平頂山市自身特點，又能在國際上有影響力的轉型發展新模式，為全國資源型城市轉型升級提供新的思路和轉型發展樣板。因此，地質遺跡資源、工業遺跡資源以及清潔能源的合理有效開發與利用將在資源型城市綠色轉型發展中起到至關重要的作用。

致謝平頂山市綠色礦業城市建設規劃設計得到了中國科學院李廷棟院士、成秋明院士以及自然資源部原副部長汪民、原司長關鳳俊等領導和專家的寶貴建議，為該規劃的編制順利開展打下了堅實的基礎，為全國資源型城市的轉型發展提供了新的模式，在此一并表示衷心的感謝！