礦產勘查對生態擾動成因分析與綠色勘查建議

韓效斌，王永剛，裴進云，王 欣

（中國冶金地質總局第三地質勘查院，山西 太原 030002）

生態文明被先后寫入民法總則、黨章、憲法，現在已經成為了我國民事主體的行為準則、黨的主張和國家的意志，生態文明被提升到前所未有的高度。在最新提出的國內大循環概念中，自然資源的保護和開發是重要環節。在過去的地質勘查過程中，由于技術和觀念的限制，在進行礦產勘查的過程中會伴隨著對勘查地區環境的擾動。隨著相關認知和技術條件的提升，這樣的情況要進行嚴格的控制，減少負面影響。在地質勘查過程中也要注重保護生態環境，綠色勘查是礦業發達國家一致遵循的原則[1]。綠色勘查代表了國際礦產行業發展的未來方向，哪家能提前收獲成效，就能在日后的行業發展過程中掌握話語權。綠色勘查不僅僅是一種理念，也具備文化內核，是一種尊重自然，保護自然，尊重客觀發展規律的發展選擇。

1 侵蝕的自然原因及其后果

在自然界，侵蝕主要源自于風力、水等自然應力作用。在應力的持續作用下，地表物質會較為松散，在特定環境下會表現出溶解和位移情況。這種古來有之的自然應力的長期作用，會使地表形態發生改變。在進行礦產勘查的過程中，一些人工破壞行為會加劇本不穩定的地質結構，造成這種侵蝕情況的加劇[2]。

1.1 風力

風力是一種持續作用且作用面廣泛的應力，地面速度為13km/h～15km/h的低速風力可以使干燥地表上的土壤顆粒懸浮在氣流中流失，在缺乏植被的環境中，表層土壤會完全流失。造成楊塵現象，對周邊區域的自然環境造成影響。在干旱地區，風力侵蝕的效應更加明顯，所以要特別注意保護風蝕敏感地區的植被，在人工勘查過程中盡可能減少對這部分植被的破壞和影響[3]。

1.2 水

在自然環境下降雨會使得巖土表層含水量較高，并且雨滴沖擊時會造成結構較松散的土壤出現破碎松散的情況。當水分堆積在地表時會形成地表徑流通過面蝕、細溝侵蝕、沖溝侵蝕、災難性侵蝕四種方式侵蝕地表。面蝕產生是由于水沿著一定的方向均勻地散布成面狀，導致面層土壤流失。細溝侵蝕由徑流匯集或相對集中流動造成，在邊溝溝頂以下2.5m～3m處形成細溝；沖溝侵蝕由徑流集中或快速流動造成，災難性侵蝕導致形成深溝，由泥石流或滑坡造成。造成泥石流或滑坡是由于水與表層土壤聚集，在重力影響下產生滑動位移情況。與其他侵蝕情況相比，災難性侵蝕無論是從產生規模還是破壞范圍都要高出一個量級，并且整個周期準備時間短，對于周圍自然環境和生產生活區域會造成嚴重的影響。無論是哪種侵蝕情況，都會對現有的排水規律產生持續甚至永久的影響。徑流會將周圍區域的泥沙從地表搬運至河道，在這一過程中，下游水質會受到影響，產生退化，影響下游生態環境[4]。懸浮在水面上層的泥沙會降低水體透光率，抑制水中植物的光合作用，導致植物生長速度放緩，以植物為生的動物由于汲取不到足夠的食物，數量會急劇減少。在進行礦產勘查的過程中，一些必要的行為可能會加劇，原有自然條件下已經存在的地表徑流強度。要注意，如果勘查區域廣泛出現土質松散或裸露在外，那么該區域就極為容易受到徑流的水力侵蝕。由于土層較薄缺乏依附，因此當發生水土侵蝕時，其覆蓋范圍和嚴重程度。相較于普通地區會更加嚴重[5]。為了減少這方面的情況出現，在進行礦產勘查過程中，要謹慎對待勘查區域的植被，盡可能避免對植被造成破壞，減少對于當地水土流失所產生的加劇效果。在頻繁出現強降雨的區域，要特別注意土壤侵蝕的狀態，如果土質已經出現嚴重退化，就要慎重選擇勘查方式，以避免對于原有的生態環境造成進一步的破壞[6]。

2 礦產勘查活動對地表的擾動

礦產勘查過程中大量采用槽探，可能會出現對原有區域的植被產生清除的情況。而且在勘查過程中，一些大型設施設備的轉運和安裝都需要有相應機械和車輛的幫助，頻繁的人類活動可能會造成地表侵蝕速度加快。

2.1 植被清除

植物的根系能夠起到固定土壤的作用，而植物的葉可以防止雨水直接侵蝕地表還可以起到一定的防風效果，在表層土壤中含有豐富的礦物質微生物，在勘查活動結束之后，勘查人員必須對之前破壞的植被進行復墾，并為其提供復墾所需的營養成分，如果在勘查過程中出于必要需求不得已進行樹木砍伐或植被移除行為，在勘查結束之后，一定要設法對原有地形地貌進行還原，尤其是要確保有足夠的植物，能保證土壤固定效果。

2.2 車輛和設備的使用

在進行礦產勘查過程中，一些大型設備的搬運必須由車輛來承接，但是礦產勘查區域，多數情況下都是遠離人類生產區域的偏遠地區，在選擇車輛和設備參數時，要考慮到當地的地勢地貌以及土壤條件，在軟土區域不能選擇荷載較大的車輛和設備，否則會加劇表層土壤的流失。與個人行為相比，這種有車輛和設備參與的勘查活動，對于周圍自然環境的影響程度會呈指數級增長。無論是其覆蓋范圍還是影響速度都會比單純的人工行動產生更嚴重的影響，后續的復墾工作難度也會隨之增加。即便如此，在完成礦產勘查作業后，也必須對勘查區域進行復墾和植被還原。

2.3 探槽和探坑

槽探是礦產勘查常見的技術手段，為了能夠直觀地考察勘查區域的礦產分布情況，對其地表進行挖掘。過程中會形成不同的坑道，其好處在于能夠幫助作業人員直觀的考察所處區域的礦藏分布情況缺點在于在進行坑道挖掘時，不可避免會對勘查區域進行地質破壞，如果坑道選擇不當，很有可能會對原本就叫松散的地質結構造成破壞。影響該區域的地質結構穩定，且坑道在后續可能灌入雨水，對當地地質結構造成持續性的破壞。目前還沒有特別有效的方法能夠實現對坑道挖掘地緣地貌進行復原的技術，因此在地質結構較為松散，降雨較頻繁的區域，這種挖掘方式要謹慎投入，以防后續對當地自然條件造成不可逆的變化，加劇地下區域的結構松散情況。

3 國內相關經驗做法

我國西部地區礦產資源豐富，一直以來是礦產勘探的重點區域，但西部地區生態環境比較脆弱，不適合的勘探方式，很有可能會破壞當地的生態平衡，造成嚴重的環境破壞。野外勘探工作需投入大量人員設備，在野外長時間駐守，在勘查過程中會產生一部分生活垃圾，并且生活區與工作區要分開布置。為了減少對當地自然條件的影響，在選定區域時，要盡可能選擇遠離草場的位置，避免在勘查過程中對原有的草皮植被造成破壞，在勘查區域設置明顯的區域劃分標志帶所有勘查工作完成之后，要對原有區域進行及時回填，在地表進行草皮和植被的種植，盡快恢復原有地形地貌。

在勘查過程中需要進行一些簡單的施工步驟，施工區域的選擇要盡可能避開根系范圍，減少對樹木根系的破壞。在進行槽探施工時，要對槽頂開口進行控制，盡可能不要超過兩米，在條件允許的情況下保持1.2m，這樣施工完成后，整個施工區域的面積可以降低40%左右。可以考慮用取樣鉆代替槽探、剝土施工方法；施工后抽干泥漿池液體，將附著在壁上的水泥塊破碎并帶走。鉆機等設備在離場后及時對施工區域進行平整覆根，在施工過程中在周圍設置警示帶，防止無關人員進入出現安全事故。

4 防范勘查活動對土壤侵蝕的建議

總體看來，勘查活動應盡量避免擾動植被、土壤和基巖，選擇適當的勘探設備，減少車輛和自行式設備的使用對地表的擾動。

4.1 避免擾動植被

不同直徑的樹干表示樹木的生長周期對于直徑超過150mm的右數要盡可能保留，因為該直徑下樹木的根系組織能夠起到較好的土壤固結作用，如果貿然砍除，很有可能會導致區域土壤固結能力不夠，造成水土流失。依照實際情況，盡可能對有機覆蓋層進行保留，避免對湖泊河流區域的植被進行砍伐破壞，在兩岸要設置10m以上的植被緩沖帶。

4.2 土壤保持

不同植物的生長需要的微生物具有明顯區別，在對原地形進行破壞時，要首先探明該區域常見的植物種類，依照種類分布判斷當地土壤的有機物種類和含量，在付款過程中有針對性的對相關養分進行補充，確保種植的附根植物能夠有足夠的養分，維持其生長。盡可能減少對原有表層土壤的益處和清理，在復墾過程中優先將這部分土壤恢復。通過恢復植被穩固土壤是一種最經濟和最長效的地表侵蝕防治措施，這些方法從源頭控制了泥沙流失。

在擾動表土之前考慮以下因素：如果區域內覆蓋較厚的腐植護根層，先對護根層進行清除，將其單獨堆放在日后復根時還需投入使用，土堆的高度，不得超過兩米，確保土壤中微生物供氧量滿足生長需要，在土壤上覆蓋永久植被，防止后期出現水土流失情況。

5 結論

礦產勘查作業對于保證社會發展具有重要的作用，礦產勘查作業進行過程中，要盡可能避免對勘查區域自然環境所造成的負擔和影響。