攀西地区矿山地质环境评价

周云帆　杨显华　莫东林

【摘 要】基于“3S”技术，利用土地变更影像，以攀西地区的矿山环境现状遥感调查数据为基础，根据研究区的地质、地理等数据和对不同矿山开发类型的充分调研，结合不同类型矿山开发特点与规律，建立矿山地质环境评价指标体系与评价方法，并对研究区的矿山地质环境进行评价和分析。

【Abstract】Based on the 3S technology， using land change image， status of mine environment remote sensing survey data in Panxi area as the foundation， according to the study area geology and geography data and the full investigation of different types of mine development， combined with the characteristics of mine development and law of different type， establish the evaluation index system and evaluation method of mine geological environment. And mine geological environment of the study area was evaluated and analyzed.

【关键词】攀西地区；矿山环境；3S技术

【Keywords】Panxi area； mine environment； 3S technology

【中图分类号】TD167 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0148-02

1 概述

矿产资源是社会经济发展和人们日常生活重要的物质基础。因此，为实施矿山环境的可持续发展和加强矿山环境的管理及保护，需要对矿山地质环境做出客观有效的评价。随着“3S”技术的飞速发展，其已成为研究地表环境的常用手段之一。目前，许多学者利用“3S”技术对矿山环境的监测和评价等方面进行研究并取得了丰硕的成果。

攀西地区地质构造上属凉山褶皱带和华力西-印支期古裂谷带。埋藏多种矿床，已探明有大型钒钛磁铁矿、稀土、铜、铅、锌、煤、金等54种矿产，其中铁矿储量约达六十多亿吨，是中国第二大铁矿生产区。通过多年的对矿山环境的遥感监测来看，攀西地区开采矿山分布广、开采矿种齐全。此外，长期以来受经济的快速发展导致矿产资源需求增加等因素的影响，我国的矿山开采利用比较粗放，对矿山环境的管理和保护也存在一系列的问题。为了更好地贯彻执行国土资源部治理和保护矿山生态环境的目标。本研究在进行攀西地区矿产资源开发环境遥感监测工作基础上，基于“3S”技术，根据攀西地区的地理、地质等数据和对不同矿山开发类型的充分调研，结合不同类型矿山开发特点与规律，建立一套科学合理、行之有效的矿山地质环境评价指标体系与评价方法，对攀西地区的矿山地质环境进行评价，为攀西地区矿山地质环境的管理和恢复治理提供决策依据。

2 矿山地质环境评价

2.1 研究区概况

攀西地区位于四川省西南部，包括攀枝花市和凉山彝族自治州，共计22县（市、区）。南起攀枝花市，北到冕宁，纵贯340km，面积6.75万km2，人口451.55万。该区位于横断山脉构造带，海拔介于488和4409m之间，地貌类型复杂多样。属干热河谷气候，明显呈现出立体气候。总地来说，区内属于亚热带季风气候区，干湿分明，冬半年日照充足，少雨干暖；夏半年云雨较多，气候凉爽。日温差大，年温差小，年均气温

16～17℃。如开展旅游活动，无淡旺季之分。

2.2 指标体系的构建

①科学性原则，指标体系能够较客观和真实地反映矿山环境的现状、发展趋势及内在机制，从而保证矿山地质环境质量评价的真实性和客观性；②完整性原则，指标体系的设立不仅要有生态环境本身质量的指标，还应考虑对生态环境的调控指标，如矿山环境的恢复治理程度，从而完整地反映矿山环境的现状、发展趋势及内在机制；③实用性原则，评价指标设计要实用，要考虑数据获取的可靠性和难易程度；④动态性原则：矿山地质环境是一个随社会发展需要而变化的系统，因此在评价指标的选取上要考虑与社会发展需求的对应性，具有一定的动态性。针对矿区环境系统的复杂性，参考已有研究[1-2]，并根据攀西矿区的现状进行多次修改，确定了以矿山开采为主，兼顾矿山地质环境背景，结合矿区恢复治理情况，对矿山地质环境评价共选取地形、降雨量、植被覆盖度、区域重要程度、构造、岩性、边坡结构、开采强度、开采方式、矿种、开采密度、占地面积、灾害、灾害隐患、水资源破坏程度以及恢复治理情况等16个指标进行评价。参照已有研究[3]，对评价指标类型进行分级和确定指标权重。

2.3 數据处理与信息提取

遥感数据采用研究区2014年度的高分影像数据，主要包括ZY-3、ZY-102C和GF-1号等数据。信息提取以人工目视解译为主，提取内容有开采面、开采点、矿山占地、矿山恢复治理、地质灾害和地质灾害隐患等6个矿业活动类型。地质数据包括攀西地区的岩性组合、地质构造和岩层走向数据；地理数据包括攀西地区的植被覆盖度、年均降水量和空间分辨率为30米的坡度数据；边坡结构和水资源破坏程度主要是结合实地调查、遥感影像及岩层走向等所得。

2.4 评价方法

在研究区范围内建立2km×2km的网格，对矿山开发所影响的网格（区域）作为评价区域进行矿山地质环境评价，对非矿山开发影响网格（区域）则不进行评价，其优点在于可以有针对性地对矿山开发所影响的区域进行矿山地质环境评价。以单个矿业活动类型及其所影响的范围作为单个评价单元对评价区域进行评价。

基于评价区域16个单项评价指标数据，根据给定的各指标权重，得到每个评价单元矿山地质环境质量指数（MGEQI），其计算方法为：MGEQI =0.03×（地形地貌+降雨量+植被覆盖度+区域重要程度+构造+岩性组合+边坡结构）+0.05×（开采强度+主要开采方式+主要开采矿种）+0.10×（开采点密度+占用土地比例+地质灾害数量+地质灾害隐患+水资源破坏程度）+0.14×矿山环境恢复治理情况。

根据矿山地质环境质量指数（MGEQI）计算结果和《矿山遥感监测成果数据技术要求》，将矿山地质环境分为3级，即差、中等和一般。

3 评价结果

根据矿山环境遥感解译，得到研究区内矿山占地网格面积为3140.00km2。按照上述评价体系和评价方法，得到研究区矿山地质环境质量结果。从攀西地区矿山地质环境的评价等级来看，矿山地质环境质量差的面积为320.00km2，占攀西地区矿山占地网格面积的10.19%；矿山地质环境质量中等的面积为940.00km2，占攀西地区矿山占地网格面积的29.95%；矿山地质环境质量一般的面积为1880.00km2，占攀西地区矿山占地网格面积的59.87%。总体上看，攀西地区的矿山地质环境质量为中等。

矿山地质环境质量差的主要分布在攀西金属矿区和冕宁稀土矿区，该区内矿山开采密集，其中攀西金属矿区以露天开采的铁矿和铜矿为主，此类矿山地质结构复杂，岩层破碎，根据遥感解译的该类矿山占地面积达80.85km2，占攀西地区矿山占地面积的61.85%，尾矿库多达113个，且占用了大量的土地资源形成规模大、稳定性差的排土场，严重影响了该类矿山的环境质量；冕宁稀土矿区以露天开采的稀土矿为主，据调查显示，该矿区开采规模大，开采点密集，其面积为8.97km2，大量的废石沿河堆积，使该矿区形成15处泥石流、2处滑坡，且严重污染了当地的水资源和土地资源；矿山地质环境质量中等的矿区主要分布在会理县、会东县和攀枝花仁和区境内，其中会理县和会东县境内以露天开采的铜矿、铁矿和铅锌矿为主，开采规模中等，但其矿区主要分布在山腰且坡度较大，矿山开采产生的大量废石堆沿坡堆放、易产生滑坡、泥石流等地质灾害，影响该类矿区环境质量；攀枝花仁和区也分布了大量地质环境中等的矿区，该区以地下开采的煤矿为主，开采硐口达62个，大量的煤矿开采造成矿区约8.66km2的地面沉降和地下水资源破坏等一系列环境问题。矿山地质环境质量一般的矿区遍布全研究区，以非金属矿为主，此类矿区开采规模较小、植被覆盖较高、水资源程度破坏较低且地质构造简单。

4 结语

基于土地变更调查数据，结合“3S”技术，对攀西地区的矿山地质环境现状进行遥感调查，选取了影响矿山地质环境的16个指标，建立了比较科学的评价模型，对攀西地区的矿山地质环境进行评价。从结果来看，整体上攀西地区的矿山地质环境质量属于中等。分等级来看，矿山地质环境质量差的矿区占网格面积的10.19%；矿山地质环境质量中等的矿区占地网格面积的29.95%；矿山地质环境质量一般的矿区占地网格面积的59.87%。矿山地质环境质量差的矿区主要为金屬矿区和稀土矿区，与实地调查结果吻合，是矿山环境治理的重点矿区。

【参考文献】

【1】仙巍，武锦辉，孙小飞，等.攀西金属矿开采集中区地质环境评价[J].金属矿山，2013（11）：135-138.

【2】武强，陈奇.矿山环境问题诱发的环境效应研究[J].水文地质工程地质，2008（5）：81-85.

【3】王念秦，王永锋，王得楷.甘肃矿山生态地质环境现状综合评价分区研究[J].水土保持研究，2009，16（5）：225-232.