清镇市猫场矿山地质环境及土地利用分析

曾淼

摘要：为贯彻落实国务院颁布的《矿山地质环境保护规定》，保护矿山地质环境，减少矿产资源勘查开采活动造成的矿山地质环境破坏，保护人民生命和财产安全，促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展。本文针对贵州省清镇市铝土矿猫场矿区0-24线外围红花寨、白浪坝矿段开发利用后的环境治理与矿区土地利用前景进行分析。

关键词：矿山地质环境；土地利用前景

1.前言

为保护矿山地质环境，减少矿产资源勘查开采活动造成的矿山地质环境破坏，保护人民生命和财产安全，促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展。清镇市猫场矿山在经历过重大人类工程活动，将形成小规模滑坡及崩塌。本文针对将出现的小型地质灾害提出环境保护措施，并对恢复后的场地进行土地利用分析。

2.矿区基础信息

2.1矿区地质环境背景

2.1.1地层岩性

地层：区内及周边出露地层有：第四系（Q）、白垩系（K）、二叠系上统龙潭组（P3l）、峨眉山玄武岩组（P3β）、二叠系中统茅口组（P2m）、栖霞组（P2m）、梁山组（P2l）、石炭系下统摆佐组（C1b）等。项目区内矿系顶板石炭系下统摆佐组、含矿系九架炉组及矿系地板寒武系中上统娄山关群隐伏于地下，地表出露最老地层为二叠系中统梁山组，矿区广泛分布栖霞组、茅口组。第四系不整合覆于上述各时代地层之上。

2.1.2地质构造

区域地质构造：猫场矿区区域构造属于扬子准地台四级构造单元贵阳复杂构造变形区，矿区正处于该变形区内的北东向构造与南北向构造的交接复合部位，与矿区有关的区域构造实体主要由东、西两个构造分区组成。

东区为南北向槽形羊昌向斜（又称老王冲向斜），向斜南从羊昌附近扬起，经白岩寨、老王冲、站街，延至卫城附近倾没，全长45km。褶皱地层主要由三叠系组成，构成向斜构造中心的最新地层为三叠系二桥组，两翼为中下三叠系及上二叠系。向斜西翼地层倾角较缓（16°～36°）；东翼地层较陡，自贵州化肥厂以北，全长25㎞的范围内地层急剧倒转陡倾。明显地反映了东西向挤压力作用下所产生的构造形变特征。

西区为北东向长条形三岔河背斜（又称大威岭背斜），背斜南西起自安顺轿子山，经架布、下坝、大翁岭至猫场，全长50余公里，背斜除轴部零星出露震旦系、寒武系、石炭系上，褶皱主要由二叠系、三叠系组成。整个背斜受一组北东向断层破坏肢解，形成若干个北东向条形断块，尤其是背斜的北部遭受数条区域大断层的强烈破坏，使背斜轴部极不完整，而背斜的南东部构造相对较为简单。

2.2矿區自然地理

2.2.1气象

矿区东距清镇市20km，气象特征与清镇市相近。清镇市属北亚热带季风湿润气候。年平均气温14.1℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温-8.6℃。最热月7月，平均气温22.7℃，平均最高气温27.1℃；最冷的月1月，平均气温4.1℃，平均最低气温1.7℃，气温年较差18.6℃。无霜期283天。冬暖夏凉、气候温和、舒适宜人、季风明显。

据2010年—2014年清镇市气象站资料：最大年降水量1648.3mm（2014年），最小年降水量780.5mm（2011年），多年平均降水量1138.2mm。最大月降水量457.9mm（2014年7月），最大日降水量287.8mm（2014年07月16日）。

每年1月～4月干旱多风，其中1月～2月有间断凝冻，4月下旬至9月上旬为雨季，10月～12月为雾雨季节。雨季之初多雹灾，整个雨季降水量占全年降水量的82%。暴雨集中在5月～7月份，两月降水总量占全年降水量的51%～60%。最高气温32.8℃（2011年05月11日），最低气温-4.8℃（2013年01月04日）。多年平均气温14.6℃。相对湿度最低12%（2010年02月28日），多年平均81.6%。历年平均蒸发量1215.6mm。每年10月至翌年3月多东北风，4月至9月多东南风。多年平均风速1.67m/s，最大风速9.6m/s。

2.2.2水文及水文地质

（1）河流溪谷

矿区内的地表径流在南北向和东西向构造裂隙控制下，形成了一个先由南向北，再由东向西流动的地表径流系统，以油菜河为主体构成本矿区的地表水文网，主、支流情况如下：

①油菜河

包括李家冲支流、河溪洞支流及猫场支流。主干河流由东向西流，年平均流量0.809m3/s，最大流量80m3/s，最小流量0.047m3/s，该河流经鼓犁桥、高翁、高洞至耗子洞潜入地下，形成伏流，经后背腊附近流出地表注入小干河。

②红花河

包括新寨支流、小王家支流。红花河源于新寨和小公果，年平均流量0.546m3/s，最大流量12m3/s，最小流量0.0025m3/s，该河流经大王寨、红花寨至大翁林附近注入地下成为伏流。

油菜河和红花河以伏流形式汇合而成小干河，经矿区西侧汇入波渡河（三岔河的一段，矿区西约7km处），最后经鸭池河注入乌江。

③满猪坝小溪

除洪水季节外，平常流量很小，年平均流量0.01m3/s。该小溪在F32断层南侧注入落水洞形成伏流。以上三条小河（溪）的共同特点是雨源特征明显，暴雨时，流量成百倍地猛涨；而平时只有绢绢细流甚至干枯。油菜河、满猪坝小溪位处矿区边缘，在地表集流后进入伏流，最终流入小干河，伏流在地下运移径流过程中，可能在岩层薄弱地带或构造破碎带对地下水形成补给，在矿区未开采时对地下水的补给作用较轻微，但矿区一旦开采，矿坑排水疏通导水裂隙，其可能对采矿形成较大威胁。红花河位处矿区中部，已切穿梁山（P2l）隔水层，直接与矿系顶板摆佐组（C1b）含水层发生关系，它的年平均常流量的87.5%渗入地下，从采矿角度看红花河是一个不容忽视的矿床充水因素。鉴如此因，中铝公司已对红花河中下游直接与含水层发生水力联系河段河床采取水泥浇注封固措施，消除了河水对矿床充水的影响。

（2）暗河系统

根据20世纪80—90年代开展0—24线勘探工作资料，调查有暗河系统5个共计11条暗河，推测暗河总长约17410m，实测段长度累计为2787.60m。

勘探报告中，与项目区相关的地下暗河有5条，分属两个地下暗河系统。其中耗子洞—小干河暗河、小冲河—小干河暗河、鱼洞—小干河暗河统归为小干河地下河系统，白浪坝—高翁暗河与李家冲—高翁暗河统归为高翁地下河系统。各暗河（段）详细情况见图1。

3.土地损毁分析与预测

3.1损毁环节与时序

3.1.1土地损毁环节

贵州广铝铝业有限公司贵州省清镇市铝土矿猫场矿区0-24线外围红花寨、白浪坝矿段建设过程中导致土地损毁的建设工艺及流程为：

（1）各种工业场地建设损毁土地的环节：场地平整挖损地表、建筑物修建压占土地；

（2）表土堆放场损毁土地的环节：剥离表土压占土地。

3.1.2土地损毁时序

（1）挖损破坏顺序：地表植物被清除→表层腐殖质被剥离→土层混淆、土体结構被破坏；

（2）压占破坏顺序：地表植被和腐殖质被压占→松散堆积物形成水土流失。

3.2拟损毁土地预测

3.2.1拟损毁土地的方式、类型预测

根据《土地复垦条例》，损毁土地方式分为压占、挖损及塌陷。根据项目区实地踏勘的结果，按照主导因素的原则，可以预测出损毁土地的方式为挖损和压占。

3.2.2拟损毁土地面积预测

根据《贵州广铝铝业有限公司贵州省清镇市铝土矿猫场矿区0-24线外围红花寨、白浪坝矿段开发利用方案》拟建设三块工业场地分别为1364回风斜井风井工业场地、1370回风竖井工业场地、主井工业广场工业场地和高位水池。四块工业场地面积共3.40hm2。拟损毁方式主要为挖损和压占。

3.2.3拟损毁土地程度分析

（1）分析依据

根据《中华人民共和国土地管理法》和国务院颁布的《土地复垦条例》，把土地损毁程度预测等级数确定为3级标准，分别定为：一级（轻度损毁）、二级（中度损毁）、三级（重度损毁）。评价因素的具体等级标准目前国内外尚无精确的划分值，本方案是根据类似工程的土地损毁因素调查情况，参考各相关学科的实际经验数据，采用主导因素法定性评价及划分等级，见表1。

本项目损毁土地包括三个工业广场。

（2）分析过程

根据上表中土地损毁程度分析指标表及现状定性描述分析拟损毁土地损毁程度分析。

三个工业场地原土地利用类型为其他草地，压占面积3.40hm2，开发利用方案中的平面布置图显示三个工业场地排土高度均在10m至30m，根据表4-1中的标准得出土地损毁程度为中度。

（3）分析结果

结合项目区损毁土地实际情况，定性分析评价出项目区拟损毁土地的损毁程度，如表2所示。

3.3生态环境影响分析

3.3.1对地表水资源的影响

主井工业广场占地面积较大压占一定面积的土地，隔断原有地表水流向，部分排水冲沟可能出现断流；由于表土堆放场周边拟修建有截水沟，表土为无污染的自然土壤，故表土堆放场的淋溶水对周边造成影响较轻。

项目生产建设过程中产生的工业废水、探坑矿井水、淋滤水及生活废水禁止随意排放，因排入征地范围北面污水处理池，经处理达标后方可市政污水收集管线或用于弃土场喷雾灭尘用水。

3.3.2对地下水资源的影响

在工业广场建设完成投入生产过程中，原有地形被改变，导致该地区部分地段地下水得不到天然降雨补给，造成地下水水位下降，土壤含水量下降，地表土壤干化，地表植物生长会受到影响，从而影响土壤的抗侵蚀能力。

表土堆放场的建设表现为占用土地，由于项目区原有地表植被、排水冲沟、地形地貌因表土的堆放，会遭到不同程度的损毁，项目区原有地表的水土保持功能也会遭到损毁，使地表保持水土的能力降低，地表土壤侵蚀模数变大，项目区内总体水土流失量增加。

3.3.3对土壤的影响

工业广场以及各种井口建设（如建筑物建设、配套功能区及附属系统建设、场区运输道路建设等）会不可避免地占用土地，使原有土地结构、土壤理化性质等遭到改变，原有地表植被也由于基建活动而遭到损毁，从而损毁项目区及其周边地区的内生态系统的结构和平衡。

3.3.4对生物的影响

（1）对植物的影响

各种工业场地的建设，都不可避免会直接损毁原有地表植被，或间接影响原有植物的正常生长，但总的来看，项目区损毁植物多为当地常见物种，通过工程措施基本上能够恢复植被原貌。

（2）对动物的影响

项目区无珍稀野生动物，各种工业场地的建设及生产过程对动物的影响主要为损毁局部原有野生小型动物的生物圈及生物链，但该区域物种都为较常见物种，且部分动物可以自行采取迁移的方式重新找到适合生长的生物圈，重新形成完整的生物链。

4.土地利用分析

4.1分析原则和依据

4.1.1评价原则

（1）符合土地利用总体规划，并与其他规划相协调；

（2）因地制宜原则；

（3）土地复垦耕地优先和综合效益最佳原则；

（4）主导性限制因素与综合平衡原则；

（5）复垦后土地可持续利用原则；

（6）经济可行、技术合理性原则；

（7）社会因素和经济因素相结合原则。

4.1.2评价依据

包括国家及地方的相关规划和行业标准。主要依据中华人民共和国《土地管理法》《环境保护法》、国务院颁布的《土地复垦条例》等法律、法规以及土地复垦的有关规定进行的。

4.2土地复垦适宜性评价

4.2.1评价范围和初步复垦方向的确定

评价范围为复垦责任范围：

根据《土地复垦质量控制标准》（TD/T1036—2013）中附录B.1（土地复垦类型区划分表），复垦区属于“西南山地丘陵区”，复垦方向以耕地、草地为主，园地、林地等为辅；结合复垦区的自然环境，采矿权人、土地所有人意见以及周边环境适应性，初步确定复垦区待复垦土地的复垦方向为耕地、林地和草地。

评价单元的划分：

评价单元一般是按照将破坏方式、程度相同，内外部特征相同或相近的破坏地块作为同一参评单元，便于合理的确定各参评单元参评因子的赋值、使确定的复垦方向更贴近于实际。

通过现场勘查及预测分析，发现造成的土地破坏类型主要是表土堆放场、工业广场两类，各评价单元开采前后基本特征见表3。

4.2.2评价指标体系和标准的建立

矿山开采方式为坑探，开采过程中对土地的污染很小，对复垦后的土地影响不大。根据初步确定的复垦方向，结合复垦区特点，参照“《土地复垦质量控制标准》（TD/T1036—2013）”，选取主要的限制因素作为复垦区土地评价因子。

宜耕方向评价因子：预期土层厚度，地形坡度，灌溉条件，区位条件，排水条件5项。具体标准见表4。

宜草方向评价因子：坡度，预期土层厚度，灌溉条件、区位条件4项。具体标准见下表5。

宜林方向评价因子：坡度，预期土层厚度2项。具体标准见表6。

评价结果Yi = 20分，则不适宜复垦为该方向，若Yi≠20分，则基本适宜复垦为该方向。

4.2.3适宜性等级的评定

根据现场调查及预测分析结果，各评价单元所对应的评价因子特征见表7。

从表7可知，各工业场地基本适宜复垦为耕地。

4.2.4资源配置

根据各复垦单元实际条件，按照復垦方案的比选结果，对各复垦单元进行土地平整、覆土、修筑土坎等资源配置，具体表8。

5.结论

按照“预防为主、防治结合，谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁受益”“统一规划、源头控制、防复结合”的原则，矿山土地复垦预防的总体目标是：坚持科学发展观，在矿山开发过程中最大限度地遏制、减少与控制损毁土地和对地质环境破坏，并行之有效的治理矿山地质环境问题，为土地复垦工程创造良好的基础；闭采后，实现矿山地质环境恢复治理与土地复垦，努力创建绿色矿山，促进矿业开发与环境保护、人类生存环境、社会经济的持续、科学、和谐发展。