矿产勘查对生态扰动成因分析与绿色勘查建议

韩效斌，王永刚，裴进云，王 欣

（中国冶金地质总局第三地质勘查院，山西 太原 030002）

生态文明被先后写入民法总则、党章、宪法，现在已经成为了我国民事主体的行为准则、党的主张和国家的意志，生态文明被提升到前所未有的高度。在最新提出的国内大循环概念中，自然资源的保护和开发是重要环节。在过去的地质勘查过程中，由于技术和观念的限制，在进行矿产勘查的过程中会伴随着对勘查地区环境的扰动。随着相关认知和技术条件的提升，这样的情况要进行严格的控制，减少负面影响。在地质勘查过程中也要注重保护生态环境，绿色勘查是矿业发达国家一致遵循的原则[1]。绿色勘查代表了国际矿产行业发展的未来方向，哪家能提前收获成效，就能在日后的行业发展过程中掌握话语权。绿色勘查不仅仅是一种理念，也具备文化内核，是一种尊重自然，保护自然，尊重客观发展规律的发展选择。

1 侵蚀的自然原因及其后果

在自然界，侵蚀主要源自于风力、水等自然应力作用。在应力的持续作用下，地表物质会较为松散，在特定环境下会表现出溶解和位移情况。这种古来有之的自然应力的长期作用，会使地表形态发生改变。在进行矿产勘查的过程中，一些人工破坏行为会加剧本不稳定的地质结构，造成这种侵蚀情况的加剧[2]。

1.1 风力

风力是一种持续作用且作用面广泛的应力，地面速度为13km/h～15km/h的低速风力可以使干燥地表上的土壤颗粒悬浮在气流中流失，在缺乏植被的环境中，表层土壤会完全流失。造成杨尘现象，对周边区域的自然环境造成影响。在干旱地区，风力侵蚀的效应更加明显，所以要特别注意保护风蚀敏感地区的植被，在人工勘查过程中尽可能减少对这部分植被的破坏和影响[3]。

1.2 水

在自然环境下降雨会使得岩土表层含水量较高，并且雨滴冲击时会造成结构较松散的土壤出现破碎松散的情况。当水分堆积在地表时会形成地表径流通过面蚀、细沟侵蚀、冲沟侵蚀、灾难性侵蚀四种方式侵蚀地表。面蚀产生是由于水沿着一定的方向均匀地散布成面状，导致面层土壤流失。细沟侵蚀由径流汇集或相对集中流动造成，在边沟沟顶以下2.5m～3m处形成细沟；冲沟侵蚀由径流集中或快速流动造成，灾难性侵蚀导致形成深沟，由泥石流或滑坡造成。造成泥石流或滑坡是由于水与表层土壤聚集，在重力影响下产生滑动位移情况。与其他侵蚀情况相比，灾难性侵蚀无论是从产生规模还是破坏范围都要高出一个量级，并且整个周期准备时间短，对于周围自然环境和生产生活区域会造成严重的影响。无论是哪种侵蚀情况，都会对现有的排水规律产生持续甚至永久的影响。径流会将周围区域的泥沙从地表搬运至河道，在这一过程中，下游水质会受到影响，产生退化，影响下游生态环境[4]。悬浮在水面上层的泥沙会降低水体透光率，抑制水中植物的光合作用，导致植物生长速度放缓，以植物为生的动物由于汲取不到足够的食物，数量会急剧减少。在进行矿产勘查的过程中，一些必要的行为可能会加剧，原有自然条件下已经存在的地表径流强度。要注意，如果勘查区域广泛出现土质松散或裸露在外，那么该区域就极为容易受到径流的水力侵蚀。由于土层较薄缺乏依附，因此当发生水土侵蚀时，其覆盖范围和严重程度。相较于普通地区会更加严重[5]。为了减少这方面的情况出现，在进行矿产勘查过程中，要谨慎对待勘查区域的植被，尽可能避免对植被造成破坏，减少对于当地水土流失所产生的加剧效果。在频繁出现强降雨的区域，要特别注意土壤侵蚀的状态，如果土质已经出现严重退化，就要慎重选择勘查方式，以避免对于原有的生态环境造成进一步的破坏[6]。

2 矿产勘查活动对地表的扰动

矿产勘查过程中大量采用槽探，可能会出现对原有区域的植被产生清除的情况。而且在勘查过程中，一些大型设施设备的转运和安装都需要有相应机械和车辆的帮助，频繁的人类活动可能会造成地表侵蚀速度加快。

2.1 植被清除

植物的根系能够起到固定土壤的作用，而植物的叶可以防止雨水直接侵蚀地表还可以起到一定的防风效果，在表层土壤中含有丰富的矿物质微生物，在勘查活动结束之后，勘查人员必须对之前破坏的植被进行复垦，并为其提供复垦所需的营养成分，如果在勘查过程中出于必要需求不得已进行树木砍伐或植被移除行为，在勘查结束之后，一定要设法对原有地形地貌进行还原，尤其是要确保有足够的植物，能保证土壤固定效果。

2.2 车辆和设备的使用

在进行矿产勘查过程中，一些大型设备的搬运必须由车辆来承接，但是矿产勘查区域，多数情况下都是远离人类生产区域的偏远地区，在选择车辆和设备参数时，要考虑到当地的地势地貌以及土壤条件，在软土区域不能选择荷载较大的车辆和设备，否则会加剧表层土壤的流失。与个人行为相比，这种有车辆和设备参与的勘查活动，对于周围自然环境的影响程度会呈指数级增长。无论是其覆盖范围还是影响速度都会比单纯的人工行动产生更严重的影响，后续的复垦工作难度也会随之增加。即便如此，在完成矿产勘查作业后，也必须对勘查区域进行复垦和植被还原。

2.3 探槽和探坑

槽探是矿产勘查常见的技术手段，为了能够直观地考察勘查区域的矿产分布情况，对其地表进行挖掘。过程中会形成不同的坑道，其好处在于能够帮助作业人员直观的考察所处区域的矿藏分布情况缺点在于在进行坑道挖掘时，不可避免会对勘查区域进行地质破坏，如果坑道选择不当，很有可能会对原本就叫松散的地质结构造成破坏。影响该区域的地质结构稳定，且坑道在后续可能灌入雨水，对当地地质结构造成持续性的破坏。目前还没有特别有效的方法能够实现对坑道挖掘地缘地貌进行复原的技术，因此在地质结构较为松散，降雨较频繁的区域，这种挖掘方式要谨慎投入，以防后续对当地自然条件造成不可逆的变化，加剧地下区域的结构松散情况。

3 国内相关经验做法

我国西部地区矿产资源丰富，一直以来是矿产勘探的重点区域，但西部地区生态环境比较脆弱，不适合的勘探方式，很有可能会破坏当地的生态平衡，造成严重的环境破坏。野外勘探工作需投入大量人员设备，在野外长时间驻守，在勘查过程中会产生一部分生活垃圾，并且生活区与工作区要分开布置。为了减少对当地自然条件的影响，在选定区域时，要尽可能选择远离草场的位置，避免在勘查过程中对原有的草皮植被造成破坏，在勘查区域设置明显的区域划分标志带所有勘查工作完成之后，要对原有区域进行及时回填，在地表进行草皮和植被的种植，尽快恢复原有地形地貌。

在勘查过程中需要进行一些简单的施工步骤，施工区域的选择要尽可能避开根系范围，减少对树木根系的破坏。在进行槽探施工时，要对槽顶开口进行控制，尽可能不要超过两米，在条件允许的情况下保持1.2m，这样施工完成后，整个施工区域的面积可以降低40%左右。可以考虑用取样钻代替槽探、剥土施工方法；施工后抽干泥浆池液体，将附着在壁上的水泥块破碎并带走。钻机等设备在离场后及时对施工区域进行平整覆根，在施工过程中在周围设置警示带，防止无关人员进入出现安全事故。

4 防范勘查活动对土壤侵蚀的建议

总体看来，勘查活动应尽量避免扰动植被、土壤和基岩，选择适当的勘探设备，减少车辆和自行式设备的使用对地表的扰动。

4.1 避免扰动植被

不同直径的树干表示树木的生长周期对于直径超过150mm的右数要尽可能保留，因为该直径下树木的根系组织能够起到较好的土壤固结作用，如果贸然砍除，很有可能会导致区域土壤固结能力不够，造成水土流失。依照实际情况，尽可能对有机覆盖层进行保留，避免对湖泊河流区域的植被进行砍伐破坏，在两岸要设置10m以上的植被缓冲带。

4.2 土壤保持

不同植物的生长需要的微生物具有明显区别，在对原地形进行破坏时，要首先探明该区域常见的植物种类，依照种类分布判断当地土壤的有机物种类和含量，在付款过程中有针对性的对相关养分进行补充，确保种植的附根植物能够有足够的养分，维持其生长。尽可能减少对原有表层土壤的益处和清理，在复垦过程中优先将这部分土壤恢复。通过恢复植被稳固土壤是一种最经济和最长效的地表侵蚀防治措施，这些方法从源头控制了泥沙流失。

在扰动表土之前考虑以下因素：如果区域内覆盖较厚的腐植护根层，先对护根层进行清除，将其单独堆放在日后复根时还需投入使用，土堆的高度，不得超过两米，确保土壤中微生物供氧量满足生长需要，在土壤上覆盖永久植被，防止后期出现水土流失情况。

5 结论

矿产勘查作业对于保证社会发展具有重要的作用，矿产勘查作业进行过程中，要尽可能避免对勘查区域自然环境所造成的负担和影响。