張 果 蔣 煒 錢建平 羅博文3

（1.廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)；2.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院）

近年來(lái)，潼湖鎮(zhèn)11 家采石場(chǎng)因礦山開發(fā)活動(dòng)引發(fā)了一系列地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，為保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與綜合治理方案［1-4］，本研究結(jié)合野外調(diào)查成果，對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出相關(guān)的治理建議。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)條件

（1）地層。區(qū)域出露地層由老到新主要為侏羅系橋源組（J1-2qy）、侏羅系漳平組（J2zh），以及第四系大灣鎮(zhèn)組（Qhdw）和睦崗組（Qhm）。其中，侏羅系為一套紫紅色湖相碎屑巖，巖性主要為灰白色、淺灰、灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖或碳質(zhì)頁(yè)巖，侏羅系漳平組與下伏的橋源組呈平行不整合接觸關(guān)系；第四系睦崗組（Qhm）主要分布于區(qū)域南部工作區(qū)外圍，巖性為灰黑色黏土，偶夾淤泥；大灣鎮(zhèn)組（Qhdw）多沿東江南北兩岸大面積分布，巖性主要為灰色礫砂、粗砂、細(xì)砂，上部為黏土，厚度為0～30 m。

（2）構(gòu)造。經(jīng)過(guò)野外實(shí)地調(diào)查、鉆孔揭露及前人工作成果，工作區(qū)南東側(cè)發(fā)育潼湖斷裂，多受第四系覆蓋層的影響，露頭少見(jiàn)，其走向NE，傾向SE，傾角較陡，為45°～70°，斷裂破碎帶寬約24 m，斷面平直，可見(jiàn)褐鐵礦化。

（3）巖漿巖。區(qū)域出露晚侏羅世黑云母花崗巖（J3γ），主要分布于西北部的東江兩岸，平面上形態(tài)不規(guī)則，與橋源組的砂巖呈侵入接觸關(guān)系（圖1）。黑云母花崗巖（J3γ）新鮮面呈灰白—淺灰色、中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要造巖礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英等，其次有黑云母，鉀長(zhǎng)石含量為30%～50%，斜長(zhǎng)石含量為20%～35%，石英含量為25%～35%。

1.2 礦山水文地質(zhì)條件

（1）地下水類型及富水性。①松散巖類孔隙水分布、富水性多受河流分布的影響，主要分布于東江兩岸的沖洪平原區(qū)，含水層位多為第四系睦崗組（Qhm）和大灣鎮(zhèn)組（Qhdw）；②基巖裂隙水主要為侏羅系橋源組和漳平組的碎屑巖類裂隙水及晚侏羅世侵入巖類裂隙水2個(gè)亞類。

（2）地下水補(bǔ)、徑、排條件與動(dòng)態(tài)特征。①松散堆積層孔隙水，大部分分布于河谷平原區(qū)，其補(bǔ)給源多為大氣降雨、湖泊和東江等，隨大氣降水、東江水位變化而變化；②基巖裂隙水，巖石裂隙發(fā)育，多接受大氣降水的滲入補(bǔ)給，因其透水性差，雨季地下水經(jīng)裂隙通道獲得補(bǔ)給后，多順地形坡度徑流后以滲流形式排向低洼地帶和東江流域。

1.3 礦山工程地質(zhì)條件

根據(jù)礦山出露的地層、巖石、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和力學(xué)性質(zhì)等特征，可將區(qū)內(nèi)巖土體劃分為中—高壓縮性多層土體（Ⅰ）、層狀較軟—較硬碎屑巖綜合體（Ⅲ）、塊狀較硬至堅(jiān)硬巖綜合體（Ⅴ）。

（1）中—高壓縮性多層土體（Ⅰ）。高壓縮性多層土體分布于工作區(qū)外圍南側(cè)及東側(cè)，多呈面狀產(chǎn)出，屬第四系沖洪積層，主要巖性為淤泥、淤泥質(zhì)土，灰黑色，軟塑、流塑狀。中壓縮性多層土體主要位于工作區(qū)外圍的東江流域兩岸，呈長(zhǎng)條狀產(chǎn)出，為侏羅系橋源組和漳平組砂巖和晚侏羅系黑云母花崗巖的殘積土層，根據(jù)母巖巖性的不同，可分為砂礫巖殘積層和花崗巖殘積層，其巖性以黏性土、粉土、砂土、碎石土為主。

（2）層狀較軟—較堅(jiān)硬碎屑巖綜合體（Ⅲ）。主要分布于工作區(qū)北部及外圍的東側(cè)和北側(cè)丘陵、剝蝕殘丘區(qū)域，巖性粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、含礫砂巖、石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖，局部夾細(xì)砂巖等，呈灰色—紫紅色，自上而下巖石風(fēng)化程度變?nèi)酢?/p>

（3）塊狀較堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖綜合體（Ⅴ）。主要分布于工作區(qū)南部及外圍的北側(cè)，平面上呈不規(guī)則，屬后期侵入巖。主要巖性為黑云母花崗巖，呈灰白—淺灰色，致密塊狀，中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，自上而下，巖石風(fēng)化程度變?nèi)酢?/p>

2 礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

本次工作的仲愷高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)潼湖鎮(zhèn)礦山開發(fā)利用的礦種主要為建筑用花崗巖，其次為建筑用砂巖，開采花崗巖礦產(chǎn)的石場(chǎng)共10家，開采砂巖礦產(chǎn)的石場(chǎng)共1家，屬非金屬礦產(chǎn)，多用于建筑石料，開采地址多位于潼湖鎮(zhèn)永平村、廣和村、赤崗雙鯉魚坑，11 家石場(chǎng)的年生產(chǎn)量均大于10 萬(wàn)m3，開采規(guī)模均屬大型，礦區(qū)面積多在0.1 km2左右。目前工作區(qū)范圍內(nèi)的11 家礦山有10 家處于停產(chǎn)狀態(tài)，另一家潼湖鴻達(dá)石場(chǎng)屬于政策性關(guān)閉（表1）。

表1 潼湖鎮(zhèn)1家采石場(chǎng)情況

3 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

3.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

據(jù)研究調(diào)查統(tǒng)計(jì)，工作區(qū)內(nèi)有10 家采石場(chǎng)已發(fā)生不良地質(zhì)現(xiàn)象13 處，其中，崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象11處（圖2），滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象2 處。地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模均為小型，礦山現(xiàn)多已圍閉，據(jù)了解均未造成人員傷亡和直接的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，地質(zhì)災(zāi)害的危害程度為較輕。

3.2 地形地貌景觀破壞

工作區(qū)內(nèi)礦山均為露天開采，礦山的前期建設(shè)及采礦活動(dòng)均形成了露天采坑，坑底多已形成了坑塘水面，均對(duì)開采區(qū)范圍內(nèi)的原始地形地貌進(jìn)行了破壞，造成基巖裸露，與周圍的自然地形地貌形成了鮮明對(duì)比，對(duì)礦山的地形地貌景觀破壞影響嚴(yán)重（圖3）。各礦山的其他功能區(qū)如綜合服務(wù)區(qū)、工業(yè)場(chǎng)地、排土場(chǎng)及礦山道路以壓占為主，挖損較輕。

工作區(qū)范圍內(nèi)礦山及周邊無(wú)自然保護(hù)區(qū)、人文景觀、風(fēng)景旅游區(qū)和地質(zhì)遺跡，對(duì)地形地貌景觀破壞的影響較輕。工作區(qū)范圍內(nèi)西側(cè)及東側(cè)有主要的交通干線S120和河惠莞高速呈NE 向穿過(guò)，礦山開采對(duì)其可視范圍內(nèi)的地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

總體來(lái)說(shuō)，礦山開采活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀破壞的影響程度屬嚴(yán)重。

3.3 含水層影響與破壞

礦山開采對(duì)工作區(qū)含水層的影響與破壞較輕，主要表現(xiàn)在小范圍內(nèi)的地下水位下降，對(duì)區(qū)域地下水均衡影響較輕，另外還表現(xiàn)為對(duì)含水層水質(zhì)的污染。

這種定制改裝賦予了越野車一種硬朗的都市感，我們聯(lián)系了當(dāng)?shù)氐挠跋褓Y料館，資料館建議把Dean Lane滑板公園作為外景地。那里充滿涂鴉的環(huán)境十分完美，所以我們預(yù)訂了兩個(gè)小時(shí)的包場(chǎng)，在當(dāng)?shù)鼗暹\(yùn)動(dòng)愛(ài)好者到達(dá)之前的清晨進(jìn)行拍攝。

工作區(qū)內(nèi)礦山均為露天采石場(chǎng)，大部分屬于負(fù)地形開采，最低開采標(biāo)高已至侵蝕基準(zhǔn)面以下，由于大氣降雨和基巖裂隙水的補(bǔ)給，坑底形成多處坑塘積水，需用抽水泵抽排，對(duì)周圍地下水會(huì)產(chǎn)生一定的影響。調(diào)查區(qū)內(nèi)礦山均為停采礦山或者政策性關(guān)閉礦山，由于長(zhǎng)期的補(bǔ)給，地下水位現(xiàn)已恢復(fù)，水位下降主要集中于采場(chǎng)范圍內(nèi)的獨(dú)立水文地質(zhì)單元，未影響到周邊生產(chǎn)、生活供水。

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和礦山功能區(qū)的分布，進(jìn)行了水樣點(diǎn)采集。本次地表水采集于石場(chǎng)坑塘積水區(qū)，地下水采集于侏羅系橋源組基巖裂隙水。水樣分析結(jié)果表明：11 家石場(chǎng)礦坑水主要超標(biāo)項(xiàng)目為pH與Hg，其他項(xiàng)目均正常；橋源組基巖裂隙水水質(zhì)很差，屬Ⅴ類；根據(jù)《廣東省水污染物排放限值》（DB 4426—2001），第一石場(chǎng)、第五石場(chǎng)、錦添石場(chǎng)、平達(dá)石場(chǎng)、順達(dá)石場(chǎng)、第二石場(chǎng)、建設(shè)石場(chǎng)、洪華石場(chǎng)礦坑水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，可以進(jìn)行排放，鴻達(dá)、越華、新崗3 個(gè)石場(chǎng)礦坑水的pH 值超標(biāo)，不能直接排放，需要經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)處理達(dá)到排放要求后才可排放。

礦山開采活動(dòng)對(duì)周圍含水層的影響與破壞較輕，工作區(qū)北部片區(qū)出露橋源組砂巖，礦坑水受其補(bǔ)給，不能隨意排放，需經(jīng)科學(xué)處理；中南部片區(qū)為侏羅系花崗巖，其礦坑水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，未影響到周邊生產(chǎn)生活供水。

3.4 土地資源破壞

由于礦山的采礦活動(dòng)造成土地資源損毀，主要形式為挖損，次為壓占，露天采場(chǎng)以挖損為主，工業(yè)場(chǎng)地、綜合服務(wù)區(qū)、排土場(chǎng)及礦山道路等以壓占為主（圖4）。根據(jù)當(dāng)?shù)卣峁┑耐恋乩矛F(xiàn)狀圖，挖損與壓占共9 個(gè)一級(jí)地類和17 個(gè)二級(jí)地類，具體二級(jí)地類為水田、水澆地、旱地、果園、有林地、其他林地、其他草地、采礦用地、公路用地、農(nóng)村道路、坑塘水面、內(nèi)陸灘涂、溝渠、設(shè)施農(nóng)用地、裸地、村莊和建制鎮(zhèn)等，以挖損、壓占有林地為主，面積遠(yuǎn)大于4 hm2，對(duì)土地資源破壞嚴(yán)重。

本研究土壤樣品測(cè)試分析結(jié)果顯示，區(qū)域重金屬元素為As、Pb、Cd，污染風(fēng)險(xiǎn)程度多為可控，主要分布于中南部片區(qū)的侏羅系黑云母花崗巖礦山；北部片區(qū)的3個(gè)采石場(chǎng)土壤質(zhì)量均為一等，未出現(xiàn)重金屬超標(biāo)，初步認(rèn)為主要受地質(zhì)背景和采礦活動(dòng)的雙重影響。

總體上，區(qū)域礦業(yè)開發(fā)活動(dòng)對(duì)土地資源的破壞嚴(yán)重。

4 地質(zhì)環(huán)境治理分區(qū)及建議

本研究根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀影響評(píng)價(jià)分級(jí)結(jié)果和礦山地質(zhì)環(huán)境影響發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果，圈定工作區(qū)范圍內(nèi)的防治區(qū)級(jí)別。由于目前礦山已停產(chǎn)或政策性關(guān)閉，以后不再進(jìn)行開采活動(dòng)，其礦山地質(zhì)環(huán)境基本趨于穩(wěn)定，破壞將不會(huì)增加，因此，預(yù)測(cè)后續(xù)活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響較輕。故將本研究工作區(qū)范圍內(nèi)的礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理分區(qū)劃分為2 種類型，重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)，分別為Z1、Z2、Z3、Z44 個(gè)重點(diǎn)防治區(qū)和Y一個(gè)一般防治區(qū)（表2、圖5）。

表2 工作區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理分區(qū)

本研究結(jié)合工作區(qū)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果提出如下治理建議：

（1）工作區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生于露天采場(chǎng)的人工巖質(zhì)開采邊坡，可在坡腳設(shè)置警戒線、警示牌，晴天清理堆積體和危巖體，聘請(qǐng)第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工程治理及開展相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

（2）邊坡種植攀爬植物，在坡頂、坡腳分別種植，人工使其分別向下、向上攀爬，邊坡臺(tái)階覆土后可種植喬木、灌木、草，工業(yè)場(chǎng)地、礦山道路等經(jīng)拆除構(gòu)（建）筑物、場(chǎng)地平整并采用符合土壤質(zhì)量要求的土源覆土后，種植植被［5］。

（3）需采取有效措施阻斷或減少污染源匯入礦坑，礦坑水需引入地表水稀釋或中和礦坑水酸堿度等措施處理后方可排放。11 家礦山土壤環(huán)境質(zhì)量中南部片區(qū)一般，影響因素主要為As、Pb、Cd 3 項(xiàng)重金屬元素超標(biāo)，主要受采礦活動(dòng)和區(qū)域地質(zhì)背景多重因素共同影響，故建議將土壤重金屬含量超過(guò)篩選值的地塊復(fù)墾為林地，超過(guò)管制值的區(qū)域嚴(yán)禁復(fù)墾成農(nóng)用地［6-7］。

（4）區(qū)域礦山開采產(chǎn)生的廢棄物為花崗巖和砂巖的覆蓋層和廢石，本研究調(diào)查僅發(fā)現(xiàn)4個(gè)石場(chǎng)存在排土場(chǎng)，多已分級(jí)放坡種植植被。在后續(xù)生態(tài)修復(fù)工作中廢石可以用于擋墻、采坑回填［8-11］。

5 結(jié) 論

（1）潼湖鎮(zhèn)11家礦山地質(zhì)災(zāi)害以崩塌為主，次為滑坡，礦山地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模均為小型，均未造成人員傷亡和直接的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，其危害程度較輕。礦山的地形地貌均遭到破壞，原有植被消失，基巖裸露，其危害程度嚴(yán)重。

（2）礦山開采對(duì)工作區(qū)含水層的影響與破壞較輕，主要表現(xiàn)在小范圍內(nèi)地下水位下降，對(duì)區(qū)域地下水均衡影響程度較小。礦山采礦活動(dòng)造成土地資源損毀，主要形式為挖損，其次為壓占，其挖損、壓占林地面積遠(yuǎn)大于4 hm2，對(duì)土地資源的危害程度嚴(yán)重。

（3）根據(jù)本研究調(diào)查結(jié)果并結(jié)合已有成果，將工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理分區(qū)分為重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)，并提出了相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境治理建議。