昆明市東川區(qū)礦山地質(zhì)?環(huán)境問(wèn)題及防治對(duì)策

黃來(lái)源，南 赟，張 亮，林傳祥，任凱珍，季 為，韓建超

（北京市地質(zhì)研究所，北京 100120）

昆明市東川區(qū)礦山地質(zhì)?環(huán)境問(wèn)題及防治對(duì)策

黃來(lái)源，南 赟，張 亮，林傳祥，任凱珍，季 為，韓建超

（北京市地質(zhì)研究所，北京 100120）

云南省昆明市東川擁有悠久的礦業(yè)開(kāi)發(fā)歷史。建國(guó)后隨著東川礦務(wù)局成立，拉開(kāi)了東川銅礦大規(guī)模開(kāi)發(fā)的序幕。東川的現(xiàn)代礦業(yè)在為新中國(guó)建設(shè)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)，加劇了礦山地質(zhì)環(huán)境的惡化，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，泥石流、崩塌、滑坡和地面塌陷等威脅礦區(qū)周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，礦山采冶嚴(yán)重影響礦區(qū)周邊人居環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。通過(guò)系統(tǒng)分析東川地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，闡明了東川礦山環(huán)境的深層次原因是東川的礦山和銅礦長(zhǎng)期開(kāi)采歷史，問(wèn)題根源是長(zhǎng)期以來(lái)形成的單一礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，提出了礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治思路和措施，東川需要通過(guò)實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目等廢棄地生態(tài)恢復(fù)的一系列措施，使區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于合理，生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)管能力得到加強(qiáng)，自然資源破壞和生態(tài)環(huán)境退化趨勢(shì)得到遏制。

東川；資源枯竭；礦山地質(zhì)環(huán)境；防治

0 引言

資源枯竭城市是指礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)進(jìn)入后期、晚期或末期階段，其累計(jì)采出儲(chǔ)量已達(dá)到可采儲(chǔ)量的70%以上的城市。資源型城市似乎總難以逃脫“建設(shè)—發(fā)展—萎縮—報(bào)廢”宿命。十大資源枯竭城市之一的云南東川經(jīng)兩千多年的開(kāi)采冶煉，是中國(guó)六大產(chǎn)銅基地之一，在我國(guó)有色金屬及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中東川銅業(yè)仍具有其重要地位，發(fā)揮著積極的作用。可是，經(jīng)過(guò)上千年的開(kāi)采，礦產(chǎn)資源已瀕臨枯竭。這種單一的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)讓東川經(jīng)濟(jì)發(fā)展后繼無(wú)力，一損俱損。另外中國(guó)泥石流六大分布區(qū)的川滇山區(qū)的地理位置，也讓它飽受泥石流災(zāi)害的困擾，水土流失嚴(yán)重，流失面積占全區(qū)國(guó)土面積的七成以上。長(zhǎng)期的銅礦開(kāi)采，破壞了礦區(qū)巖體、土體、水體和植被的原有狀態(tài)，造成的地質(zhì)災(zāi)害、資源破壞和環(huán)境污染等礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題突出，由于治理恢復(fù)的速度落后于礦區(qū)破壞的速度，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境整體呈惡化趨勢(shì)，對(duì)東川區(qū)內(nèi)的人居環(huán)境、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展規(guī)劃、重要工程實(shí)施等造成了嚴(yán)重影響[1]。本文通過(guò)系統(tǒng)地對(duì)東川地區(qū)主要礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的分析，提出了礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治的必要性和意義以及具體的防治思路和措施。

1 自然地理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)

東川區(qū)位于云南省中北部，昆明市最北端，國(guó)土面積1858.79km2。東川有S207省道連接G213國(guó)道與昆明相連，區(qū)內(nèi)有龍東格二級(jí)公路貫穿南北，交通十分便利。本區(qū)緯度較低，屬亞熱帶氣候。受大氣環(huán)流形勢(shì)和地貌的影響，區(qū)內(nèi)氣候垂直分帶明顯，有“一山分四季，十里不同天”之說(shuō)。依不同海拔年平均降雨量為600～1500mm之間，年均氣溫7℃～22℃。區(qū)內(nèi)河流屬金沙江水系，分屬不同流域，其中小江流域占絕大部分，流域面積3043.5km2，占總面積的88.3%，另有普渡河流域和東川區(qū)境內(nèi)金沙江右岸幾條小流域，占總面積的11.7%。

東川區(qū)轄七鎮(zhèn)一鄉(xiāng)，2008年末，人口總數(shù)31.1萬(wàn)，其中非農(nóng)業(yè)人口7.4萬(wàn)人，占總?cè)丝跀?shù)的24.4%，少數(shù)民族2.2萬(wàn)人，占總?cè)丝跀?shù)的7%[2]。東川區(qū)是因礦而建的資源型礦業(yè)城市，曾經(jīng)是我國(guó)最重要的產(chǎn)銅基地之一。2004年4月13日東川建立再就業(yè)特區(qū)，成為全國(guó)唯一的再就業(yè)特區(qū)和零稅收政策區(qū)。

2 礦山資源開(kāi)發(fā)歷史及現(xiàn)狀

東川擁有悠久的礦業(yè)開(kāi)發(fā)歷史，自古就是著名的銅產(chǎn)地，素有“天南銅都”的美譽(yù)。據(jù)史料記載，早在上古時(shí)期，東川就出現(xiàn)了“馬踏露銅”；西漢時(shí)期，先民們就已經(jīng)能夠用"火燒水潑法"開(kāi)采銅礦，并用木炭冶煉鋼錠和鑄造錢幣[3]；砍伐森林燒炭煉銅是當(dāng)時(shí)破壞山地環(huán)境最具廣泛性的社會(huì)活動(dòng)。長(zhǎng)期以來(lái)的砍伐森林是東川生態(tài)環(huán)境的破壞歷史原因。

建國(guó)后，東川銅礦被列為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的156個(gè)項(xiàng)目之一。1952年，東川礦務(wù)局成立，拉開(kāi)了東川銅礦大規(guī)模開(kāi)發(fā)的序幕。2000年，東川礦務(wù)局因資源枯竭、資不抵債等因素宣布關(guān)閉破產(chǎn)重組[4]。至2007年底，國(guó)家累計(jì)對(duì)東川銅礦建設(shè)投入為5億元，東川自建國(guó)后累計(jì)為國(guó)家創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益120億元以上，上交利稅超過(guò)15億元，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)，但在做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，付出的地質(zhì)環(huán)境破壞的代價(jià)也是巨大的。

3 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景

研究區(qū)主要地貌特征為深、中切割的高、中山峽谷地貌。全區(qū)山地面積占97.3%，河谷盆地僅占2.7%，以河谷盆地為中心，中山縱貫?zāi)媳保呱綄?duì)峙東西，小江從南向北貫穿全區(qū)。以小江為界，東側(cè)為烏蒙山系，最高峰“牯牛山”，海拔4017m；西部為拱王山系，最高峰“雪嶺”，海拔為4344m，為“滇中第一峰”。東川境內(nèi)金沙江與小江交匯處的小河口，海拔僅為695m，系昆明市海拔最低點(diǎn)，區(qū)內(nèi)相對(duì)高差為3649m。

東川出露的地層巖性主要有：前震旦系昆陽(yáng)群的板巖、千枚巖、白云巖，下震旦系的澄江砂巖，上震旦系燈影組灰?guī)r，下寒武統(tǒng)的泥質(zhì)灰?guī)r及頁(yè)巖，中、上泥盆地統(tǒng)的碳酸鹽巖、沉積砂巖、粉砂巖、泥巖，石灰系以砂巖和頁(yè)巖為主，夾煤層。下二疊統(tǒng)為陽(yáng)新灰?guī)r及峨嵋山玄武巖，三疊系、侏羅系以砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖為主，夾碳酸鹽巖沉積物。第三系主要為粘土巖、粉砂巖及砂巖，上部夾褐煤層。第四系主要有湖積層、沖積層、洪積層交替疊加（圖1）。

東川銅礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上，屬康滇地軸的中段中緣，為小型塊狀隆起區(qū)，其東面為滇東凹陷帶，南面為昆陽(yáng)斷陷區(qū)，是一個(gè)東西南三面均為深大斷裂所圍限的斷塊，在震旦紀(jì)后長(zhǎng)期處于上升隆起狀態(tài)。

東川礦區(qū)屬于昆陽(yáng)裂谷內(nèi)會(huì)理—東川裂陷槽東端的一個(gè)梯形斷陷盆地。此斷陷盆地是以南北向的小江斷裂、普渡河斷裂與東西向的寶九斷裂、麻塘斷裂為邊界。四條斷裂邊界控制了東川礦區(qū)的構(gòu)造格局，在礦區(qū)內(nèi)部也形成了南北向與東西向兩組主干斷裂（圖1）。

圖1 東川構(gòu)造地質(zhì)簡(jiǎn)圖

根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)、水力特征及巖性組合關(guān)系，研究區(qū)及其周邊地下水可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水及巖溶裂隙水四類。河谷松散堆積物中分布孔隙水，巖漿巖、變質(zhì)巖和碎屑巖的構(gòu)造-風(fēng)化裂隙中分布裂隙水，各時(shí)代碳酸鹽巖的溶蝕縫隙和管道中分布巖溶水?？紫端蛶r溶水一般具有就地補(bǔ)給、就地排泄的特點(diǎn)，巖溶水通常補(bǔ)給區(qū)較遠(yuǎn)，水力性質(zhì)多具承壓，巖溶水富水性中—強(qiáng)。

根據(jù)巖土體的結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)，礦區(qū)巖土體劃分為6個(gè)工程地質(zhì)巖組。松散巖組：主要分布于山間盆地的邊緣，江河谷地之中，以沖積、洪積為主，部分為殘坡積、冰磧、冰水沉積及化學(xué)沉積；堅(jiān)硬塊狀-碎裂結(jié)構(gòu)巖漿巖組：主要在新村西側(cè)分布，呈點(diǎn)狀、帶狀沿深大斷裂帶分布或出露于二疊系地層區(qū)；較堅(jiān)硬-層狀變質(zhì)巖組：在地形切割深、坡度大、巖層產(chǎn)狀較陡的順坡地帶，易形成滑坡；較軟巖-層狀碎屑巖組：為層狀碳酸鹽巖與碎屑巖互層，巖性為變質(zhì)的石英砂巖、石英巖；堅(jiān)硬巖夾軟弱巖-碳酸鹽巖組：由層狀、塊狀的白云巖、灰?guī)r及層狀的砂頁(yè)巖組成，夾頁(yè)巖、泥巖、粘土等軟弱層；堅(jiān)硬巖-層狀碳酸鹽巖組：巖性以灰?guī)r、白云巖為主，隱伏于地下或被第四紀(jì)所掩蓋。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

東川的現(xiàn)代礦業(yè)在為新中國(guó)建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，加劇了礦山地質(zhì)環(huán)境的惡化，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，泥石流、崩塌、滑坡和地面塌陷等威脅礦區(qū)周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，土地資源、景觀資源遭受嚴(yán)重破壞，人地矛盾突出、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境惡劣，礦山采冶對(duì)環(huán)境的污染影響礦區(qū)周邊人居環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。以下將針對(duì)東川區(qū)城市后山、湯丹礦區(qū)和因民礦區(qū)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及其危害進(jìn)行說(shuō)明。

4.1 次生地質(zhì)災(zāi)害

（1）城市后山

①泥石流

東川中心城區(qū)東倚烏蒙山，自東部山區(qū)向城區(qū)方向發(fā)育有數(shù)條沖溝穿城而過(guò)，本區(qū)包含的深溝、田壩干溝、臘利河溝和大橋河溝等4條泥石流溝總流域面積達(dá)129.37km2，是烏蒙山西側(cè)山區(qū)通向大白河的主要行洪通道。上述泥石流溝歷史上曾發(fā)生多次泥石流，如1961年、1964年深溝發(fā)生兩次大規(guī)模泥石流，造成7人死亡，淤埋農(nóng)田375hm2，經(jīng)濟(jì)損失1000多萬(wàn)元；1973年，田壩干溝發(fā)生泥石流，造成53.3hm2農(nóng)田淤埋，24臺(tái)抽水站被沖毀，經(jīng)濟(jì)損失約2200萬(wàn)元。

城市后山復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件孕育了泥石流災(zāi)害的發(fā)育條件，多年的礦山開(kāi)采活動(dòng)使地質(zhì)環(huán)境條件更加脆弱，廢棄礦渣和風(fēng)化產(chǎn)物不斷積累，使得上述溝谷的可移動(dòng)松散物質(zhì)總儲(chǔ)量達(dá)6930萬(wàn)m3，為泥石流的發(fā)生提供了豐富的物源基礎(chǔ)，加劇了災(zāi)害發(fā)生的可能性，對(duì)東川城區(qū)12950位居民的生命財(cái)產(chǎn)安全、道路等公共基礎(chǔ)設(shè)施安全以及城市后山城市飲用水源地安全造成嚴(yán)重威脅，如若暴發(fā)大規(guī)模群發(fā)型泥石流災(zāi)害，則東川城區(qū)數(shù)十年的建設(shè)成果將毀于一旦（表1，圖2，照片1）。

表1 東川城市后山泥石流溝特征及危害現(xiàn)狀一覽表

圖2 城市后山地區(qū)泥石流溝流域分布圖

由于研究區(qū)位于烏蒙山西坡，正對(duì)著印度洋夏季暖濕氣流前進(jìn)方向，故屬迎風(fēng)坡多雨區(qū)，從不同海拔帶的面積看，研究區(qū)大部分處于強(qiáng)烈暴雨和豐水高度帶內(nèi)，可為泥石流的形成提供外部水動(dòng)力激發(fā)條件。

研究區(qū)的主要4條泥石流溝（圖2），均有常年流水，各溝流量及流域面積分別為：大橋河溝為700L/s，流域面積57.47km2（以泥石流堆積扇頂以上流域加堆積扇面積，以下相同）；田壩干溝為200L/s，流域面積19.32km2；深溝為450L/s，流域面積31.77km2；尼拉姑溝（深溝的支溝）流域面積3.40km2；臘利溝為305L/s，27.97km2。由于各溝均跨越了高山到盆地的不同的立體氣候區(qū)，各溝在雨季或暴雨后，流量可增大數(shù)倍到數(shù)百倍，為泥石流的爆發(fā)提供了有效的水動(dòng)力條件。

②不穩(wěn)定邊坡

部分礦山開(kāi)采時(shí)削挖山體形成多處高角度危巖體及土質(zhì)邊坡，坡度一般在35°以上，邊坡高約6～70m，巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育，破碎的巖體高懸在陡壁上，在氣候條件和人為因素等外界條件變化時(shí)都有發(fā)生巖體崩塌或邊坡失穩(wěn)的可能[5]。另外，礦區(qū)內(nèi)由人工向低洼處傾倒廢礦渣堆積形成多處高陡邊坡，坡度一般在35°～45°左右，最高高度可達(dá)40～60m，坡體松散堆積，穩(wěn)定性較差，如遇降雨的外界條件影響，易垮塌，堵塞溝道行洪，甚至發(fā)生泥石流（照片2）。

照片1 大橋河溝上游礦山開(kāi)采堆積的廢渣

照片2 臘利溝上游石材礦危巖體

（2）湯丹礦區(qū)

該礦區(qū)包括黃水箐溝流域及老明槽礦區(qū)兩塊。

黃水箐溝研究區(qū)：本研究區(qū)的主要次生地質(zhì)災(zāi)害為泥石流。黃水箐溝位于湯丹北部，主溝長(zhǎng)12.8km，匯水面積35km2，是一條典型的因礦山開(kāi)采活動(dòng)后，因棄渣及植被遭到嚴(yán)重破壞而形成的泥石流溝。其活動(dòng)性正處于旺盛期，1953年以來(lái)曾多次產(chǎn)生災(zāi)害，造成了較大的危害，如1954年9月，由于礦山修筑公路及棄渣堆放于溝道中而產(chǎn)生了大規(guī)模泥石流，且在1957年、1964年、1966年、1968年相繼發(fā)生泥石流，造成水電站及農(nóng)田被沖毀，損失近150萬(wàn)元，在2002—2003年流域內(nèi)有2000多畝農(nóng)田被沖毀，直接經(jīng)濟(jì)損失約240萬(wàn)元。黃水箐泥石流溝具備了形成泥石流的良好的物源條件、地形條件和水動(dòng)力條件，屬溝谷型旺盛期高頻稀性泥石流溝。由于礦業(yè)活動(dòng)中的棄渣隨意傾倒于流域內(nèi)的斜坡及溝床內(nèi)，同時(shí)植被遭受嚴(yán)重破壞，加之兩岸坡的陡坡耕種，使黃水箐流域內(nèi)的物源較為豐富多樣，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的泥石流作用，現(xiàn)在的主要物源已經(jīng)演變?yōu)闇洗捕逊e物，經(jīng)估算溝床中松散物儲(chǔ)量達(dá)350萬(wàn)m3之多，在雨季連續(xù)降雨或局地暴雨激發(fā)下，流域內(nèi)各支溝洪水迅速向主溝匯集，啟動(dòng)溝床固體松散物，形成泥石流。整個(gè)流域內(nèi)，25°以上的斜坡占95%左右，支溝縱坡一般在15%～20%的就有8條，而主溝縱坡在8%～12%的就有8條，而主溝縱坡在8%～12%之間，從而為泥石流的行程提供了有利的地形條件。黃水箐流域處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降雨量在700～1000mm，降雨的88%在每年的5～10月，且連續(xù)降雨和點(diǎn)暴雨集中，流域內(nèi)降雨后，能很快匯集至主溝中形成洪水，從而為泥石流形成提供了水動(dòng)力條件。由于堆積于溝床上的固體松散物源豐富，泥石流將長(zhǎng)期處于高頻旺盛階段，堆積區(qū)的停淤場(chǎng)很快將被淤滿，流域內(nèi)的姑莊、砂壩、新寨田、紅衛(wèi)村等四個(gè)村莊的約3500人的生命財(cái)產(chǎn)、2座水電站、8000多畝農(nóng)田和停淤場(chǎng)兩側(cè)2000畝熱帶作物區(qū)受到嚴(yán)重威脅，隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大，其造成的危害也將越來(lái)越大（照片3～4）。

照片3 黃水箐溝內(nèi)堆積的廢礦渣

照片4 黃水箐溝下游礦山企業(yè)辦公地

老明槽研究區(qū)：本研究區(qū)內(nèi)礦山開(kāi)采引發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要為泥石流、地面塌陷、地裂縫和不穩(wěn)定邊坡[6]。礦區(qū)多年的開(kāi)采活動(dòng)形成面積近20hm2的裸露斜坡，在斜坡上分布有多處危巖及上百萬(wàn)方的棄渣，同時(shí)，依據(jù)礦區(qū)地下洞采采出量和塌陷現(xiàn)狀，估算采空體積約8萬(wàn)m3，形成的采空區(qū)已在地表局部地區(qū)形成地裂縫、塌陷坑。綜上所述，本研究區(qū)在雨季暴雨或連續(xù)降雨作用下，易形成坡面泥石流、滾石和地面塌陷。上述災(zāi)害對(duì)湯丹鎮(zhèn)上、下桃園村近500人的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，同時(shí)也對(duì)湯丹礦區(qū)至濫泥坪礦區(qū)的唯一一條礦區(qū)公路（X035縣道）的安全構(gòu)成威脅（照片5～6）。

照片5 老明槽礦區(qū)不穩(wěn)定邊坡

照片6 老明槽礦區(qū)開(kāi)采造成的山體裂縫

（3）因民礦區(qū)

①泥石流

受構(gòu)造等地質(zhì)作用影響，因民礦區(qū)巖石破碎、地表穩(wěn)定性差，幾乎每條山溝溪谷都發(fā)育泥石流，具有規(guī)模大、來(lái)勢(shì)猛、危害大等特點(diǎn)。礦山采礦廢渣多隨意堆放于坑口、山谷，成為泥石流的主要物質(zhì)來(lái)源，其次是滑坡崩塌物質(zhì)及風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物，規(guī)模類型以大中型溝谷泥石流為主。

本區(qū)危害嚴(yán)重、特征典型的泥石流溝有因民溝（黑山溝）、落雪溝和大水溝（卷槽溝）等[7]。其中，因民溝為一條大型泥石流溝，主溝長(zhǎng)6.7km，流域面積16.9 km2，溝床縱坡80‰～200‰，溝谷兩側(cè)山坡植被稀疏、巖體破碎、崩塌滑坡發(fā)育，山體植被破壞嚴(yán)重，主溝內(nèi)發(fā)育有金泊箐、紅山溝、干沖溝、小箐溝等中小型泥石流溝，僅小箐溝中就堆積了近6萬(wàn)m3廢渣，為泥石流發(fā)育提供了豐富的物源。近年來(lái)，因民溝曾發(fā)生3次較大規(guī)模的泥石流，造成117人死亡，部分河堤沖毀，礦區(qū)生產(chǎn)生活物資沖毀，礦山停產(chǎn)14天，礦山和地方損失1130萬(wàn)元；大水溝發(fā)源于落雪溝，主溝長(zhǎng)10km左右，流域面積78.6km2，礦山采掘致使溝谷兩岸山坡植被稀疏、巖體破碎、崩塌滑坡發(fā)育，大量廢礦渣及滑坡、崩塌為泥石流提供了豐富的物源，歷史上曾于1965年、1980年兩次暴發(fā)泥石流，沖毀公路、礦區(qū)房屋、生產(chǎn)設(shè)備及附近農(nóng)田，死亡15人，造成因民礦停產(chǎn)，直接經(jīng)濟(jì)損失400萬(wàn)元[8]。目前，該泥石流溝仍處于發(fā)展期，其物源主要來(lái)源于落雪溝的頭道箐、二道箐、三道箐以及大水溝中游西側(cè)的大板橋、馬掌子山等塌陷區(qū)，物源豐富，遇到大暴雨，具有再次發(fā)生泥石流的可能，嚴(yán)重威脅下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全及礦山正常生產(chǎn)（圖3，照片7～8）。

②滑坡

礦區(qū)滑坡多發(fā)生在風(fēng)化層厚度大、地形陡峻的地帶，另外，修公路開(kāi)挖坡腳、采礦爆破、廢石堆放不當(dāng)?shù)热祟惢顒?dòng)也是加劇和誘發(fā)滑坡的重要因素。據(jù)相關(guān)資料顯示，礦區(qū)曾發(fā)生滑坡5次，其中，特大型1處，其他多為中小型。因民選廠后山滑坡曾于2001年發(fā)生滑動(dòng)，造成19人死亡，因民礦業(yè)公司1棟辦公樓、1棟食堂、1棟職工宿舍完全倒塌，滑坡后緣鐵路路基開(kāi)裂，滑體南側(cè)輸?shù)V設(shè)施開(kāi)裂，滑坡前緣多處民房受損，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)400萬(wàn)元。目前，礦區(qū)內(nèi)還有馬掌子山北岸猴跳巖、月亮硐東坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如遇地震、降雨等不利條件，有致災(zāi)可能。

③地面塌陷

因民礦區(qū)淺部礦體已基本回采結(jié)束，各礦段大多已向深部采礦，該礦段標(biāo)高2230～2800m以上儲(chǔ)量已基本采完，形成了大量采空區(qū)，面積近30km2。由于礦山開(kāi)采方法主要以分層崩落法為主，加之受斷裂構(gòu)造、地震等影響，采空區(qū)地表巖石常崩落下滑，形成崩落塌陷區(qū)，面積近2km2，其中，猴跳巖馬掌子采空區(qū)、面山采空區(qū)、大劈槽采空區(qū)、大橋地采空區(qū)和西礦山采空區(qū)的塌陷區(qū)的面積約為161hm2。采空塌陷對(duì)礦區(qū)公路、鐵路、職工住房和礦區(qū)安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響（照片9）。

圖3 因民礦區(qū)泥石流溝分布示意圖

照片7 建在因民溝內(nèi)的選礦車

照片8 因民礦區(qū)落雪溝堆積的廢礦渣

照片9 因民礦區(qū)西礦山采礦塌陷

4.2 資源破壞

城市后山：采礦活動(dòng)直接挖損及廢石渣占?jí)旱耐恋刭Y源，粗略統(tǒng)計(jì)礦區(qū)廢石渣面積約400hm2，堆積量約900萬(wàn)m3。隨意堆放的廢棄礦渣在降雨作用下加劇水土流失和周邊耕地淤埋，致使區(qū)內(nèi)約600hm2土地遭受破壞，耕地面積不斷減少，加劇了當(dāng)?shù)氐娜说孛埽ㄕ掌?0）。由于近百年來(lái)大面積砍伐森林，造成當(dāng)前城市后山森林覆蓋率不足30%，且現(xiàn)有林種大都為次生林或人工種植的疏林和幼林，植被郁閉度低，裸露巖土體面積大，對(duì)山體景觀造成破壞。另有礦山開(kāi)采挖損山體形成的裸巖面、隨意堆積的廢石渣、挖掘形成的深坑和地裂縫等都對(duì)礦區(qū)原有的自然景觀造成了極大的破壞，局部呈現(xiàn)灰白的巖石和廢渣的顏色，與周圍景致不協(xié)調(diào)，與礦山公園建設(shè)對(duì)景觀的要求極不相稱。

湯丹礦區(qū)：由于礦渣堆積、地面挖損、陡坡耕種和泥石流淹埋等原因，流域內(nèi)植被遭受大量破壞，覆蓋率僅為15%左右，估算330hm2左右土地被挖損或占?jí)?，造成人地矛盾的緊張，迫使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開(kāi)墾陡坡耕種，造成更大范圍的土地資源損毀。另外，露天開(kāi)采和溝道堆渣也對(duì)該區(qū)域的景觀造成不同程度的破壞（照片11）。

因民礦區(qū)：礦區(qū)資源損毀表現(xiàn)為土地資源挖損和占?jí)骸⒅脖毁Y源的破壞和景觀破壞。礦山開(kāi)采挖損及廢礦渣堆積壓埋了近30hm2土地資源；歷史上伐薪煉銅和陡坡耕作嚴(yán)重破壞了原有植被，造成不足15%的植被覆蓋率；挖損的礦山、不斷出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害和裸露的山體使礦區(qū)看上去凋敝不堪，自然景觀遭受嚴(yán)重破壞。

照片10 磷礦山挖損土地破壞植被

照片11 老明槽礦區(qū)露天開(kāi)采

4.3 環(huán)境污染

城市后山：東川區(qū)城區(qū)城市后山的磷礦山，磷礦廢棄地裸露的富磷礦層和堆土場(chǎng)極易發(fā)生風(fēng)化淋溶，造成磷、氟元素流失，容易導(dǎo)致地表水和地下水中磷、氟元素濃度升高，導(dǎo)致地表水、地下水富營(yíng)養(yǎng)化，容易滋生大量藻類等磷礦生物，對(duì)東川大菜園一級(jí)水源地飲用水安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)有關(guān)資料，東川區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量為中度污染，其中，可吸入顆粒物為最主要的污染源，年平均值劣于三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，降塵年平均值為11.436t/km2?月。礦山開(kāi)采形成的裸巖面、露天采場(chǎng)和大量廢渣堆積于山間溝道內(nèi)的廢石渣，在風(fēng)力的作用下極易發(fā)生揚(yáng)塵，是大氣污染物的主要來(lái)源。

湯丹礦區(qū)：礦區(qū)較低的植被覆蓋率加劇了水土流失水平，銅礦中含有的重金屬元素通過(guò)水流作用搬運(yùn)，對(duì)礦區(qū)下游的土壤和水土造成一定程度的影響。另外，旱季時(shí)在風(fēng)力的作用下，裸露的山體和堆積的廢礦渣表面的塵土隨風(fēng)飄揚(yáng)，極易形成局地性沙塵天氣，影響礦區(qū)周邊6000位居民的人居環(huán)境。

因民礦區(qū)：礦區(qū)廢水主要來(lái)自礦山選礦廠排放的尾礦水和精礦溢流水。因民選礦廠采用硫化浮選選礦，將尾礦沿修筑的尾礦溝直接排入金沙江，對(duì)下游水質(zhì)造成一定程度的污染。60年代，因民選礦廠曾因尾礦水蔓延至附近農(nóng)田，造成污染賠款。近年來(lái)，礦區(qū)選礦廠有近14家，合計(jì)用水量為0.5m3/s，以往的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料顯示尾礦水及精礦溢流水為堿性水，pH值多超標(biāo)，主要污染成份為Cu、CODcr。廢水排放不僅造成當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟o張，也直接導(dǎo)致了當(dāng)?shù)厮h(huán)境的污染，同時(shí)，由于私人掏挖尾礦泥造成了掏挖地段尾礦水嚴(yán)重泄露，對(duì)下游牛廠坪、田壩及聯(lián)盟三村也造成了嚴(yán)重的污染，致使三3村子3000余人的飲水困難（照片12）。礦區(qū)的固體廢棄物主要為采掘、剝離的廢石，選礦廠浮選尾礦砂，其中采掘、剝離的廢石大多就地順坡堆放于坑口，這部分固體廢棄物及有害物質(zhì)在雨水沖刷下，進(jìn)入礦區(qū)溝溪中，最終排入金沙江，不僅造成大量水土流失，而且嚴(yán)重污染了礦區(qū)的河流水質(zhì)。

照片12 因民礦區(qū)選礦廠尾礦廢水

5 防治對(duì)策

東川礦山和銅礦的長(zhǎng)期開(kāi)采是礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因[9～10]，需要通過(guò)實(shí)施包括礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)等一系列措施，使區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于合理，生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)管能力得到加強(qiáng)，自然資源破壞和生態(tài)環(huán)境退化趨勢(shì)得到遏制[11]。通過(guò)礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目的實(shí)施，將有效促進(jìn)東川區(qū)上述發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。治理對(duì)策如下：

（1）泥石流治理工程：全盤考慮，采取穩(wěn)坡、固床、攔擋、排導(dǎo)等工程和生物措施相結(jié)合的方法抑制泥石流的形成和發(fā)展。上游造林、封育管護(hù)、加強(qiáng)河道管理，治理人為破壞生態(tài)行為，加強(qiáng)溝道邊坡治理工程，抑制泥石流物源堆積形成；中游修建攔沙壩、局部修建谷坊、截流溝、護(hù)岸側(cè)墻、肋坎等；下游修建排導(dǎo)槽并及時(shí)對(duì)溝道內(nèi)沖出物進(jìn)行清淤。

（2）不穩(wěn)定邊坡治理工程：人工（機(jī)械）清除危巖，設(shè)立圍欄及警示標(biāo)識(shí)牌；露天采場(chǎng)邊坡實(shí)施削坡減載方案，削坡后邊坡實(shí)施支護(hù)工程。對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行削坡梯級(jí)整理，兼顧景觀營(yíng)造。

（3）采空塌陷治理工程：對(duì)地表開(kāi)裂下沉區(qū)進(jìn)行必要的土地平整；對(duì)于地表裂縫結(jié)合礦渣治理，利用廢礦渣進(jìn)行夯填，然后覆土進(jìn)行植被恢復(fù)。

（4）廢棄地或礦渣堆整治工程：對(duì)礦區(qū)廢棄地因地制宜，進(jìn)行平整覆土。利用廢礦渣填埋采坑，進(jìn)行坡地梯級(jí)整治與支擋相結(jié)合的工程措施。

（5）植被恢復(fù)工程：利用治理工程產(chǎn)生的土地，進(jìn)行表層客土，種植水保涵養(yǎng)林、經(jīng)濟(jì)林等進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)。

[1]北京市地質(zhì)研究所. 云南省昆明市東川區(qū)重點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程實(shí)施方案[R]．2010.

[2]北京市地質(zhì)研究所. 云南省昆明市東川區(qū)重點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程2011年度實(shí)施方案[R]．2011.

[3]北京市地質(zhì)研究所. 云南省昆明市東川區(qū)重點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程2012年度實(shí)施方案[R]．2012.

[4]黃來(lái)源，南 赟，趙金發(fā)，等. 昆明市東川區(qū)城市后山地區(qū)泥石流特征及防治[J]．城市地質(zhì)，2014，9(4)：39～45.

[5]黃來(lái)源，季 為. 四川什邡青牛沱崩塌群特征及其形成的堰塞壩體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J]．中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2012，23(1)：39～42．

[6]黃來(lái)源. 北京西山地區(qū)采空塌陷特征及監(jiān)測(cè)方法探討[J]．巖土工程技術(shù)，2011，25(6)：289～292.

[7]劉光旭，吳文祥，張緒教. 昆明市東川區(qū)泥石流風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2008，19(3)：25～34.

[8]張業(yè)成. 云南省東川市泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，1995，6 (1)：35～38.

[9]陳崇明. 云南東川市泥石流及其防治管理[J]. 云南地理環(huán)境研究，1996，8 (2)：72～80.

[10]李 闊，唐 川. 昆明市東川城區(qū)后山泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J]. 云南地理環(huán)境研究，2005，(6)：42～45.

[11]莫美仙, 張世濤, 李杏茹. 昆明東川城區(qū)后山泥石流特征及成因分析[J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2006，17(4)：28～32.

The Mine Geological Environment Problems and Countermeasures in the Dongchuan District, Kunming City

HUANG Laiyuan, NAN Yun, ZHANG Liang, LIN Chuanxiang, REN Kaizhen, JI Wei, HAN Jianchao
(Beijing Institute of Geology, Beijing 100120)

The Dongchuan District has a long history of mining development, known as the“South City”reputation. In 1952, the establishment of the Dongchuan Mining Bureau, it has opened the prelude to large-scale development of Dongchuan copper mine. Modern mining in Dongchuan exacerbated the deterioration of geological environment in mine. This article systematically analyzed the main problems of mining geological environment, which stated that the main reasons of the Dongchuan mine environment are the long-term mining history of Dongchuan's cooper mine, the root cause is the single model of economic development. At last, the mine geological environment control ideas and measures are put forward, which needs a series of measures to restore the ecological restoration of mine geological environment management projects, so that the economic structure and industrial structure tend to be reasonable, the ecological environment protection and supervision ability is strengthened, the natural resources and ecological environment degradation trends may be contained.

Dongchuan; The depletion of resources; Mine geological environment; Prevention and treatment

TD167

A

1007-1903（2015）04-0044-09

10.3969/j.issn.1007-1903.2015.04.009

財(cái)政部、國(guó)土資源部2010年度探礦權(quán)采礦權(quán)使用費(fèi)及價(jià)款項(xiàng)目（財(cái)建[2010]175號(hào)、云財(cái)建［2010］529號(hào)、云國(guó)土資函［2010］177號(hào)）

黃來(lái)源（1978- ），男，高級(jí)工程師，主要研究方向：地質(zhì)災(zāi)害防治。E-mail: huangly78@126.com