新疆火燒云—大紅柳灘鉛鋅鋰資源基地礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境影響分析

任磊

摘 要：研究區(qū)位于青藏高原西北緣喀喇昆侖山脈主脊北側(cè)，平均海拔5000m以上，礦產(chǎn)資源豐富。區(qū)域新構(gòu)造運動強烈，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖土體類型多樣，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，部分地段不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，資源基地地質(zhì)環(huán)境條件總體較差。本文采用層次分析法，選擇礦產(chǎn)資源條件、礦山開發(fā)方式、地質(zhì)環(huán)境條件為評價因素，評價指標為大型礦床數(shù)量、礦山規(guī)模、開采方式、選冶方式、地形地貌、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度和地下水埋深，采用專家咨詢法確定權(quán)重，評價火燒云一帶、多寶山一帶以及大紅柳灘一帶礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響程度，認為未來資源基地礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響較小，影響程度均為輕度。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)環(huán)境;火燒云;資源基地;礦產(chǎn)資源開發(fā);新疆

Abstract： The study area is located in the northern margin of Karakoram main ridge， northwest of the Qinghai-Tibet Plateau， with an average altitude of over 5000 m above sea level， which is abundant in mineral resources. In this region， there are intense neotectonism， complicated fault structure and various types of rock and soil. The regional hydrogeological condition is very complex， and the adverse geological phenomena are well developed in some parts. The geological environment conditions are generally poor. By means of analytic hierarchy process， mineral resources， mine development methods and geological environmental conditions are selected as basic factors and relevant indexes including the number of large-scale deposits， mine scale， mining method， dressing and smelting method， topography， geological disaster susceptibility and groundwater depth are selected to act as evaluating factors which adopts expert consultation method to determine weight to predict and analyze the geological environmental influence of mineral resources development of Pb-Zn-Li mine in Huoshaoyun， Duobaoshan and Dahongliutan areas. The article considers that， the environmental impacts of mining activities are slightly and the degree of influence is mild.

Keywords： Geological environment; Huoshaoyun; Resource base; Mineral Resource Development; Xinjiang

0 前言

新疆火燒云—大紅柳灘鉛鋅鋰大型資源基地位于青藏高原西北緣喀喇昆侖山脈主脊北側(cè)，行政區(qū)劃屬新疆和田地區(qū)和田縣管轄。近年來，資源基地找礦工作取得重大突破（李文淵，2015;董連慧等，2015;晉紅展，2018;燕洲泉等，2018），其中火燒云超大型鉛鋅礦床目前控制鉛鋅資源量已達1704萬噸，成為目前中國最大的鉛鋅礦床（高永寶等，2017）;大紅柳灘地區(qū)偉晶巖型稀有金屬礦已探獲氧化鋰（鋰輝石）資源量40萬噸以上（李侃等，2016），資源潛力巨大。

礦產(chǎn)資源是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而環(huán)境則是人類生存與發(fā)展的必要條件（徐友寧，2008）。資源基地以往地質(zhì)工作主要集中在地質(zhì)找礦方面，地質(zhì)環(huán)境工作程度極低，僅在20世紀80—90年代開展過1∶100萬～1∶150萬的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)遠景區(qū)劃及調(diào)查工作。當前，資源基地開發(fā)程度低，但未來礦產(chǎn)資源開發(fā)利用將不可避免的對礦區(qū)及周邊的地質(zhì)環(huán)境造成一定程度影響，引發(fā)一系列的地質(zhì)環(huán)境問題（張會瓊等，2017），查明資源基地礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境影響現(xiàn)狀、預(yù)測未來發(fā)展趨勢，對實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護并重的綠色礦業(yè)目標具有重要意義。2017—2018年中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施了地質(zhì)資源潛力、開發(fā)利用條件和環(huán)境影響的“三位一體”綜合調(diào)查工作，初步查明了區(qū)域礦產(chǎn)資源、地質(zhì)環(huán)境條件等。本文在綜合分析資源基地地質(zhì)環(huán)境特征基礎(chǔ)上，根據(jù)礦產(chǎn)資源條件、礦山開采方式以及地質(zhì)環(huán)境條件，應(yīng)用層次分析法，進行礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境影響分析，為資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃提供依據(jù)。

1 自然地理概況

氣候?qū)俑咴降貧夂?，高寒缺氧，氧含量只及沿海地區(qū)的45%～55%;降水量稀少，喀喇昆侖山北翼康西瓦一帶，降水量僅為37mm，海拔5600m以上的山峰終年積雪，雪線以上的降水量可達800～2400mm，是現(xiàn)代冰川發(fā)育的重要補給來源。永久凍土發(fā)育，一般地表0.3～0.5m以下即為永久凍土層，土壤發(fā)育差，植被覆蓋率極低，植被種類單調(diào)。總體地勢西高東低，地形起伏極大，海拔高度4800～6300m，平均海拔5000m以上;總體地貌輪廓明顯，由南向北橫跨喀喇昆侖山、甜水海山間盆地、西昆侖山等自然地理單元，各單元內(nèi)發(fā)育冰川地貌、冰緣地貌、流水地貌、重力地貌、風(fēng)成地貌等多種地貌類型。

2 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征

2.1 水文地質(zhì)特征

2.1.1 地表水

區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，根據(jù)地形地貌、河流分布及徑流特征，資源基地劃分為高原外流開放水文系統(tǒng)和內(nèi)陸盆地封閉水文系統(tǒng)，包括6個水文亞系統(tǒng)，且各亞系統(tǒng)相對獨立。山區(qū)是地表水的形成區(qū)，通過側(cè)向徑流向北流入西昆侖山北麓或向南流入印度境內(nèi)，為外流開放系統(tǒng);東南部的阿克賽欽內(nèi)陸盆地地表徑流歸宿于山間局部洼地，形成許多內(nèi)陸咸水湖，屬封閉性部分。

2.1.2 地下水

區(qū)內(nèi)地表水與地下水相互多次重復(fù)轉(zhuǎn)化，地表水系統(tǒng)與地下水系統(tǒng)關(guān)系密切，一個流域（或盆地）既代表一個完整的地表水系統(tǒng)，同時也是一個完整的地下水系統(tǒng)，即地表分水嶺邊界也是各地下水系統(tǒng)及亞系統(tǒng)的邊界。各地下水系統(tǒng)水文地質(zhì)特征如下：

（1）喀拉喀什河—葉爾羌河高原外流開放水文系統(tǒng)

地下水含水層主要為基巖裂隙含水層，局部洼地和溝谷中有少量第四系松散巖類孔隙水分布?；鶐r裂隙含水層含水介質(zhì)以變質(zhì)巖類為主，單泉流量為0.5～2.72 L/s，富水性中等。第四系松散巖類孔隙含水層多與下伏基巖裂隙含水層構(gòu)成統(tǒng)一含水層。地下水補給來源以大氣降水入滲、冰雪融水入滲為主，總體徑流趨勢：葉爾羌河—玉龍喀什河上游一帶由南向北，南部奇普恰普一帶由北向南徑流。地下水排泄以側(cè)向流出、轉(zhuǎn)化成地表徑流和潛水面蒸發(fā)等方式為主。

（2）阿克賽欽內(nèi)陸高原盆地封閉水文系統(tǒng)

內(nèi)陸盆地海拔高度均大于區(qū)內(nèi)的多年凍土分布下限，地下水類型均為凍結(jié)層水。圍繞4個湖泊，分別形成4個相對獨立的地下水亞系統(tǒng)，各亞系統(tǒng)的主要特征基本一致。含水層為基巖裂隙含水層和第四系孔隙含水層?；鶐r裂隙含水層含水空間以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙為主，碳酸鹽巖中發(fā)育溶隙和溶洞，泉群流量多在3.0 L/s以上，富水性中等。第四系孔隙含水層主要分布在湖盆及洼地，巖性主要為第四系沖洪積砂礫石和中粗砂，結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大，滲透性良好。地下水補給以大氣降水入滲和山區(qū)冰雪融化入滲為主，總徑流趨勢是以湖泊為中心呈向心狀流動，排泄方式主要為潛水面蒸發(fā)和轉(zhuǎn)化為湖水后被湖面蒸發(fā)。地下水水化學(xué)類型圍繞湖泊呈環(huán)帶狀分布規(guī)律，但各亞系統(tǒng)的水化學(xué)變化特征不同。其中，甜水海亞系統(tǒng)北部水化學(xué)類型為HCO3-Ca型，南部山區(qū)主要有HCO3-Ca型、Cl-HCO3-Ca-Mg型、SO4-Cl-Na型;盆地中心為Cl-Na型。阿克賽欽湖亞系統(tǒng)山區(qū)及傾斜平原近山前地帶水化學(xué)類型為HCO3-Ca型，傾斜平原中、下部為SO4-Cl-Na型。倒騰格湖和薩利吉勒干南庫勒亞系統(tǒng)地下水水化學(xué)類型單一，變化規(guī)律不明顯，山區(qū)及湖盆周圍地下水均為HCO3-Ca型。

2.2 工程地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)巖土體類型多樣，分為6個巖性組和3個土體類型。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、巖土體類型及巖土體物理力學(xué)性質(zhì)，分為2個工程地質(zhì)區(qū)、10個工程地質(zhì)亞區(qū)（圖1、表1）。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

資源基地大部分地區(qū)尤其是山區(qū)山體切割強烈，沿河谷兩側(cè)崩塌、泥石流密集分布。高差較小地區(qū)溝谷型、坡面型泥石流發(fā)育;高差較大地區(qū)以溝谷泥石流為主。在5500m以上溝谷多為“U”型冰川谷，局部有崩塌發(fā)育，在冰緣周圍發(fā)育冰川泥石流，局部地段冰川泥石流可直達谷底。山區(qū)崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育強度中等（圖2）。

資源基地東部山間盆地發(fā)育，山勢平緩，地形高差較小，崩塌、滑坡、泥石流主要分布在高突起山峰的冰緣帶及山間盆地的邊緣局部地帶，發(fā)育強度較低。另外，多年凍土普遍發(fā)育，部分地段融凍滑坡、熱融塌陷等現(xiàn)象較發(fā)育（張中瓊等，2012）。

區(qū)內(nèi)沿G219線（K339—K650）由于修路等工程活動，巖體破壞程度較高，改變了斜坡原有應(yīng)力狀態(tài)，且受風(fēng)化凍融等自然因素影響，兩側(cè)山體崩塌、滑坡、泥石流頻繁發(fā)生（馬東濤等，2003;龔政，2012;李曉民等，2017），為不良地質(zhì)現(xiàn)象高發(fā)育強度區(qū)。

3 資源環(huán)境綜合評價

3.1 礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境影響現(xiàn)狀

目前資源基地已開發(fā)礦山極少，以往僅在康西瓦一帶有小型鉛礦開采，礦區(qū)周邊地形平坦，無植被，地下水埋深大，且開采規(guī)模很小，開采活動對環(huán)境的影響主要是對原有地形地貌景觀擾動和少量土地占用，對地下水含水層結(jié)構(gòu)沒有造成破壞，對周邊水土環(huán)境影響很小，屬于礦山地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)。

3.2 礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境影響評價

（1）評價因素選取及評判方法

根據(jù)資源基地礦產(chǎn)資源條件、礦山開發(fā)方式以及地質(zhì)環(huán)境條件，選取評價因素（表2）;在確定評價要素層的基礎(chǔ)上，根據(jù)資源基地的礦產(chǎn)資源以及地質(zhì)環(huán)境特征，采用專家咨詢法設(shè)置各評價因素權(quán)重;在評價指標中，根據(jù)礦業(yè)活動對環(huán)境影響的程度或大小以此設(shè)置相應(yīng)權(quán)重（表3）。最終采用層次分析法（AHP法）進行綜合評判。綜合專家意見，將礦業(yè)活動環(huán)境影響評價的相對判斷閥值設(shè)為：P≥8.0為輕;8.0>P≥6.5為中等;P<6.5為嚴重。

（2）評價結(jié)果

通過綜合評價分析，認為火燒云一帶和多寶山一帶鉛鋅礦、大紅柳灘一帶鋰礦等礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響程度均為輕度（表4）。

4 結(jié)論

（1）新疆火燒云—大紅柳灘鉛鋅鋰大型資源基地自然環(huán)境惡劣，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，工程地質(zhì)條件整體較差，部分地段崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。

（2）根據(jù)資源基地礦產(chǎn)資源條件、礦山開發(fā)方式以及地質(zhì)環(huán)境條件，通過綜合評價分析，認為未來資源基地鉛鋅鋰等礦產(chǎn)資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響較小，影響程度均為輕度影響。

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