矿山环境地质

3.2.3.1 矿山环境地质问题
矿产资源开发过程中，与地质环境进行着物质和能量交换与转移的矿业活动，是影响矿山地质环境变化的主要因素，矿业活动对地质环境的影响具有长期而复杂的影响，其后果有的非常严重。影响方式可以是物理的或化学的、直接的或间接的、长期的或短期的、急剧的或缓慢的。主要的形式有环境污染、地质灾害和生态环境破坏等。同时，矿产资源的开发利用活动还直接影响着社会经济的发展。
矿山环境地质问题是在矿业活动中直接产生、引发或加剧的环境地质问题，是矿业活动对地质环境的影响超过了矿山地质环境容量而出现的地质灾害，是对矿业正常生产和人居生态环境构成威胁的地质现象，是矿区自然地质作用和人类矿业活动地质作用的共同结果。
随着人类社会经济的发展，开发利用矿产资源的规模和强度不断加大，因而矿业活动对地质环境的影响在时间和空间上将日趋显著。矿业开发不可避免要对矿山地质环境产生或轻或重的负面影响，科学规划、合理开发矿产资源在促进地区经济发展的同时，也应重视对矿区生态环境的影响。粗放式管理，掠夺式开采是一种短期行为，虽暂时获得了一定经济效益，但诱发和加剧的矿山环境地质问题必然会阻碍矿山正常生产活动，加剧人居生态环境的恶化，最终危及人类自身生存与发展。
矿业活动引发的环境地质问题是多方面的(图3-2)。矿山建设工业场地、坑道掘进采掘矿石、露天矿表土剥离、弃土排渣等改变了矿区原有的地形地貌景观，破坏地质遗迹，压占了土地植被，加剧了水土流失和水资源衰减。同时，矿区采掘活动强烈地改变了原有的地应力平衡，从而诱发地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。矿山“三废”中有毒有害物质未达标排放，或随意排放，污染河湖、农田、农作物和植被等，进而通过食物链危及矿区及其影响区居民及下一代的健康安全。
矿山的采矿、选矿和矿石冶炼等每一种矿业活动均会导致不同的矿山环境地质问题(图3-2)。而某一矿山环境地质问题往往又是多种矿业活动叠加和累积作用的结果。如土地资源的压占与破坏可以是采矿废渣、选矿尾矿、冶炼废渣的占压，还可能是露天开采剥离导致的农田被毁，或因滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、土地沙化等造成土地功能改变与土地质量的下降。

图3-2 矿业活动方式与矿山环境地质问题关系图

3.2.3.2 矿山环境地质问题特点
人为地质作用和自然地质作用叠加在矿区地质环境上，就会产生、诱发和加剧矿山环境地质问题。矿山环境地质问题与一般的环境地质问题最突出的区别在于采矿活动是环境地质问题产生的主导作用和激发因素，其范围主要限于采矿区、加工区及其附近影响区，不但具有一般环境地质问题特性，而且有其自身的特点。
(1)类型的多样性：矿山环境地质问题类型众多，表现形式多样，如既有自然因素及人类其他经济活动产生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，也有矿山特有的地质灾害类型，如地面塌陷、地裂缝、尾矿库溃坝等；另外还包括了矿山水、土、大气环境污染。
(2)复杂性、多因性和复发性：矿山环境地质问题的类型、表现形式、分布、严重程度等，不但与矿区地形地貌、地层构造、水文气象、植被等地质环境背景有关，而且与矿产工业类型、开发方式等经济活动特征等密切相关。某一类矿山环境地质问题往往是采矿、选矿甚至冶炼的多种活动过程共同作用的结果，其诱发因素众多。某些环境地质问题还具有多次原地重复产生的特点，如地下急倾斜煤层不同水平采矿会导致地表反复发生塌陷等。
(3)分布的地域性：矿山环境地质问题的类型、严重程度与矿山所处的自然地理环境密切相关。不同的自然地理环境区往往是某些环境地质问题频发区，即在该区内的矿业开发会加剧这些环境地质问题的发生和发展，因而，这类矿区环境地质问题的危害性就更大，其地域性特点十分明显。如山地地区是滑坡、崩塌、泥石流、水土流失的主要发生地，矿山开发必然会加重上述环境地质问题频发与危害程度，除此以外，还会产生尾矿库溃坝和河流污染等矿山特有的环境地质问题。土地沙化主要发生在干旱极干旱的地区，如西北的戈壁沙漠区。而矿山地面塌陷、地裂缝主要发生在地下煤矿开采区，东部平原煤矿塌陷区则易形成积水区，破坏农田或造成地表建筑物破坏。陕北毛乌素沙地煤矿塌陷区易造成浅层地下水含水层破坏，植被枯死，加剧土地沙化。陕西渭北黄土沟壑边部或低山丘陵区煤矿塌陷区易诱发山体开裂，链生崩塌、滑坡地质灾害。
(4)危害的集中性与严重性：由于矿山环境地质问题主要是矿业开发直接产生、诱发和加剧的结果，因此，矿山环境地质问题主要发生于矿山生产现场以及其影响到的地区，范围有限，直接威胁采矿作业现场生产、工矿设施和周边居民的生命财产安全。矿山环境地质问题不仅造成直接和间接的经济损失，而且破坏人居生态环境，重大地质灾害和环境公害往往造成严重的社会后果。即使在矿山闭坑后相当长的时间内，仍会对矿区及其周边地区的环境产生不利影响。矿山环境污染危害人体健康的滞后性和累积性影响当代人甚至后代的健康安全。具有危害严重、影响持久的特点，以至于矿山闭坑后相当长的时期内影响仍存在。
(5)群发性与共生性：矿山环境地质问题往往不是孤立发生和存在的，而是存在着矿山环境地质问题链。前一种矿山环境地质问题的结果常常是后一种矿山环境地质问题的诱发因素。如地下采矿采空区诱发的地面塌陷、地裂缝等往往导致地表河流水沿裂隙下灌引发矿井突水以及土地的完整性和利用功能的退化，或导致山体开裂诱发崩塌、滑坡等地质灾害。由于诱发条件类似，某几种矿山环境地质问题往往同时发生呈现共生特点，如崩塌、滑坡和泥石流往往共生，地面塌陷和地裂缝往往共生。
(6)防治的迫切性：无论原生地质环境还是矿山开采过程中变化的地质环境对矿山正常生产都有着明显的制约关系。矿山环境地质问题影响范围往往超越其采矿及加工区，环境污染往往随水流而影响流经的流域。严重的矿山环境地质问题恶化了矿山地质环境，直接危害矿山正常生产生活，给地区社会经济发展造成了广泛而深刻的负面影响，频发的地质灾害摧毁了工矿设施、造成了人员伤亡，长期严重的环境污染诱发致癌、致畸性和致病变，严重危害居民的健康，由此引发了矿地纠纷，经济索赔及其他严重的社会问题，从而阻碍了矿山的正常生产和地区的可持续发展。因此，减轻矿业开发带来的负面影响是矿山地质环境保护刻不容缓的任务。
(7)法规政策的调控性：矿山地质环境质量好坏受国家法律政策的影响明显，即有很高的可调控性。矿产资源开发不可避免会对地质环境造成负面影响，只要有法可依、依法监管到位，矿业活动对地质环境的负面影响程度就会大大降低，这已为国内外众多事实证明。

日益加剧的矿山环境地质问题愈来愈受到社会的关注和政府的高度重视。自2000年开始，国土资源部中国地质调查局组织并相继开展了一系列矿山地质环境调查与评估工作，如“晋陕蒙能源基地(陕北地区)矿山环境地质调查”(中煤水文地质局，2000～2002)、“山西省重点矿区生态环境地质调查”(山西地质调查院，2000～2002)，“江西省重点矿区矿山环境地质调查”(江西省地质环境监测站，2000～2002)，“西北地区不同类型矿产开发环境地质研究”(西安地质矿产研究所，2001～2002)和正在实施的“全国矿山地质环境调查与评估”(中国地质环境监测院，2002～2007)、“重点矿区环境地质问题专题调查”(西安地质矿产研究所等，2004～2006)，“全国不同类型矿产开发环境地质研究”(西安地质矿产研究所，2004～2007)，西南、东北、华北、华东、中南等不同类型矿产开发环境地质研究(2004～2005)，以及31个省市的矿山地质环境调查与评估工作(2003～2005)。与此同时，国土资源部地质环境司2002年编写了《矿山地质环境调查技术要求》(讨论稿)、《矿山地质环境影响评价技术要求》(讨论稿)，中国地质环境监测院2002年编写了《全国矿山地质环境调查技术要求实施细则》、《全国矿山地质环境数据库建设》，以及由西安地质矿产研究所2003年完成的《典型矿山地质环境调查方法研究》和《大型矿山地质环境调查与监测技术要求》。
2003年11月，由国土资源部地质环境司、中国地质调查局、西安地质矿产研究所等单位发起并举办了“首届全国矿山环境保护研讨会”，出版了我国首部以矿山环境地质为主题的论文专辑《西北地质(2003年增刊)》。据不完全统计，自1994年以来，国内各种刊物上发表的有关矿山环境方面的论文有200余篇，涉及矿山环境地质理论、方法、分类、调查、评价、图件编制、信息系统建设、矿山地质环境管理、法规建设、恢复与重建等多方面内容。随着矿山地质环境调查和环境地质研究项目的逐步推进和全面展开，随着新建、扩建矿山项目对矿山地质环境影响评价制度的实施，以及调查研究成果的不断积累，矿山环境地质学的理论建设正在逐步丰富和发展。

矿山环境地质(mine environmental geology)是以矿山地质环境为主要研究对象的新兴交叉学科(图3-1)。主要研究内容是运用环境地质学的有关理论、方法，研究矿产资源开发过程中，自然地质作用和人为地质作用与地质环境之间的相互影响与制约关系，以及由此产生、引发和加剧的矿山环境地质问题，旨在合理开发利用矿产资源的同时，采取积极措施，保护、减轻和减少矿业活动对地质环境的负面影响，促进矿业可持续发展。

图3-1 地质作用与地质环境和矿山环境地质问题关系图

矿山环境地质研究的主要对象是人类赖以生存与发展的局部地质环境，即矿业活动场所及周边地质环境。矿山地质环境随矿业活动的时间、强度而变化，是一个复杂的、动态的变化系统。良好的地质环境有利于矿业的正常生产，脆弱的或恶化的地质环境必将影响和制约矿山的正常生产。因此，矿山环境地质(学)研究内容应包括两个方面：

(1)研究矿山原生地质环境质量和容量，预测评价原生地质环境对矿山建设、开采的负面影响，指导矿山建设选址布局，尽量不花或少花代价来避开具有明显地质灾害的隐患点，保证矿业正常生产。

(2)研究矿产资源开发活动过程及矿山闭坑后对地质环境的负面影响，研究矿山环境地质问题的形成条件、诱发因素、形成机制，开展矿山地质环境质量或环境地质问题评价，预测矿区环境地质问题的危害程度，控制、预防矿山环境地质问题的发生与发展，保护矿区地质环境，减轻矿业环境地质问题的危害程度，促进矿业的可持续发展。