徐州市铜山区山体地质环境综合评价

施建斌，卢爱冬，钱静，周丹，王宇波

（1.江苏省地质矿产局第五地质大队，徐州 221004；2.铜山区国土资源局，徐州 221116）

徐州市铜山区山体地质环境综合评价

施建斌1，卢爱冬2，钱静1，周丹1，王宇波1

（1.江苏省地质矿产局第五地质大队，徐州 221004；2.铜山区国土资源局，徐州 221116）

在调查露采宕口现状的基础上，采用定性与定量相结合的层次分析法，建立系统评价的结构模型和数学模型。通过计算分级，确定矿山地质环境极差区、较差区和一般区的范围和面积。结果表明，该区山体地质环境质量总体较差，地质灾害隐患多。但经过适当的恢复治理，大多数宕口和矿山废弃土地可得到利用。

地质环境；现状调查；综合评价；铜山区

1 山体地质概况

徐州市铜山区山体出露的地层主要局限于下元古界和下古生界。受徐－宿弧形构造和岩石抗风化剥蚀能力的影响，北部寒武系中上统地层多组成山体，奥陶系的地层多出现在山体的两侧；西南部几乎全部分布寒武系地层，以张夏组和崮山组组成主要山体；东南区绝大部分山体由震旦系地层构成，仅小范围内分布寒武系中统张夏组灰岩。

从褶皱特征看，多形成背斜或单斜山体，极少数山体为向斜构成。山体断裂总体展布特征为北东向，与地层走向一致，断裂密度较大，以压扭性的逆断层为主，受北西向断裂切割。

山体中岩浆岩，除了少数煌斑岩、苦橄玢岩脉穿插外，北部分布有钾长流纹岩，东南部的山体中分布的则主要为辉绿岩。

2 山体地质环境现状

受地方政府委托，笔者对铜山区山体地质环境进行了现状调查。从调查结论看，长期的开山采石，使得铜山区山体地质环境破坏严重，区内山体中有643个露采宕口，毁占土地面积约1094.73 hm2，其中直接毁占森林面积104.52 hm2；地形地貌景观破坏严重，且不可恢复，尤其是对一些自然或人文景观保护区破坏严重；而区内部分宕口边坡高陡，岩石中构造发育，加之存在软弱夹层，易形成崩塌或滑坡地质灾害，区内存在诸多地质灾害隐患点。

3 山体地质环境评价

3.1 评价方法

本项目采用简单易行的定性与定量相结合的层次分析法。其基本方法是对于一个包括多方面因子而又难以准确量化的复杂系统进行分析评价时，可以根据各种因子之间的关系，理顺组合方式和层次，据此建立系统评价的结构模型和数学模型；对模型的各种模糊性因子，根据它们对于影响对象的影响程度，通过专家评判确定量化指标，然后根据评价模型的需要，通过判断矩阵逐层得出各方面因子的作用权重或指标数值，最后计算出最高层次的评价目标值。

3.2 评价指标体系结构

经调查分析和咨询筛选，按照《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》（DZ/T 223－2009）的相关要求，确定本次评价的目标层是山体矿山地质环境综合评价，要素层为地质环境影响程度和地质环境条件复杂程度，指标层为生态环境破坏等11个，构成评价层次结构（图1）。这些指标基本针对本区地质环境现状确定的，比如本区露采矿山废弃物综合利用率基本为100%，故没有考虑废弃物堆放问题；再如地质灾害问题，由于本区仅见极小规模的崩塌等，故将已发地质灾害情况调整为边坡的地质构造、工程地质条件及自然条件等。

图1 地质环境评价层次结构图Fig.1 Hierarchy chart of geo－environment evaluation

3.3 指标权重及评价模型

权重的确定是通过专家咨询、筛选、打分，确定每一层各个因子之间的相对重要性比值，利用层次分析法的判断矩阵计算每一层各因子相对于上一层的相对重要性权值。通过计算矩阵的特征值和特征向量得出每一个指标及每一层次各因子的权重。表1是铜山区露采矿山环境评价判断矩阵及相对权重的计算结果，经一致性检验其随机性比值CI均小于0.1，通过检验。

表1 地质环境评价判断矩阵及一致性检验计算表Table 1 Computation of judgment matrix and consistency test

根据表1的计算结果，得出铜山区山体矿山地质环境指标体系结构的权重，各层次权重值见表2。

表2 地质环境评价指标权重表Table 2 Weightings of evaluation indexes

本次评价以层次分析法为核心，ARCGIS作为系统运行平台，采用综合指数评价模型的加权平均法进行矿山地质环境影响评价，其公式为：

式中，PI为评价单元指数值；pi为第i个评价单元指标值；Wi为不同环境要素对环境影响的不同作用的权重。采用同样的方法可以计算要素层的分指数值和目标层的综合指数值。

根据铜山区山体露采矿山的具体情况，为方便计算机运算，将各评价单元指标层的指标值确定如表3。

表3 地质环境评价指标值Table 3 Values of evaluation indexes

ARCGIS提供各种空间数据和属性数据的管理、分析和表达等功能，作为本次层次分析法的运行平台，对每个评价单元的地质环境综合指数进行计算，并将计算结果以专题地图的形式输出。将包含计算结果的数据库与地理底图的属性表进行链接，利用ARCGIS附加的空间分析和地理统计分析模块自动对各评价单元的生态环境质量进行分级，并生成矿山地质环境的分等级图。

具体分级标准根据本区实际情况确定为：C1＜1.67为地质环境影响较轻区，1.67≤C1≤2.34为地质环境影响较严重区，C1＞2.34为地质环境影响严重区；C2＜1.67为地质灾害低易发区，1.67≤C2≤2.34为地质灾害中等易发区，C2＞2.34为地质灾害易发区；A＜1.67为地质环境综合质量一般区，1.67≤A≤2.34为地质环境综合质量较差区，A＞2.34为地质环境综合质量极差区。在指标权重和评价模型的基础上，按照综合指数的大小，根据分级标准，判断评价地质环境影响程度、地质灾害易发性和地质环境综合质量。

3.4 地质环境影响评价

根据计算分级的结果看，全区地质环境影响程度严重的宕口65个，面积652.41 hm2，占宕口总面积的59.6%，充分表明了本区地质环境破坏的严重程度。评价结果见表4。

表4 地质环境影响程度分类统计表Table 4 Classification by influencing degree of geo－environment

3.5 地质灾害易发性评价

从计算分级结果看，全区地质灾害高易发的宕口有32个，占总数的4.98%，但是本区中等易发的宕口数却占到51.48%，数量达331个（表5），占51.48%，地质灾害隐患较多。

表5 露采宕口地质灾害易发性统计表Table 5 Geohazard－proneness of open pits

4 地质环境质量综合评价

地质环境质量综合评价是将地质环境影响程度和地质灾害易发性结合起来，对铜山区山体露采宕口进行的一个整体评价。从计算分级看，全区地质环境综合质量极差的宕口60个，约占总数的10%，但是其面积达604.38 hm2，占总面积的55.21%，可见本区地质环境质量总体较差。地质环境质量综合评价结果见表6和图2。

表6 露采矿山地质环境质量统计表Table 6 Geo－environmental quality of open－mined pits

5 结论与建议

经综合评价，铜山区山体地质环境质量总体较差，地质灾害隐患诸多。虽然露采宕口已基本全部关闭，但是综合治理率很低，宕口遗留的地质环境问题未得到解决。

图2 铜山区山体地质环境质量综合评价图Fig.2 Synthetic evaluation of geo－environment quality for the Tongshan mountains

开展矿山地质环境保护与恢复治理，是国土资源部出台的一项重要政策。根据铜山区露采宕口现状，建议在开展此项工作时，可以采取以下几种治理模式：城乡结合部的废弃宕口整治模式，是在先消除地质灾害隐患的前提下，采用“景观再造”结合“工程整治”模式进行治理，可以达到这一目的；在交通干线两侧的诸多废弃宕口，对行人造成了严重的视觉污染，打造交通干线两侧的绿化带，是整治这些废弃宕口的主要目的，这类治理模式可以采用“生态保护”模式；重要的文物景观保护区，治理工程比较复杂，可以采用“应景改造”和“综合治理”模式。

铜山区露采矿山废弃地超过1200 hm2，这些废弃地经整治后，对缓解铜山区的土地紧缺状况，将起到积极的作用，矿山废弃地的综合利用具备了良好的前景。

［1］施建斌，卢爱冬，钱静，等.江苏省徐州市铜山区山体矿产资源与地质环境调查评价报告［R］.江苏省地质矿产局第五地质大队，2011.

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SYNTHETIC GEO－ENVIRONMENT EVALUATION FOR THE MOUNTAINS IN TONGSHAN DISTRICT，XUZHOU

Shi Jian－bin1，Lu Ai－dong2，Qian Jing1，Zhou Dan1，Wang Yu－bo1
（1.5－th Geology Brigade，Jiangsu Bureau of Geology and Mineral Resources，Xuzhou 221004，China；2.The Bureau of Land Resources of Tongshan，Xuzhou 221116，China）

Based on the investigation of the open－mined Pits，a hierarchical method with a combination of qualitative and quantitative analysis is used to establish a evaluation structure and mathematical model.The calculation and classification has determined the scope of areas poorest，poorer and poor in geo－environment.The results show that the geo－environmental quality of the mountains is poor，as a whole，with potential geo－hazards.However，with appropriate recovery and treatment，most of the pits and abandoned land are available to use.

geo－environment；investigation；synthetic evaluation；Tongshan District

X141

:A

1006－4362（2012）02－0036－04

施建斌（1965－ ），男，安徽肥东人，高级工程师，主要从事地质矿产勘查工作。

2011－12－29改回日期:2012－03－05