利用已有地质资料对大兴安岭林区矿产资源开发引发地质灾害进行探讨

陈孟茜　侯恺伦

摘要：内蒙古大兴安岭林区地下矿产资源丰富，矿业在经济发展中占有重要的地位，开发潜力巨大。随着矿产资源的开发，引发了不同规模和不同类型的地质灾害，研究矿产资源开发和引发的矿山地质灾害之间的关系，对该区矿业经济的可持续发展具有很大的指导意义。

大兴安岭地区的矿产资源开发和环境保护问题一直是人们研究的课题。近年来，在该地区开展了大量的地质和地质环境勘查评价工作，积累了丰富的地质资料。笔者通过对大兴安岭地区的矿产资源开发资料、矿产资源勘查资料、地质灾害调查资料、矿山地质环境评价资料的研究，对大兴安岭林区矿产资源开发引发地质灾害进行初步探讨。

一、矿产资源开发利用现状

1.矿产资源分布情况

内蒙古大兴安岭林区是我国四大国有林区之一，林区内动植物种类繁多，地下矿产资源丰富。研究区内分布有大兴安岭和得尔布干两条国家级重点多金属成矿带，已发现的金属矿产有铁、钛、锰、铜、钼、铅、锌、金、银、钨等十余种，非金属矿产有石灰石、莹石、大理石、硅石等，矿产资源赋存情况良好，开发潜力巨大。根据大地构造背景和已知矿床（点）的分布及其形成的地质构造条件，将大兴安岭地区主体划分为3个Ⅲ级金属成矿（区）带，即得尔布干成矿带，二连——东乌旗——梨子山——鄂伦春华力西期、燕山期铁、铜、钼、金、铅锌、钨成矿带，突泉——林西华力西期、燕山期铁（锡）、铜、铅锌、银、铌（钽）成矿带。

2.矿产资源开发利用现状

研究区矿产资源开发相对集中在呼伦贝尔市、通辽霍林郭勒市、赤峰市巴林左旗、克什克腾旗境内。区内矿业在经济发展中占有重要的地位，至2013年底，已开发利用的矿产30种，其中能源矿产有煤、铀、地热，黑色金属矿产有铁，有色金属有铜、铅、锌、钼、锡，贵金属矿产有金、银，非金属矿产有芒硝、天然碱、珍珠岩、沸石、麦饭石、氧化铁颜料、硅石、萤石、玻璃用砂、水泥用大理岩、白云岩、膨润土、普通砂、石粘土、矿泉水等。矿山总数801家，矿区总面积978.7596km2。

二、地质灾害现状

研究区发育有地质灾害的矿区为牙克石五九矿区、霍林河矿区、白音诺尔矿区、拜仁银都矿区。牙克石五九矿区发育采空区地面塌陷，霍林河矿区发育排土场滑坡，白音诺尔矿区发育采空区地面塌陷和泥石流隐患，拜仁银都矿区发育采空区地面塌陷。

三、矿山地质灾害发育规律

1.地面塌陷

区内大型地面塌陷2处，中型地面塌陷3处；小型地面塌陷4处。塌陷面积0.002km2～3.11km2，平均0.74km2，9处地面塌陷稳定性均较差。塌陷区的分布、形态、规模受采空区分布、形态、规模与地层岩性的控制。牙克石五九矿区连续型沉陷。白音诺尔铅锌矿区、拜仁银都多金属矿区地面塌陷就属于破裂塌陷。地面塌陷的形成与发育主要受开采强度、埋藏条件、顶板条件和采深采厚比的影响与制约。开采强度大、埋藏浅、顶板条件差和采深采厚比小容易引发地面塌陷，地表受破坏程度也比较剧烈，塌陷总体规模与深度都比较大。塌陷的危害对象包括塌陷区内的农田、树木、灌丛、草地及塌陷区内过往的人、畜的安全。

2.滑坡

霍林河北排土场东侧滑坡与北侧滑坡均属大型滑坡，霍林河北排土场西侧滑坡属中型滑坡。滑动面为圆弧形，滑面处及邻近滑面处的泥岩含水量偏大，呈软塑一可塑状态，泥化、软化现象较明显。滑坡体上岩土体变形不均匀，各种滑坡裂隙非常发育。在后缘广泛分布着横向拉张裂缝，长度约800m，单个裂缝宽度2cm～50cm不等。靠近滑面处及滑体上裂缝宽度大，后缘远离滑面处裂缝宽度相对较小。裂缝间距约在1m～5m之间，远离滑面处裂缝间距变大，裂缝分布范围约40m～80m。滑坡的始滑部位在滑坡后缘，主要是因为滑坡后缘段滑面倾角大、并且后缘段滑面长度在滑面总长度中所占比例大，后缘段滑坡下滑力是滑坡的主要动力。滑坡体土质均匀，发生在排土场均质土质斜坡中，滑面不受结构面控制，呈圆弧状。在滑坡前缘剪出口处形成条带状分布的滑坡鼓丘，鼓丘坡度在36°～45°之间，呈堤状展布，高度约0.5m～6m，在鼓丘上地表变形复杂，变形方向不均一，鼓胀裂缝杂乱，但主要为纵向扇形分布的鼓胀裂缝及横向弧形分布的鼓胀裂缝。地表树木由于变形不均一而歪斜，形成了醉汉林。

3.泥石流

白音诺尔矿区北部有哈里黑河通过，区内长度约1.92km，宽300m～600m；谷地开阔，地形平缓，微向中央倾斜，沟谷断面为“u”字形。沟底为砂砾卵石。河流流向为自西向东，矿区上游流域面积约9km2。泥石流的物源丰富，主要为矿区内的废石，矿区内有废石场10座，堆高4m～60m，坡度较大，极不规整，共计废石约171.83×10⁴m³。该泥石流隐患属沟谷型泥石流，泥石流岩沟谷既有堆积、又有冲刷搬运，形成再生式泥石流。危害对象主要为公路、村庄、居民、农田、林地及通讯设施等的财产损失与人民生命的安全。

四、采矿活动对矿山地质灾害影响

地质灾害的形成是在特定的地质环境条件下，各种内外应力综合作用的结果。地质灾害的形成主要取决于地形地貌、地层岩性及岩土体结构、水源条件。在一定的自然地形地貌条件下，人类工程活动是引发地质灾害形成的主要因素。

人类活动已经成为导致区内崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害产生的直接与主要原因，主要表现在：

1.开采煤炭形成地下采空区，引发地面塌陷灾害

从研究区地面塌陷的分布情况明显看出，地面塌陷主要受煤矿开采活动控制，地面塌陷的分布、数量和规模与煤矿开采活动强度有关。

2.人类不合理的生产活动引发崩塌、滑坡灾害

矿业工程露天采坑、排土场等人工坡体稳定性差，是形成滑坡、崩塌隐患的主控因素。另外，破坏地表植被等活动对地质灾害的形成也有着一定的影响。

五、结论

综上所述，研究区已有矿山地质灾害总体上发育并不广泛，对全区生态环境的影响相对较轻。煤矿矿山地质灾害类型主要为排土场滑坡、浅采空区地面塌陷，金属矿山地质灾害类型主要为采空区地面塌陷。中北部生态环境区，现状矿山少而分散，矿业活动引发的地质灾害并不突出，现有矿山以多金属矿山为主，采用井工开采，常见的地质灾害是采空区地面塌陷，特别是在开采浅部氧化矿体时更易发生，本区地面塌陷地质灾害总体上处于可控可防状态，对矿区及周边环境危害和影响均较小。中部生态环境区以煤矿为主，主要以露天开采为主，矿山地质灾害类型主要为排土场滑坡、浅采空区地面塌陷。西南部生态环境区，现状矿山多而集中，是内蒙古自治区重要的有色金属矿产开发基地，矿山环境问题较为突出，地质灾害类型主要为采空区地面塌陷，集中分布在大兴安岭南段的低山丘陵区。