西南岩溶山区矿山地质灾害与生态治理探讨——以贵州省为例

孟凡涛,杨元丽，邹凤钗

(1.贵州省地矿局111地质大队，贵阳 550008;2.贵州省地质环境监测院，贵阳 550008；3.贵州省环境地质研究所，贵阳 550008)

贵州省矿产资源丰富，是我国南方煤电化、磷化工和铝工业基地之一[1]。长期以来，以矿产开发为依托发展起来的矿业已成为贵州经济社会发展的支柱产业，其产值占全省工业总产值的30%以上，在贵州经济发展中具有举足轻重的作用[2-4]。但是，贵州省具有可溶岩分布面积广，岩溶极其发育，地貌形态复杂多样，生态环境极度脆弱，伴随着矿产资源的开发利用，矿山地质灾害频发，且呈现出点多面广、突发性强、灾害损失大、潜在隐患突出、易发高发的态势。因此，本文以贵州省矿山地质灾害和地质环境调查报告[5]及贵州省历史遗留矿山地质环境调查报告[6]等调查成果为依据，探索贵州省矿山地质灾害生态治理新模式，以期为贵州省生态优先、绿色发展的理念注入新的活力，为保护长江珠江“两江”上游重要的生态屏障做出贡献，力求做到既要金山银山，也要绿水青山，使贵州生态环境质量持续改善。

1 孕灾地质环境背景

贵州省地处云贵高原东斜坡地带，隆起在四川盆地和广西、湘西丘陵之间，乌蒙山、苗岭、大娄山、武陵山构成贵州高原的基本骨架。全省地势西部最高，中部次之，向北、东、南三面倾斜，最高点在赫章县与水城区交界处的韭菜坪，海拔2 900.6 m；最低点在黎平县水口河出省界处，标高147.8 m，全省平均海拔1 100 m左右。西部除边缘部分被强烈切割为高中山山地外，为高原丘陵地貌；中部除深切河谷地段或断块上升地段为中山山地外，大部分为岩溶低山丘陵；东部南部为云贵高原向湖南、广西低山丘陵过渡的斜坡地带。全省岩溶发育极为典型，全国分布之最，地貌形态复杂多样。境内山地占61.7%，丘陵占30.8%，山间盆地占7.5%；地表起伏大，全省地表平均坡度18°。

大地构造属羌塘-扬子-华南板块之扬子陆块中上扬子陆块和江南复合造山带。贵州的地层发育齐全，自中远古宇至第四系均有出露，海相地层的层序连续，赋存有丰富的煤、磷、铝、锰等沉积矿产。中、晚元古宙以海相碎屑沉积为主，古生代至晚三叠世中期则是海相碳酸盐沉积为主，晚三叠世晚期以后则全为陆相碎屑沉积。全省碳酸盐岩地层发育，除黔东地区、赤水-习水、都匀-望谟南部碎屑岩分布区外，其余地区碳酸盐岩地层广布，成为我国西南碳酸盐岩分布面积最大的地区，面积约13×104km2，占全省国土面积的73.57%。

年平均降水量1 100～1 300 mm，区内河流分属长江和珠江两大流域，以苗岭为省内一级分水岭。北面长江流域面积约11.57×104km2，占全省流域面积的65.7%；苗岭以南属珠江流域，流域面积约6.04×104km2，占全省流域面积的34.3%。

2 矿产资源开发利用现状

贵州省矿产资源丰富，分布相对集中，全省已发现矿种137种，已开发利用的有73种。据贵州省矿山地质灾害和地质环境调查报告[5]，已调查的6 556个矿山中，煤矿山1 848个，非煤非砂石矿山687个，砂石矿山4 021个。其中2 535个非砂石矿山中，生产矿山659个，停产矿山903个，在建矿山130个，闭坑矿山843个，其主要矿种为：煤矿、铝土矿、锰矿、磷矿、金矿、重晶石矿、铅锌矿等。调查矿山中，煤矿分布最多的为毕节市，其次为六盘水市，最少的为黔东南州。非煤非砂石矿最多的为毕节市，最少的为黔西南州；砂石矿最多的为六盘水市，最少的为铜仁市(表1，图1)。

表1 贵州省各市(州)矿山分布情况表

图1 贵州省市(州)矿山分布图

据贵州省历史遗留矿山地质环境调查报告[6]，省内历史遗留矿山共有6 153个，按规模统计，以小型矿山为主，共6 130个，占贵州省历史遗留矿山总数的99.63%；大型矿山4个，占贵州省历史遗留矿山总数的0.06%；中型矿山19个，占比0.31%。按矿类结构统计，能源矿产类矿山463个，占全省矿山总数的7.52%；金属矿产类矿山129个，占比2.10%；化工原料类矿山44个，占比0.72%；建材及非金属类矿山5 293个，占比86.02%；其他类矿产224个，占比3.64%(图2，图3)。

图2 贵州省历史遗留矿山规模结构

图3 贵州省各矿类的历史遗留矿山结构

3 矿山地质灾害的类型及规模

贵州省由矿业活动引起的矿山地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷及地面沉降等。据贵州省矿山地质灾害和地质环境调查报告[5]，本次调查的6 556个矿山，其矿区及其周边共分布有1 165处矿山地质灾害，其中滑坡345处，地面塌陷299处，崩塌281处，地裂缝216处，泥石流24处(表2)。其中以煤矿开采引起的矿山地质灾害最为严重，造成的损失最大，少部分为金属矿及其他矿种开采引发。而建筑材料用矿山一般为露天开采，在开采过程中多易形成高陡边坡，引发滑坡、崩塌的可能性较大[7]。省内矿山地质灾害主要分布于北东-东-南东区域，主要分布有滑坡、地面塌陷、崩塌及地裂缝地质灾害，泥石流地质灾害相对较少[8]。

表2 贵州省矿山地质灾害特征统计表

据贵州省历史遗留矿山地质环境调查报告[6]，省内历史遗留矿山因矿业活动开发引起的矿山地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等地质灾害，其中以煤矿开采引起的矿山地质灾害最为严重，造成的损失最大。全省6 153个历史遗留矿山，共诱发156处矿山地质灾害，其中滑坡34处，地面塌陷(地裂缝)64处，崩塌51处， 泥石流7处。

从矿山地质灾害的规模上看，矿山地质灾害以小型为主，占矿山地质灾害总数的76.92%；巨型为1处，大型为4处，中型为31处，各占矿山地质灾害总数的0.64%，2.56%，19.87%，现威胁人数24 290人，威胁财产达10亿元(图4、图5)。

图4 历史遗留矿山地质灾害类型分布图

图5 历史遗留矿山地质灾害规模分布图

4 矿山生态治理模式

矿山生态修复是将因矿山开采活动受损的生态系统恢复到接近于采矿前的自然生态环境[9]。针对矿山生态修复治理的新理念、新技术、新方法层出不穷。例如，王亨力等[10]提出了在矿山地质环境影响评价基础上分区开展生态修复治理的理念;赵建仓等[11]对甘肃省肃北某铁矿山地质环境恢复治理进行了研究；李建鸿等[12]以综合手段求废弃矿山地质环境治理实效的探讨；罗明等[13]对矿山生态修复技术和修复后综合效益预评估理论进行了研究；王雁林等、张先昂对修复模式进行了探索性研究[14-15]；黄祺、邹旭、王志强、王健等[16-19]分别对矿山生态修复中的绿化措施开展了深入研究。但这些理论、方法、模式等方面的研究尚未形成统一的认识。本文结合贵州实际，以环境地质背景条件为基础，在消灾除险的前提下，因地制宜的探索生态治理的新模式。

(1) 1.0模式[16]

“绿起来”模式，也称复垦复绿双复模式。通过实施植被恢复，提高了植被覆盖率，裸露的山体得到有效修复，有效促进空气质量的提升，降低了露天矿山的视觉污染，最大限度恢复原始状态，适用于交通干线两侧，城镇附近露天开采的废弃矿山，多见于复绿，农林、商业住房，工业园区用房等。

(2) 2.0模式[16]

“美起来”模式，也称为景观模式，主要指临近城区、风景区的矿山废弃地，通过人工复绿的方式整体打造为矿山遗留旅游地，矿山地质公园、湿地公园，地质公园等。它注重景观重建，具有修复技术复杂，社会效益好，投资成本高的特点。

(3) 3.0模式[16]

“富起来”模式，也称为产业模式，适用于重要城镇的周边，且对周边生态环境有重大影响的矿区面积较大，对周边影响重大，具有开发价值，结合城镇功能，可进行整体打造的产业模式，会产生良好的生态、经济、社会效益。

5 生态治理典型案例

2018年，贵州省成功申报了“乌蒙山区山水林田湖草生态保护修复项目”，该项目以贵州西北部毕节试验区为核心，涉及毕节市7个县(区)、遵义市3个县(市)和六盘水市1个区共11个县(市、区)，总国土面积3.5×104km2。内容之一是对乌江源矿山生态环境保护修复区进行生态修复，该修复区位于乌蒙山区腹部，是乌江发源地，为长江珠江之屏障。区内矿产资源丰富，煤矿资源分布广，煤炭远景储量居于长江以南之冠。区内采矿历史悠久，是我国重要的能源基地。同时造成的矿山地质灾害非常严重，尤其以地面塌陷、崩塌为甚。

纳雍县鬃岭镇矿山集中开采区为乌江源矿山生态环境保护修复区中一个子项目，矿山密集，治理区内共有煤矿矿山36个，其中生产矿山12个(大型1个，小型11个)、闭坑(历史遗留)矿山24个(均为小型)( 图6)。矿业开发严重地扰动和破坏了当地原生的地质环境结构(图7)，区内地质环境条件极度脆弱，引发矿山地质灾害25处，其中崩塌10处；滑坡(含不稳定斜坡1处)8处；地面塌陷7处。威胁1 769户10 559人的生命安全，威胁财产27 038万元，造成的直接经济损失达11 511.5万元[20]。

图6 研究区煤矿采矿权现状分布图

图7 研究区连片山体崩塌地形地貌景观破坏照片

研究区矿山地质环境综合治理在结合国土空间总体规划、产业布局规划等专项规划的前提下，充分地分析了区域生态特征、生态系统服务功能与生态敏感性空间分异规律，确定不同地域单元的主导生态功能，制定了生态功能区划(图8)，依据“统筹规划、突出重点”、“系统修复、综合治理”、“问题导向、因地制宜”、“景观相似，功能恢复”、“科技引领，注重实效”等原则，综合采取工程、技术、生物等多种措施，调整土地利用结构，优化国土空间布局，对区域国土空间特别是重点生态功能区进行保护保育和修复治理，实现格局优化、系统稳定、功能提升的国土空间综合整治与生态保护修复活动。

图8 研究区地质环境恢复治理规划示意图

实施治理措施后，有效地保护了山区的生态环境，减少甚至防治待开发整理地区的水土流失。改善土地环境，提高土地利用率，同时提高了土地品质。通过规划土地复绿225 hm2，改善河道水环境41.64 km， 为工作区的土壤保持、水源涵养及生物多样性保护起到重要的支撑作用。有效改变纳雍县鬃岭煤矿矿区“远看山青青、近看水地黑”的人居环境，提升村镇人居保障生态服务功能区的人居保障服务功能，对矿区地质环境进行恢复，改善矿山地表环境，解决了矿山环境问题与当地居民之间的矛盾，为后续产业发展打下了基础，同时后续产业的发展也为当地经济发展提供新的增长点。

6 结论与展望

贵州作为西南岩溶核心区，也是全国最大的岩溶地貌分布区，在其复杂的地形地貌和孕灾地质环境背景条件下，生态环境极度脆弱，矿山地质环境问题突出。而贵州又是全国三大生态文明示范区之一，是长三角、珠三角两大经济引擎的重要生态安全屏障，地质环境保护尤为重要。因此如何运用整体保护、系统修复与综合治理”的系统思维，实现复绿和复垦向生态景观模式的转变，再向产业融入模式的转变，即实现“山-水-林-田-湖-草-沙”的有机融合，进而实现生态治理修复的有机联动，助推贵州地质环境生态治理高质量发展，使废弃矿山真正蜕变成金山银山。本文以贵州省矿山地质环境调查和历史遗留矿山调查成果为依据，以典型案例分析为抓手，对自然生态系统进行全方位的生态问题诊断，并分区进行因地制宜的保护和修复，以期为类似项目提供参考和借鉴，共同助推贵州省生态文明建设向高质量发展。