地质环境调查和评价，支撑东天山中段有色金属基地绿色矿山建设

来源于《中国地质调查成果快讯》

摘要：通过系统的地质环境调查和评价工作，大致查明了新疆东天山中段有色金属基地矿业勘查开发活动引起的地质环境问题类型、分布规律及其影响程度，初步总结了基地内矿业活动对地质环境影响模式，提出了矿山地质环境保护与治理恢复建议，服务了区内环境保护和绿色矿山建设。

1.项目概况

大型矿产资源基地是矿业勘查开发活动集中区域，矿业活动过程中不可避免地对资源基地生态地质环境产生扰动，查明矿业活动环境扰动最小化和资源高效开发利用的平衡机制，是建设大型资源基地绿色勘探开发前提条件。为了更好地支撑新疆东天山有色金属基地绿色勘查开发，2016年自然资源部中国地质调查局部署了“新疆东天山中段有色金属基地综合地质调查”项目，由北京矿产地质研究院承担。项目周期为2016—2018年。开展干旱大陆性气候戈壁荒漠景观区资源—技术经济—环境“三位一体”综合地质调查评价示范，地质环境调查为其中的一项工作任务。

2.成果简介

（1）初步摸清了区域地质环境背景条件，掌握了资源基地矿山地质环境问题类型及分布规律。通过室内资料收集、遥感解译、野外调查、水土样品分析测试和综合分析整理等，初步掌握了基地气象水文、区域地质、水文地质、工程地质、土壤类型、土地利用等地质环境条件，初步摸清了基地存在的矿山地质环境问题种类和发育分布规律，以及基地矿业开发利用现状。以上述条件为依据，初步划分了4个地质环境小区，包括哈密凹陷、卡拉塔格隆起、沙尔湖—大南湖凹陷和觉罗塔格隆起，分别阐述了各区地质环境特征和面临的环境问题（图1）。

图1 东天山中段有色金属基地地质环境条件分区图

Ⅰ—哈密凹陷地质环境区；II—卡拉塔格隆起环境区；Ⅲ—沙尔湖凹陷环境区；V—觉罗塔格隆起环境区

基地内有色金属矿业活动主要位于卡拉塔格隆起和觉罗塔格隆起地质环境小区，地形为强烈剥蚀，坡度较平缓的低山丘陵区，气候炎热干旱少雨，地下水贫乏，无野生动植物分布，多数地区为无人区。区内矿山地质环境问题类型较单一，主要有原生地貌景观破坏、固体废弃物堆排压占土地和水土环境污染等（图2）。矿山地质环境问题基本围绕生产矿山呈点状分布，主要位于土屋铜矿区和卡拉塔格铜锌多金属矿集区等，影响区域主要集中在矿区采矿场、排石排土场、选矿厂、尾矿库等区域周边，矿业活动扰动范围有限。

图2 资源基地主要矿山地质环境问题类型

a—土屋铜矿露天采坑；b—土屋废石渣土堆场；c—红石铜矿尾矿库；d—梅岭铜矿废石堆场

（2）开展了典型有色金属矿集区矿山地质环境调查和评价，大致查明了矿业活动对地质环境的影响。通过对土屋铜矿及卡拉塔格铜锌多金属矿集区开展地质环境调查和评价，有色金属矿业活动对戈壁荒漠景观区地质环境的影响特征主要为：地貌景观破坏为主，存在少量土地压占，水土污染产生的环境风险较小且可控，采取简单的工程治理措施可恢复原有生态环境功能。①矿区地貌景观破坏和土地压占主要由矿山露天开采、废石渣土堆排、尾矿库废水与尾矿砂排放等矿业活动引起的，各矿区占地面积均不超过1.5km²，遥感影像对比显示开采和堆存占地均符合矿山开发利用方案中工业用地规划范围。②调查区为典型的西北干旱区，无天然地表水体，地下水贫乏，地下水中TDS、Cl^-、SO₄^2-、总硬度、NO₃^-和Cd本底含量较高，为盐水或卤水，极硬水，水质为劣V类地下水。区内地表水主要是矿山选矿过程中产生的尾矿库废水和生活污水，土屋铜矿和卡拉塔格主要矿山的选矿废水经处理后排放至尾矿库，排放废水水质均符合《铜、镍、钴工业污染排放标准（GB25467-2010）》标准限值。区内多数矿山尾矿库存在不同程度的尾矿水渗漏问题，由于地下水多为贫水区，且埋藏较深（>30m），原生地下水水质差（劣V类），在厚层低渗透泥岩地层的阻隔作用下，渗漏废水不易下渗进入地下水造成水质进一步恶化。③调查区土壤类型主要为砾质荒漠土，受强烈风化作用形成，与母岩风化物性质相近，成土作用不明显，质地偏砂，含砾石较多。据卡拉塔格红石铜矿表层土壤调查结果显示，土壤关注的主要污染元素为Cu和As，赋存形态以残渣态为主，现状监测值均未超建设用地土壤污染风险筛选值（GB36600-2018），对人体健康风险可忽略。以矿区矿业活动前土壤地球化学数据作为环境本底值，Cu、As元素现状监测值较环境本底值产生的污染累积强度增加了10×10^-6~200×10^-6。高值区与土壤地球化学元素异常分布范围基本一致，选矿厂及尾矿库附近则有所扩大，主要受风力作用下尾矿砂土扬尘向下游迁移沉积引起，影响距离不超过2km。④根据矿山地质环境综合评价结果，将矿业活动对环境的影响划分为严重区、较严重区和影响较轻区，土屋地区矿业活动影响面积分别为4.7km²、4.9km²和5.5km²，分别占重点调查区面积的0.9%、1.0%和1.2%。影响严重区主要位于露天采坑、废石堆场和尾矿库区，影响较严重区位于上述区域外围矿业活动区、矿山运输道路两侧及选矿厂周边，矿区其他区域影响较轻（图3）。⑤总体上，调查区地质环境条件简单，生态环境恶劣，人类活动稀少（无人区），矿业活动远离环境敏感目标，产生的环境风险和危害较小，采取简单工程措施可有效防控。

图3 土屋铜矿区矿山地质环境影响评价图

（3）提出了矿山地质环境保护与恢复治理初步建议，有力支撑了资源基地绿色矿山建设。针对西北干旱区戈壁荒漠景观条件下矿业勘查开发过程中存在的突出环境问题，依托地质环境调查工作成果，在资源规模化集约开采、规范化场地建设、戈壁滩、天然盐泉和荒漠植被避让保护、矿井水综合利用、土壤地下水污染防治，以及地质灾害监测预警等方面提出了科学合理的对策建议。为哈密焱鑫矿业土屋铜矿和红石铜矿编制了绿色矿山建设规划方案，设计并成功实施了土屋铜矿尾矿库环境综合治理和选矿废水资源化利用示范工程一项，有力地服务和支撑了资源基地绿色矿山的建设。

3.成果意义

初步查明了新疆东天山戈壁荒漠景观区矿产资源开发引发的地质环境问题类型、分布规律及影响程度，提出了基地内矿山地质环境保护与恢复治理的具体建议和措施，为矿产资源勘查开发利用规划布局、绿色矿山建设、矿区环境保护与治理提供了基础数据和技术支撑。

（北京矿产地质研究院 吴丁丁 毛启贵供稿）

 

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