罗康生 代胜 李仁启 陆治斌

（1.贵州省地质矿产勘查开发局一〇一地质大队，贵州凯里 556000；2.贵州省地质环境监测院，贵州贵阳 550000）

鱼洞河流域位于贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市北西，至凯里城区直距16km 左右。行政区划隶属于大风洞镇南部、炉山镇东部、万潮镇北部、龙场镇西部和湾水镇北西小部。鱼洞河主要由泡木河、平路河两大支流交汇而成，前者长25.7km，后者24.5km。两河交汇后称鱼洞河，长3.4km，总流量4.23m3/s，流域面积240km2。之后汇入重安江，属长江流域清水江（沅江）水系。

全流域内共有矿山70 家，其中煤矿35 家，非煤矿18 家，砂石矿17 家。除少数在产外，所有煤矿及部分非煤、砂石矿山已关闭或处于停工停产状态。

矿产资源开发利用，为人类社会的发展做出了重大贡献，同时破坏了矿山地质环境，引发地质灾害如塌陷、崩塌、滑坡；地形地貌景观破坏如土地植被资源占压与破坏损毁；含水层破坏如水质恶化、矿井水与淋滤水污染地表水地下水等地质环境问题，人类与所生存的自然环境即地质环境的矛盾进一步激化，对地质环境的认识与研究推向了一个新的高度。因而，矿山环境地质勘查工作与矿山地质环境治理及生态修复已势在必行。

1 地质环境条件

鱼洞河流域属亚热带温暖湿润多雨气候区，气候温和，雨量充沛，冬寒夏热，四季分明，阴雨雾多，日照期短，温差较大。最丰年降雨量1967.8mm，最枯年868.1mm，多年平均1422.02mm。4 月至10 月为丰水季节，降雨量1305mm，占全年降雨量的83.8%；11月至翌年3 月为枯水季节，降雨量199.5mm，仅占16.2%。极端最高气温37.5℃，最低-9.7℃，多年平均15.7℃。最小相对湿度12%，平均78%。

泡木河起源于炉山镇大坡等地，流域面积123km2，主河道河长25.7km，多年平均流量1.83m3/s。平路河发源于万潮镇登高坡一带，汇水面积97.7km2，主河道长24.5km，多年平均流量2.06m3/s。两河汇合后称鱼洞河，长3.4km，之后汇入重安江，属长江流域清水江（沅江）水系。总流量4.23m3/s，总流域面积240km2。

鱼洞河流域地势总体西高东低、南北为山地、中部为河谷。最高点为南部老鸹山，海拔高程1299m，最低点为鱼洞河汇入重安江处，海拔标高572.4m，相对高差726.6m。属侵蚀、溶蚀成因的中山、低中山、中底山山地地貌。

鱼洞河流域发育的地层及其岩性、水文地质工程地质特征由上到下为：

第四系（Q）：粘土、亚粘土、碎石土等。厚小于16m。属孔隙水岩组，透水不含水。松散岩组，结构疏松，强度低。

二叠系（P）：上统吴家坪组（P3w），灰岩、硅质灰岩、燧石灰岩夹煤线。厚70～109m。含碳酸盐岩夹碎屑岩类岩溶水，富水性中等。坚硬半坚硬岩组。中统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q），厚层至块状灰岩。厚117～327m。坚硬岩组。含纯碳酸盐岩类岩溶水，富水性强。为煤矿、铝土矿、菱铁矿顶板，矿井充水主要含水层。中统梁山组（P2l），砂岩、泥质砂岩等。总厚2～66.3m。半坚硬岩组。含基岩裂隙水，富水性弱。这是主要含矿层位。上部含煤层，厚0.6～1.2m；中部含铝土矿，下部含菱铁矿。

泥盆系（D）：上统尧梭组（D3y）、望城坡组（D3w），生物屑灰岩、白云岩。厚104～409 m。坚硬岩组。含纯碳酸盐岩类岩溶水，富水性强。中统独山组（D2d），石灰岩、泥灰岩、石英砂岩等。厚22～191m。坚硬岩组。含碳酸盐岩夹碎屑岩类岩溶水，富水性弱。产石英砂岩矿。中下统蟒山组（D1—2m），砂页岩、石英砂岩等。厚99～328m。坚硬岩组。含基岩裂隙水，富水性弱。产石英砂岩矿。

志留系（S）：中统翁项组（S2w）砂、页岩。厚80～392m。半坚硬岩组。含裂隙水，富水性弱。

奥陶系（O）：下统大湾组（O1d）、红花园组（O1h）、桐梓组（O1t），灰岩、白云质灰岩、泥质白云岩等。总厚220～289m。坚硬岩组，含纯碳酸盐岩类岩溶水，富水性中。产重晶石矿。

寒武系（∈）：上统娄山关组（∈3l），肉红色中至厚层白云岩，厚度大于660m。坚硬岩组，但风化强烈，岩石破碎。含纯碳酸盐岩类岩溶水，富水性强。产建筑用砂石矿。

在大地构造部位上，鱼洞河流域位于黔东隆起边缘褶皱带，区内的褶皱及断裂构造较为发育。主要褶皱、断裂构造方向西部为近南北向，其余地区为北东向及北北东向。岩层倾角较缓，一般6～25°。

2 矿产资源及其开发利用

鱼洞河流域位于铜仁—凯里汞、铅锌、锰、金矿成矿带南西部边缘地带，矿产资源丰富，已发现的矿产有煤、铝土矿、铁矿、重晶石、石灰岩、白云岩、石英砂岩、高岭土、粘土等十余种。二叠系中统梁山组（P2l）为本流域主要含矿层位，上部含煤矿，中部含铝土矿，下部菱铁矿。流域内矿产资源具有矿点多、规模小、变化大的特点。

（1）煤矿

集中于流域东部北东部，赋存于二叠系中统梁山组（P2l）中，呈北东向延伸，煤层厚度0.4～3.5m 不等，变化较大，煤层倾角较小，普遍为8～17°。探明的资源/储量62596.79×104t，共有矿山企业30 家，设计利用资源/储量5886.34×104t，生产规模3～30×104t，累计开采量1859×104t。

（2）非煤矿

主要有铝土矿与铁矿，也赋存于二叠系中统梁山组（P2l）中，呈“上煤中铝下铁”结构组合。铝土矿呈似层状、透镜状产出，局部尖灭，最大厚度14.7m。铁矿赋存于梁山组（P2l）底部，矿石类型为褐铁矿及菱铁矿，矿带呈似层状、透镜状产出，最厚13.37m，含矿系数0.11～1%。

其次为重晶石矿、石英砂岩、白云岩矿及石灰岩矿等，资源/储量38523.02×104t，共有矿山企业18 家，设计利用资源/储量2231.9142×104t，生产规模0.08～54×104t，累计开采量614.68×104t。

（3）建筑用砂石及粘土矿

主要为白云岩、石灰岩及粘土岩，区内均有分布。探明的资源/储量13482×104t，共有矿山企业17家，设计利用资源/储量4359.921×104t，生产规模0.5～16×104t，累计开采资源量400.675×104t。

3 地质环境问题及其影响与危害

因矿产资源开采引发的地质环境问题有地质灾害、地形地貌景观破坏和含水层破坏。由于地质环境条件、矿产种类及开采方式等不同，而引发的矿山地质环境问题及其影响与危害也各不相同。

（1）地质灾害

共发现地质灾害隐患33处，其中：

崩塌15 处。其中大型2 处，体积15～98×104m3；中型7 处，体积0.3～8×104m3；小型6 处，体积0.08～0.26×104m3。

滑坡10 处。其中中型2 处，体积57.5×104m3；小型8处，体积0.3～7.5×104m3。

塌陷8 处，塌陷坑或影响区域面积均小于1km2，为小型塌陷。

地质灾害隐患共威胁594 户2676 人安全，威胁财产6715 万元。其中大型8 处，威胁391 户1815 人4330 万元；中型22 处，威胁203 户861 人2075 万元；小型3处，威胁财产310万元。

流域内发生地质灾害2 次。2013 年2 月18 日，KL43 发生崩塌，5 人失踪，直接经济损失110 万元。同年4 月16 日，KL44 发生崩塌，造成堰塞湖水位高15m，直接经济损失200万元。

（2）地形地貌景观破坏

土地植被资源占压：测区共有堆积体144 处，其中煤矸石场137 个，废弃矿石7 个。总体积5007232m3，总面积970995m2。占压土地植被资源面积97.1 hm2，其中水田5.00hm2，旱地10.35hm2，林地草地73.73hm2，未利用地8.02hm2。

土地植被资源破坏损毁：主要是非煤矿山（如铝土矿、重晶石矿等）、砂石矿山露天采场采坑和工业广场对土地植被资源的破坏与损毁。各种采场采坑91 处，挖损面积2915232m2，挖损量23210850m3。工业场地25 处，挖损面积254120m2，挖损量635300m3。破坏损毁土地植被资源316.94。

（3）含水层破坏与水质污染

本流域主要矿种煤矿、铝土矿、铁矿赋存于二叠系中统梁山组（P2l）中，煤（矿）层直接顶板为二叠系中统茅口组、栖霞组（P2q+m）之厚层至块状灰岩。这是矿井充水主要含水层。矿山开采破坏了含、隔水层结构，含水层中的地下水涌入采煤（矿）坑道，水（溶）解黄铁矿、菱铁矿、铝土矿等后导致PH 值、铁、锰、铝及SO4--含量增高，造成水质恶化，污染地表水与地下水：

黄铁矿水解：FeS2+O2+H2O→FeSO4+H＋+SO4--→Fe＋＋+H＋+SO4--。

菱铁矿水解：FeCO3+CO2+H2O→Fe(HCO3)2→Fe＋＋+HCO3—。

三氧化二铝在酸性水中分解：H＋+AI2O3→Al3＋＋＋+H2O。

水质污染主要来自矿井水、煤矸石淋滤水，其水化学类型为SO4—Ca或Ca·Mg或Ca、Mg、Fe、Al型水，PH 值、铁、铝、锰及SO4--严重超标，部分样品铁、铝、锰可达到命名标准（表1）。

被矿井水和淋滤水污染的地表水和地下水，水化学类型为SO4·HCO3或HCO3·SO4—Ca 或Ca·Mg 型水，PH值、铁、铝、锰及SO4--超标。

未被矿井水和淋滤水污染的地表水和地下水化学类型为HCO3—Ca 或Ca·Mg 型水，水体清亮，水质优良，PH值、铁、铝、锰及SO4--基本达标。

表1 水质分析统计表 单位：mg/L

4 矿山地质环境生态修复思考与结语

（1）本流域自寒武系（∈）至二叠系（P），除石炭系（C）、二叠系下统（P1）外均有出露。以碳酸盐岩为主，碎屑岩次之，总体呈软、硬相间结构。岩溶水丰富，地质构造发育，以矿山开采为主的人类工程活动强烈，地质环境问题多，影响严重，地质环境条件复杂。

（2）水质污染是鱼洞河流域主要地质环境问题。全流域涌水矿井41 处，总涌水量1.62m3/s，占鱼洞河的38%；降雨入渗形成煤矸石淋滤水量为1000m3/d以上。矿井水、煤矸石淋滤水PH 值、铁、锰、铝及SO4--严重超标，是河水变黄、水质污染的主要原因。

各种采场采坑、工业场、煤矸石等严重破坏植被，造成水土流失，大量泥沙带入河流，沙含量13.738～18.6kg/m3，输沙率251～368×104t/a，这是水质污染的又一个原因。

（3）矿山土地植被资源的占压与破坏损毁问题亦较严重。全流域堆积体144 处，总体积5007232m3，总面积970995m2。各种采场采坑91 处，挖损面积2915232m2，挖损量23210850m3。工业场地25 处，挖损面积254120m2，挖损量635300m3。共占压与破坏损毁土地植被资源414.04hm2，其中水田9hm2，旱地12.43hm2，林地草地362.03hm2，未利用地30.58hm2。

废弃矿石场、工业场地和采场、采坑，用整平、覆土、草籽、植树就能够达到治理目的。而煤矸石，不是简单的覆土与撒草种树，而是根据堆积处数多、成分复杂、淋滤水发育等特点，应采用“防渗处置、集中堆放、淋滤收集、隔离山水、植被恢复”综合措施进行治理。

（4）根据矿山地质环境问题类型、分布及特征，建议“西土东水”。流域东部为矿井水、淋滤水污染，治水为主。西部则为露天开采造成的植被破坏、水土流失严重，应大力恢复植被、保持水土。

矿山地质环境生态修复总体思路：“规范采矿，严保水土，源介隔离，清污分流，多级沉淀，综合治理”。“规范采矿，严保水土”是从保护角度出发，强调预防与保护。“源介隔离，清污分流，多级沉淀，综合治理”为具体的治理工程措施，既能单独实施，又可以互相配合，综合治理。