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摘要:本文旨在深入分析陇南市地质灾害对矿业区域的环境影响,并通过对地质灾害类型、形成机制及其与矿业活动的关系进行综合评估。首先概述了陇南市的地质背景和矿业区域情况。接着,详细分析了不同地质灾害类型,包括滑坡、泥石流和地面塌陷,并深入探讨了降雨情况、地质构造和人为活动等因素对地质灾害的影响。然后,对各种地质灾害类型及其分布进行了梳理,评估了其对矿业区域的影响范围与程度。最后,通过综合地质灾害对矿业区域的影响,进行了环境影响评估。
关键词:陇南市;地质灾害;矿业区域;环境影响
陇南市,位于我国陕西省南部,地理环境复杂,拥有丰富的矿产资源。随着矿业活动的不断发展,地质灾害对矿业区域的环境产生了深远的影响。地质灾害,如滑坡、泥石流和地面塌陷等,既威胁了人民的生命财产安全,也对矿业资源的合理开发带来了巨大挑战。因此,本文旨在全面评估陇南市地质灾害对矿业区域的环境影响,并为未来矿业区域的可持续发展提供科学的环境管理建议。
1陇南市区域概况
1.1陇南市地质情况
陇南市地处秦巴山区、青藏高原、黄土高原三大地形交汇区域,是我国地势第二级阶梯向第三级阶梯过渡的地形带。地理位置复杂,西北高、东南低,平均海拔约1000m。西秦岭和岷山两大山系穿插全境,形成了高山峻岭、峡谷和盆地错落有致的地貌。陇南市地质背景显著,是西部向青藏高原北侧边缘的甘南高原过渡、北部向陇中黄土高原过渡、南部向四川盆地过渡的关键地带,与东部连接着西秦岭和汉中盆地。
陇南市地形特征复杂多样,包括低山宽谷的黄土地貌、丘陵宽谷的地形、高中山与峡谷地、高山峻岭与深陷河谷相间的地貌。从西北到东南,依次经过大拉梁、岷峨山、银洞山、牛头山、断头山和金子山等山脉,地形起伏变化明显。各个山峰之间的河谷形成了深切曲流十分发达的地区,多急流险滩和瀑布,峡谷中的高岸陡崖使得景色壮美。同时,陇南市周边的山峰如长江黄河分水岭上的大拉梁、透马驹山、葱地山以及雄黄山等,都为该地区的地形提供了丰富的特征。
陇南市的地貌类型区分为浅中切割浅山丘陵盆地地貌区、中深切割中高山地貌区、全切割中高山地貌区。这些地貌的差异影响了该地区的农业、水资源分布和人类活动,使得地质背景与地貌形成了复杂的地域格局。这一丰富的地理特征为矿业活动和地质灾害的研究提供了丰富的实地基础。
1.2矿业区域概述
(1)主要矿种分布。陇南拥有丰富的矿产资源,具备突出的工业开发优势。矿产资源涵盖34种金属和非金属矿,在445处分布着不同类型的矿产地。其中,金属矿方面,铅锌、锑、汞、铜、金、锰、铁等矿产资源既丰富又储量大,具有较高的开采价值。非金属矿方面,硅大理石、晶石砚石等资源也为矿业开发提供了广阔的发展空间。
特别是西成铅锌矿带,全长约300km,南北宽7km~22km,总面积达20km2,金属储量居全国第二,为我国第二大矿体,储量远景可达2000万吨,平均品位在4.5%~12%之间。此外,西和崖湾锑矿带拥有14.9万吨的锑金属储量,占全国的8%,为我国第三大矿体。白龙江、白水江流域的黄矿带则成为甘陕川“金三角”矿带的核心地区,黄金储量超过70t,是甘肃省重要的采金基地。
这些丰富的矿产资源构成了陇南市矿业区域的重要特征,不仅为地方经济发展提供了坚实的基础,同时也对环境产生了一定的影响。详细了解主要矿种的分布情况对于深入评估地质灾害对矿业区域的环境影响具有重要意义。
(2)矿业活动规模及类型。陇南市的矿业活动规模庞大,涵盖多种类型的矿业活动,展现出丰富的矿业资源开发潜力。在矿业活动的规模方面,市内已探明的金属和非金属矿产多达34种,分布于445处矿产地,其中以西成铅锌矿带、西和崖湾锑矿带、白龙江、白水江流域的黄矿带为代表的三大成矿带正在成为全国范围内的重要矿产集中区域。
不同类型的矿业活动在这一地区蓬勃发展,涉及铅锌、锑、汞、铜、金、锰、铁等多种金属矿,以及硅大理石、晶石砚石等非金属矿。其中,西成铅锌矿带是全国居于第二的超大型铅锌矿带,储量达1200万吨,远景储量高达2000万吨,为我国矿业的重要支柱之一。
这一地域的矿业活动多样性展现了陇南市在矿产资源方面的广泛储备,各类矿产的丰富储量和多元化开发为地方经济提供了重要的支持。因此,对于这一矿业活动规模及类型的深入了解,不仅有助于科学评估地质灾害对矿业区域环境的影响,也为可持续发展提供了基础数据和科学依据。
2陇南市地区地质灾害类型及特征分析
2.1不同地质灾害类型
(1)滑坡。在陇南市地区,滑坡是一种常见的地质灾害类型,具有独特的特征和形成机制。滑坡主要分布于地形较为陡峭的山地区域,其形成主要受到降雨、地质构造以及人为活动等多方面因素的影响。
陇南市的滑坡表现出多样性,包括顺向滑坡、横向滑坡、蠕滑等不同类型。这些滑坡在地形地貌上呈现为山坡剧烈变化、坡度急剧增加的地段,地质材料的分层和倾斜也是滑坡形成的重要因素之一。在形成机制上,陇南市滑坡的发生往往与降雨量的变化密切相关,大雨引发土体饱和,导致坡面土层发生流变,进而形成滑坡。
此外,地质构造也是滑坡发生的重要原因之一。地震等地质构造活动可能导致地层的破裂和错动,使得原本相对稳定的山坡出现滑动现象。人为活动,尤其是不合理的土地利用和开发,也可能加剧滑坡的发生,例如过度采矿、不当的植被破坏等。
(2)泥石流。在陇南市地区,泥石流是一种严重的地质灾害类型,具有独特的特征和成因机制。泥石流主要发生在陡峭山地和沟谷地带,其形成与多方面因素交互作用,包括地形、降雨、地质构造和植被覆盖等。
泥石流的特征在于其含有大量的泥沙和碎石,形成流动的混合物。在地形上,泥石流通常沿着陡峭的山坡和沟谷迅速流动,带有强烈的破坏力。其成因机制主要受到地质构造的影响,地震、斜坡坡度以及地下水位的变化都可能导致泥石流的发生。
陇南市泥石流的发生与降雨量密切相关,特别是在暴雨和持续性降雨的情况下,山体的土壤容易饱和,从而减弱了土壤的抗剪强度,促使泥石流的形成。地质构造方面,陇南市处于地形复杂的地区,地层断裂和滑坡等地质构造活动可能为泥石流提供形成的场所。
植被覆盖也是影响泥石流发生的因素之一。植被能够有效地绑固土壤,减缓雨水的冲刷和侵蚀,因此泥石流多发生在人为破坏植被或植被不足的地区。
(3)地面塌陷。地面塌陷是陇南市地区的一种重要地质灾害类型,其特征和成因机制在研究地质灾害影响时具有关键意义。地面塌陷主要发生在矿业区域和地下采空区域,是由于长期的矿业开采和地下水开采等人为活动引起的地下空洞或裂隙导致地表下沉而引发的。
在矿业区域,地下采矿会导致地下空洞的形成,使得地表失去支撑而发生塌陷。这种地面塌陷往往伴随着地表的凹陷和裂缝,给周围的自然环境和人类社会带来严重威胁。此外,地下水的过度开采也可能导致地下空洞的扩大,从而引起地面的下沉和变形。
地面塌陷的成因机制还包括地质构造因素。在陇南市,地质构造活跃,地层断裂和褶皱等构造变形可能导致地下岩层的破碎和移动,形成空洞,最终引发地面的坍塌。地面塌陷的程度受地下空洞的大小和分布情况影响,因此对地下结构的详细调查和分析对于预防和治理地面塌陷至关重要。
因此,陇南市地面塌陷的监测与评估需要综合考虑地下开采活动、地质构造、地下水位变化等多个因素。在矿业区域,应加强对采矿活动的监测,及时发现地下空洞的扩展情况。对于地下水位的管理也至关重要,避免过度开采导致地下结构不稳定。
2.2地质灾害形成机制与影响因素
(1)降雨情况。陇南市地质灾害的形成机制与影响因素之一是降雨情况。降雨对地质灾害的发生起到了至关重要的作用,其影响涉及降雨强度、降雨时长、地表径流等多个方面。在陇南市这一地区,由于地势复杂,地表坡度较大,降雨水分往往难以迅速排除,容易形成积水,从而加剧地质灾害的发生。
首先,陇南市地区的地表覆盖主要以山地和丘陵为主,土壤的持水能力有限。当降雨强度较大时,地表容易发生水土流失,导致坡地的沟壑加深、裸露岩石暴露,进而加剧地质灾害的风险。
其次,降雨时长的延长也会增加地质灾害的发生概率,特别是在季风影响下,陇南市降雨集中,短时间内降水量较大,容易引发滑坡、泥石流等地质灾害。
此外,陇南市地区的地形差异造成了不同区域对降雨的响应差异。山地区域由于坡度大、植被覆盖少,降雨水分难以迅速渗透,易形成地表径流,增加了山体滑坡和泥石流的风险。而丘陵和盆地区域,由于地势较为平缓,降雨水分较容易渗透,但在长时间的降雨作用下,也可能导致地下水位上升,加剧地质灾害的形成。
(2)地质构造。在陇南市地区,地质构造是地质灾害形成机制的重要影响因素之一。该地区位于秦巴山脉和青藏高原的交汇区域,地质构造多样,包括断裂、褶皱等复杂构造。这些地质构造对地质灾害的发生产生了显著的影响。
首先,断裂带的存在使得地层产生错动和滑动的可能性增大,从而引发地质灾害,如地裂缝的形成和扩展。断裂带内部的应力积聚和释放也可能导致滑坡和地面塌陷等现象,尤其是在地震活动频繁的区域,地质构造对于地质灾害的影响更加显著。
其次,褶皱造山运动使得地层形成了多个抬升和下降的区域,这导致了地势的剧烈变化。在这些区域,雨水的径流速度增加,土壤的侵蚀和沟谷的发育也加剧,增加了滑坡和泥石流等地质灾害的风险。
此外,地质构造的不均匀性使得地层性质差异显著,不同地段的抗灾能力存在差异。例如,在褶皱带上,由于地质材料的变异,可能形成地下水位不稳定,从而影响山体稳定性,导致滑坡等地质灾害。
(3)人为活动。在陇南市地区,人为活动是影响地质灾害形成机制的重要因素之一。随着经济社会的发展,人类活动对地表和地下环境的影响逐渐凸显,直接或间接地促成了地质灾害的发生。
大规模的工程建设,如采矿、水利工程和基础设施建设,对地下土体的扰动和改变可能导致地质灾害的爆发。开采活动可能使得地层失稳,加速滑坡和地面塌陷的形成,而水利工程的不当施工可能引发地质灾害的发生,尤其是在高山区域。
过度的城市化和土地开发导致了大量的地表覆盖变化,增加了地表径流的速度,从而引发山洪和泥石流等地质灾害。城市的扩展和不合理的土地利用可能破坏原有的地质平衡,导致地势的不稳定性,从而埋下地质灾害的隐患。
另外,不合理的农业活动也可能诱发地质灾害的发生。过度的农地平整和梯田开发可能导致土壤侵蚀,加速山体的沉积和侵蚀过程,增加了滑坡和泥石流的发生概率。
3陇南市地质灾害对矿业活动的环境影响分析
3.1地质灾害类型及分布
(1)滑坡、泥石流、地面塌陷等。陇南市地质灾害主要包括滑坡、泥石流、地面塌陷等几种类型,其中滑坡和泥石流是最为主要和频发的地质灾害,占据了总灾害点数的59.42%。在各县区中,武都和文县是地质灾害点最为发育的地区,分别占据总灾害点数的16.31%和24.88%。这些地质灾害点在空间分布上呈现出明显的条带状分布,主要分布在断裂带附近,以软弱岩层为主要受灾地质类型。
触发陇南市地质灾害的条件包括多个方面的因素。首先是降雨条件,最大24小时降雨量在50.3mm~55.1mm之间,多年平均降雨量在758.7mm~806.0mm之间,坡度大于70°,地形起伏度在180m~210m之间。此外,剖面曲率在0°~9.7°之间,岩土体类型为粘土岩组(坚硬度系数f=1),距离断层小于4000m,植被覆盖度最小(NDVI=-0.1),土地利用类型为交通运输用地。
这些条件的共同作用使得滑坡、泥石流等地质灾害在特定地质背景下相对频繁地发生,对矿业活动造成了潜在的环境影响。深入分析这些地质灾害的类型和分布特征,有助于采取科学有效的措施来减轻其对矿业活动的不利影响,保障生态环境和矿业的可持续发展。
(2)影响范围与程度。陇南市主要地质灾害包括滑坡、泥石流、地面塌陷等,这些灾害点分布较为集中,对矿业区域产生了不可忽视的影响。
影响范围与程度的分析显示,这些地质灾害在空间上呈现出一定的集聚趋势,多分布在断裂带附近,形成了相对集中的受灾区域。同时,由于地质灾害多发的地段多为矿产资源富集区域,因此灾害可能对矿业活动产生广泛而深刻的影响。
在影响程度方面,地质灾害可能引发的矿业区域毁损、资源浪费、生态破坏等问题需引起高度重视。不同地质灾害对矿业活动的影响程度各异,滑坡和泥石流等灾害可能导致矿区土地的不稳定性,增加采矿难度,甚至对矿业设施造成损害。因此,需要深入研究这些灾害的具体影响机制,制定科学合理的防范和治理方案,以确保矿业活动的可持续发展并最小化环境损害。
3.2地质灾害对矿业区域的环境影响评估
在对陇南市地质灾害对矿业活动的环境影响进行评估后,得出了如下结论。首先,陇南市地质灾害主要包括滑坡、泥石流、地面塌陷等多种类型,其中滑坡和泥石流占据总灾害点数的59.42%。这些地质灾害点在空间分布上呈现出集聚的趋势,主要分布在断裂带附近,以软弱岩层为主。陇南市地质灾害对矿业活动产生了广泛而深刻的影响,这些灾害问题导致矿区土地的不稳定性,增加了采矿的难度,对矿业设施造成了一定损害,甚至还会引发矿业区域的毁损、资源浪费和生态破坏等问题,需要引起高度重视。因此,为了减少地质灾害对矿业区域的影响,必须制定科学合理的防范和治理方案。如采取有效的土地保护措施、优化矿业区域布局、加强监测预警系统的建设等,才能确保矿业活动的可持续发展并最小化对环境的负面影响。
4结语
在陇南市地质灾害对矿业区域的环境影响评估中,对不同地质灾害类型进行了详细分析。通过对陇南市地区的地质灾害形成机制及影响因素的深入探讨,发现降雨情况、地质构造和人为活动等因素与地质灾害的发生密切相关。因此,为确保矿业活动的可持续发展,需要采取科学有效的防范和治理措施,同时加强监测预警系统,以最小化对环境的负面影响。
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