沽源县采砂、采石迹地地质环境问题及治理对策_侯朋.pdf

doi:10.3969/j.issn.1007-1903.2023.02.010Vol.18 No.02 June,2023第 18 卷 第2期 2023 年 6 月http:/ 石家庄 050090）摘 要：张家口市沽源县位于河北省西北部，地处北京上风上水位置，与北京“山同脉、水同源、气相通”，肩负着为首都保水源、阻风沙、送清风的重任，是拱卫首都生态安全的重要屏障。由于历史原因，县域内存在多处采砂、采石迹地，造成落石、边坡失稳、基岩裸露、植被缺失、地貌景观破坏、土地损毁、扬尘污染等一系列矿山地质环境问题。为促进京津冀协同发展以及“首都水源涵养功能区和生态环境支撑区”建设，沽源县采砂、采石迹地的生态修复治理形势紧迫。针对沽源县采砂、采石迹地存在的地质环境问题，结合沽源县坝上地区生态环境的特点，提出了地质灾害治理、地形地貌修复、恢复绿化等生态修复方案。关键词：采砂、采石迹地；地质环境问题；生态修复Geological and environmental problems and countermeasures of the sand-mining lands and abandoned quarries in Guyuan CountyHOU Peng（Hebei Hydrological Engineering and Geological Prospecting Institute Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050090,Hebei,China）Abstract:Guyuan County of Zhangjiakou is located in northwestern Hebei Province and to the up north of Beijing,connecting the capital with the same mountains and rivers,and enjoying the same atmospheric environment.As an important barrier safe-guarding the ecological security of Beijing,it shoulders the important tasks of preserving water sources,blocking sandstorms,and passing fresh air to the capital.Due to historical reasons,there exist many sand-mining lands and abandoned quarries with a series of mine geological and environmental problems,such as rock fall,slope instability,bedrock exposure,lack of vegetation,landscape destruction,land damage,dust pollution,etc.In order to promote the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei and the construction of Capital Water Conservation Function Zone and Ecological Environment Support Zone,this county faces the urgent tasks in ecological restoration and governance of the sand-mining lands and abandoned quarries.Aim-ing at the geological and environmental problems existing in the sand-mining lands and abandoned quarries in Guyuan County and combined with the characteristics of the ecological environment in the Bashang area,this paper puts forward ecological restoration schemes such as geological disaster management,topographic and geomorphological restoration,and restoration of greening.Keywords:sand-mining lands and abandoned quarries;geological and environmental problems;ecological restoration张家口市沽源县地处内蒙古高原向华北平原的过渡带，位于首都水源涵养功能区和京津冀生态环境支撑区（贾楠，2021），是构建首都“伞”型生态环境支撑格局的第二道生态屏障，县域内分布着首都环线高速公路、收稿日期：2023-03-28；修回日期：2023-04-19作者简介：侯朋（1987-），男，学士，工程师，主要从事地质矿产调查、矿山生态修复工作。E-mail：引用格式：侯朋，2023.沽源县采砂、采石迹地地质环境问题及治理对策J.城市地质，18（2）：192-200192侯朋 沽源县采砂、采石迹地地质环境问题及治理对策http:/ 自然地理条件1.1 交通位置沽源县位于河北省西北部坝上地区，东邻承德市丰宁县，南与赤城县、崇礼县相连，西与张北县、康保县毗邻，北与内蒙古正蓝旗、多伦县接壤（李建花，2021），县内有国省干线7条。采砂、采石迹地遍布整个县域，区内有矿山道路相通，交通便利。1.2 气象与水文沽源县地处内蒙古高原南缘，气候属温带大陆性草原气候（沽源县人民政府，2023），特点是冬长夏短，风多雨少，降水集中。气候寒冷，年平均气温1.6，雨量分布不均，由东南向西北呈减少分布，年降水量426 mm，主要集中在68月份，多以暴雨形式出现；冬春风多且大，风向多西北和偏西，主要的气候灾害有干旱、冰雹、大风和寒潮。由于森林覆被率增加，小气候改善，降雨期延长，气温提高，出现暖冬现象，积雪减少，气候呈现为“冬无严寒、夏无酷热”之态。沽源境内有潮白河、滦河、葫芦河三大水系，包括大小河流15条、水库5座、淖泊12处（李莉，2018），河流总长365 km，流域面积3 646 km2。地下水以坝缘山地分水岭为界，南部为中低山水文地质大区，北部为坝上高原水文地质大区，其中包括基岩裂隙和孔隙水两个亚区（苏海霞，2008）。迹地内地表水排泄条件良好，无地表径流，基岩裸露，不利于水分渗流，地下水补给来源为大气降水，并多以地表径流形式排泄，只有部分补给地下水。1.3 地形地貌沽源县地处内蒙古高原东南边缘，阴山余脉横贯东西，地势南高北低、东高西低，海拔高度1 4001 800 m（郭万翠，2008）。根据自然地理特征，全县可划分为2 个自然区域：一是南部坝缘中低山区，山高坡陡，径谷坦荡；二是中北部及西部波状高原区，地势低缓平坦，为典型的波状高平原特征（张素芳等，2013）（图1）。1.4 地层岩性迹地出露地层岩性，从老到新依次主要为太古宇红旗营子岩群第二岩段、侏罗系张家口组火成岩、新生界第三系黏土以及第四系粉砂、砂质黏土、碎石土等（图2）。1）太古宇红旗营子岩群第二岩段该地层为沽源县内出露最老的岩层，仅在沽源县西部九连城镇和南部丰源店乡等地出露，面积较小，岩性组合以含石榴子黑云变粒岩、石榴子黑云浅粒岩为主，夹大量“条纹状”浅粒岩及长石石英岩和大理岩。2）中生界侏罗系张家口组一段主要分布于沽源县南部丰源店和长梁一带，主要由一套酸性火山碎屑岩组成，岩性组合为灰紫色、紫灰色流纹质熔结凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、流纹质弱熔结凝灰岩夹流纹质凝灰岩、角砾凝灰岩及石英粗面岩。3）中生界侏罗系张家口组二段为沽源县分布最广的地层，大面积分布于县域北部、中部和南部，莲花滩一带分布面积最大，为一套以粗面岩为特征的岩石组合，岩性组合为暗紫、黄褐色粗面岩、石英粗面夹紫灰色、紫色流纹岩及少量灰紫色流纹质凝灰岩或呈互层产出。193第 18 卷 第2期 2023 年 6 月4）中生界侏罗系张家口组三段主要分布于沽源县中部和东部地区，分布较广，该段东部与西部岩石组合也存在较大的差异，西部岩性则以浅灰色钾质流纹岩（凝灰熔岩）、流纹质凝灰岩、石英粗面岩为特征，黑曜岩出现率较多，常呈不规则层状夹于凝灰岩和流纹岩中；东部岩性以流纹质凝灰岩为主夹流纹岩，上部夹沉凝灰岩、凝灰质砂岩，沸石化凝灰岩，局部形成了沸石矿。5）新生界上新统（N2）仅在西部九连城镇有零星分布，面积较小，主要为红色黏土夹砂砾。6）新生界第四系（Q）第四系松散堆积物极为发育，沽源县境内均有分布，南部分布相对较少，根据其出露的地貌位置、切割关系及岩性组合特征等划分为以下成因类型。第四系冲积沼积（Q4al-h）：主要分布于沟谷两侧、山坡脚下等地，分布较广，为松散堆积砂砾石、砂质黏土、细砂、含砂淤泥等。第四系冲积+风积（Q3-4al+eol）：主要分布于沟谷两侧、山坡脚下等地，分布较广，岩性以浅黄、灰色细砂、粉砂、亚砂土、黏质砂土为主。砂粒成分以石英为主，少量长石及岩屑，颗粒形态呈圆次圆状，结构松散，分选较好。第四系冲坡积+风积（Q3-4ald+eol）：县域内较发育，分布范围较大，主体岩性由灰色、黄色细砂、砂土及亚砂土、黏质砂土、含砾砂质黏土等组成。1.5 土壤植被沽源县因受特定的地质、气候、生物、地形、成土年龄诸因素的影响，形成了以栗钙土为主的土壤类型。受局部地形、水、热、生物条件的影响，由东南向西北N0 10 20 km以火成岩为主的低山小区以火成岩为主的丘陵小区丘间宽谷地小区缓斜地小区坡平地小区洼地小区以火成岩为主的中山小区地面分水岭亚区界线及编号小区界线及编号沽源县界线图例图1 沽源县地貌图Fig.1 Geomorphological map of Guyuan County194侯朋 沽源县采砂、采石迹地地质环境问题及治理对策http:/ 2.997%，其中耕地为 2.62%（沽源县人民政府，2020）。沽源县处于我国草原和稀树草原植被区域内，主要由耐寒的旱生多年生草本植物组成，共有6类植被类型，即森林灌丛植被、山地草甸植被、干草原植被、草甸植被、盐生草甸植被、人造植被（苏海霞，2008）。沽源县现有天然草场 9.2 万 hm2，人工草场 2.5 万 hm2（沽源县人民法院，2021），植被覆盖率高；林业资源丰富，森林覆盖率达35.64%，主要分布在山坡，有杨树、樟子松、柏树等。迹地内植被覆盖多为草本植物，有紫花苜蓿、格桑花、野艾蒿、披碱草、羊草、车前草等，局部山坡分布少量的沙棘、柠条、杨树、松树等，矿山开采区内植被遭受较严重破坏。2 地质环境问题2.1 迹地分布情况经调查，共计确定沽源县无责任主体采砂、采石迹地139处（图3），离散分布在沽源县的14个乡镇，分别为平定堡镇、小厂镇、黄盖淖镇、九连城镇、高山堡乡、小河子乡、二道渠乡、闪电河乡、长梁乡、丰源店乡、西辛营乡、莲花滩乡、白土窑乡和大二号回族乡。2.2 地质环境现状经调查，139 处迹地一般位于山坡顶部或半山腰处，开采深度深浅不一，开采面高低不同，四周多为天然牧草地、林地或耕地，其中采砂迹地27处，采石迹图2 沽源县地质图Fig.2 Geological map of Guyuan County195第 18 卷 第2期 2023 年 6 月地112处。迹地内岩石裸露，植被缺失，地形地貌景观遭到破坏，地质环境污染严重。1）平台经统计，139处采砂、采石迹地内共有平台208处，总占地面积约1 092 097 m2，平台