基于GeoEye-1的矿山开发遥感调查与监测应用研究

以马鞍山矿区为研究区域,采用高分辨率Geoeye-1卫星遥感数据,通过影像的几何纠正、正射校正、融合等预处理,以Mapgis为数据平台,利用采矿权与遥感影像进行叠加,对开采面、矿山占地、尾矿库、矿山建筑、废弃采坑、矿山道路等信息进行解译,结合实地调查,实现矿产资源开发利用状况、矿山环境调查与监测工作。结果表明,Geoeye-1数据能够满足1：1万矿山开发遥感调查与监测,能够准确、客观、实时的监测矿山的越界开采、无证开采、擅自改变开采方式等多种违规类型及矿山开发引发的环境问题,为政府整顿矿山开发秩序、矿山地质环境恢复治理提供重要的技术支撑和决策依据。     

遥感技术在广西矿山开发占损土地中的应用

基于多种高分辨率遥感影像的数据特征,结合外业调查建立了广西矿山开发占地、矿山开发状态以及矿山环境恢复治理等主要矿山地物的解译标志,并根据建立的解译标志,通过区域地质、矿业权数据与遥感影像进行叠加,实现对研究区的矿山开发占损土地以及矿山恢复治理现状的调查工作,其成果为国家绿色发展指数统计、矿山地质环境管理等工作提供了技术支撑。     

基于高分卫星遥感数据的冀东地区矿山开发现状及环境问题研究

为了基本查明冀东地区矿产资源开发过程中占损土地、恢复治理和矿山环境现状及变化趋势,利用国产高分遥感卫星数据作为主要数据源,辅以野外调查和走访,对该区矿产资源开发和矿山环境问题进行了调查与研究。在广泛收集基础地质资料和遥感资料基础上,结合野外验证建立了该区矿山开发占地的解译标志; 利用ArcGIS平台对矿山占损土地进行了统计与变化分析; 对区内采矿引起的植被破坏、水体污染和采空沉陷等系列矿山环境问题进行了调查与研究。结果表明: ①区内2016年度矿山占损土地总面积为49 755.47 hm²,占研究区总面积的2.26%,且有逐年扩大趋势; ②相较开发占损土地状况,区内矿山环境恢复治理程度低,治理进程滞后,2016年治理率仅为4.7%; ③区内206个金属矿开采点距离重要水源较近,对水体安全构成威胁; ④采矿引起的采空沉陷面积较大,影响周边村庄和生态环境稳定性,直接影响区域总面积达24 351 hm²; ⑤国产高分遥感卫星数据具有空间分辨率高、快速、经济等特点,在矿山开发占地和矿山环境调查研究中可发挥重要作用。     

遥感技术在辽宁省矿山环境监测中的应用

辽宁省矿产资源丰富,开发程度较高,但部分矿区开发秩序混乱,矿山生态环境破坏严重。通过2011—2014年4 a的矿产资源开发环境遥感监测,基本查明了全省矿产资源开发状况,矿山开发占地、矿区地质灾害、矿山环境污染和矿山环境恢复治理等矿山地质环境问题,以及全省矿产资源开发规划执行情况; 总结分析了辽宁省矿山开发易出现违法开采的区域、矿种和开采方式; 开展了矿山地质环境评价,圈定出矿山开采对矿山地质环境影响严重区、较严重区、一般区和无影响区。监测工作为辽宁省矿产资源有序、高效开发和环境保护提供了基础资料和科学依据,并指出了目前存在的问题和努力的方向,为辽宁省矿山环境遥感监测的下一步工作提出了建议。     

榆林国家级能源化工基地矿山地质环境遥感监测研究

采用多期遥感影像对榆林国家级能源化工基地矿山地质环境的现状及变化趋势进行了研究。结果表明,矿山开发对土地的破坏和占用面积扩展迅速;矿山开发所引发的地质灾害集中分布于煤矿开采区,主要表现为地面塌陷、地裂缝;环境污染主要表现为粉尘污染,影响范围较广。     

大峪口磷矿矿山环境现状与治理对策

大峪口磷矿的不断开采,引发了一系列矿山环境问题,环境治理不容忽视。本文在分析研究区环境地质背景的基础上,评价了研究区的矿山环境现状,研究了土地、植被资源占用和破坏、水环境变化、矿山地质灾害以及水土污染等矿山环境问题的成因及变化特征等,为矿山环境治理提出了对策与建议。     

合山市矿山地质环境影响评价研究

广西合山属于煤炭资源枯竭型城市,正在经历的市域经济转型与大规模城市建设,使得矿山地质环境影响评价成为一项基础性工作。将矿山地质环境影响评价划分为两个层次,即采矿活动对矿山地质环境影响评价和城市建设对地质环境的影响评价。选取矿山地质环境条件、矿山开采状况、矿山地质环境问题3个地质环境要素,地形地貌、植被覆盖率、岩土体工程特征、矿山分布密度、煤层倾斜角度、煤层采深采厚比、土地资源破坏强度、水资源破坏强度、地质灾害发育强度9个评价指标,首先应用模糊综合评价模型进行了第一层次的矿山地质环境影响评价,然后采用综合指数评价模型进行了第二层次的地质环境影响评价,结果显示,影响严重区、较严重区、一般区分别为62.87,118.84,175.99km2,各占市域面积的17.6%、33.2%、49.2%。评价结果可作为合山市矿山地质环境综合治理的重要依据。     

中国矿山地质灾害分布特征

矿山地质灾害是人类矿业活动和自然地质作用作用于地质环境造成的灾害事件。近几年,随着矿产资源开发力度的不断加大,矿山地质灾害发生频率呈加剧趋势,对矿业正常生产和人居生态环境构成严重的威胁,甚至造成重大的群死群伤灾难。依据2002—2005年全国31个省（自治区、直辖市）矿山地质环境调查与评估的成果资料,利用数据统计、分析、总结的方法,按不同省区市、不同地质环境背景区、不同类型矿产、不同规模的矿山、不同开采方式,简述了中国矿业开发引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝5种地质灾害的时空分布特征和危害,为矿山地质灾害监测、防治提供基础信息。     

基于RS和GIS的广西矿山地质环境综合评价

以广西陆域作为研究区,利用遥感技术开展矿山地质环境遥感调查与监测工作,获取矿产资源开发状况、矿业活动占地情况、矿山地质灾害、矿山环境污染、矿山生态环境恢复治理情况等客观数据,综合自然地理、基础地质等相关资料,选择14个评价因子,采用网格法进行矿山地质环境综合评价,划分矿山地质环境严重影响区、较严重影响区、一般影响区、无影响区,为政府部门整治矿山地质环境、制定相关政策法规等提供技术支撑及决策依据。     

中国矿山地质灾害分布特征

矿山地质灾害是人类矿业活动和自然地质作用作用于地质环境造成的灾害事件。近几年,随着矿产资源开发力度的不断加大,矿山地质灾害发生频率呈加剧趋势,对矿业正常生产和人居生态环境构成严重的威胁,甚至造成重大的群死群伤灾难。依据2002—2005年全国31个省（自治区、直辖市）矿山地质环境调查与评估的成果资料,利用数据统计、分析、总结的方法,按不同省区市、不同地质环境背景区、不同类型矿产、不同规模的矿山、不同开采方式,简述了中国矿业开发引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝5种地质灾害的时空分布特征和危害,为矿山地质灾害监测、防治提供基础信息。     

浅析广安华蓥山区山水林田湖综合治理措施——以高顶山矿区为例

高顶山矿区位于广安华蓥市城区东南约5km处。长期的采矿活动,导致区内矿山地质环境问题突出,严重影响华蓥山地区人民的生命财产安全。矿山地质环境问题亟待解决。本文通过分析区内主要存在的矿山地质环境问题,提出通过矿山地质灾害、矿山土地恢复、矿山地形地貌景观恢复治理,河道综合整治、道路修复、生态保育、产业提升等措施;消除安全隐患,保障区内人民生命财产安全;改善生态环境,实现华蓥山地区生态环境全面恢复,生态环境质量提升,提高环境承载力,实现区内"山青、水秀、林美、田良"的目标。并对区内的产业转型升级进行了探讨,提出将高顶山矿区建设成具有科普和教育价值的旅游景观目的地;利用矿区独具特色工业人文景观和别致的自然景观,将高顶山矿区建设成集"科普、休闲、康养、户外、探秘"五大功能于一体的矿山公园,推动矿业经济转型升级,促进产业结构转型和经济社会可持续发展。     

广西大厂巴里碳酸盐型尾矿的酸化特征及机理

以一个堆放近20年的碳酸盐型尾矿的垂向剖面作为研究对象,采用综合地质-地球化学分析方法,包括尾矿组构及组分分析、X衍射分析以及Sobek-ABA估算和NAG测试等,探讨这类尾矿酸化的地质-地球化学特征及酸化作用机理,获得如下认识:①该尾矿剖面由下至上,随着氧化程度的增强,其酸化作用也逐步增强,呈现出明显的层带结构,即下部C层(还原带及原生带)为未蚀变松散尾砂,中部B层(次氧化带及碱缓冲带)为蚀变松散尾砂层,上部A层(氧化带及酸化带)呈厚约100～150cm的板结硬化层;在A层与B层之间形成一个酸化-碱缓冲界面;而氧化-还原界面则较低,位于B层底部接近C层顶部位置。②碱缓冲作用发生在B层内,方解石为碱质的主要来源。③该尾矿的酸中和有效率约为80%,这可能归因于尾矿酸化所产生的次生纤铁矿、石膏等包裹残余方解石,阻断了中和反应的进行。因此,即便是富含碱性碳酸盐的金属硫化物矿尾矿仍然存在酸化污染的可能性。     

甘肃白银国家矿山公园成矿模式动态模拟研究

通过对白银厂多金属矿床的区域成矿条件分析,从国家矿山公园规划建设需要出发,对该矿床的成矿模式进行了综合研究,并应用3DSMAX,从成矿物质来源、热液、成矿构造等方面对成矿过程进行了三维动态模拟,直观地表现了该矿床的成矿过程,为矿山公园的建设提供了新的内容,起到了很好的地质科普作用,为今后的矿山公园建设提供了思路。     

Environmental geochemistry of the derelict Webbs Consols mine,New South Wales,Australia

Small-scale mining and mineral processing at the Webbs Consols polymetallic PbZnAg deposit in northern New South Wales, Australia has caused a significant environmental impact on streams, soils and vegetation. Unconfined waste rock dumps and tailings dams are the source of the problems. The partly oxidised sulphidic mine wastes contain abundant sulphides (arsenopyrite, sphalerite, galena) and oxidation products (scorodite, anglesite, smectite, Fe-oxyhydroxides), and possess extreme As and Pb (wt% levels) and elevated Ag, Cd, Cu, Sb and Zn values. Contemporary sulphide oxidation, hardpan formation, crystallisation of mineral efflorescences and acid mine drainage generation occur within the waste repositories. Acid seepages (pH 1.9–6.0) from waste dumps, tailings dams and mine workings display extreme As, Pb and Zn and elevated Cd, Cu and Sb contents. Drainage from the area is by the strongly contaminated Webbs Consols Creek and although this stream joins and is diluted by the much larger Severn River, contamination of water and stream sediments in the latter is evident for 1–5 km, and 12 km respectively, downstream of the mine site. The pronounced contamination of local and regional soils and sediments, despite the relatively small scale of the former operation, is due to the high metal tenor of abandoned waste material and the scarcity of neutralising minerals. Any rehabilitation plan of the site should include the relocation of waste materials to higher ground and capping, with only partial neutralisation of the waste to pH 4–5 in order to limit potential dissolution of scorodite and mobilisation of As into seepages and stream waters.     

酸性矿坑废水对流域酸化的影响——以贵州兴仁县典型废弃煤矿区小流域为例

人们在开采使用矿产资源的同时,堆弃大量含有硫化物的废弃矿石和废渣于周围环境中。矿山环境中因硫化矿物氧化,导致采矿产生大量的酸性矿坑排水。这种水体具有低pH值,高电导率,高硫酸根和高重金属含量的特征。酸性矿坑排水对下游水生生物及植物等具有很强的毒性,大量排放引起的环境问题受到广泛关注。为了了解酸性矿山排水对流域水体和土壤的影响,本文选择位于贵州省西南部兴仁的一个典型废弃煤矿区进行研究,通过测定矿坑排水、水库水、河水的pH值和EC,以及土壤的pH值,分析矿坑排水、地表水以及土壤pH值的空间变化情况,在此基础上对矿坑排水对流域酸化的影响进行了综合评价。调查结果表明,酸性矿坑排水和受其影响的水库水体的电导率很高,且pH值均小于3。研究区域地表水（水库水、河水）本底水化学类型为Ca2+-HCO3-型,其pH值在7左右,反映了流域内有碳酸盐岩广泛分布的自然环境特征。当受到酸性矿坑排水影响后,水化学类型转变为Ca2+-SO42-型,pH值则低于4.0。通常,酸性矿坑排水在流动过程中与河床的碳酸盐岩发生中和反应,促使水体的pH升高。野外考察发现,研究区河道中碳酸盐岩中空易碎,其CaCO3成分因长期与酸性矿山排水发生反应而被耗尽。同时,在氧化条件下,酸性矿坑排水中的铁在流动过程中生成大量的氢氧化物覆盖了沿程的河床。这种覆盖作用抑制了酸性矿山排水进一步与碳酸盐岩发生中和反应。因此,在研究区分布有广泛的碳酸盐岩情况下,受酸性矿坑排水影响的河水到下游5 km处仍保持较低的pH值。研究区的主要农作物是水稻,其灌溉水源主要是水库水。为了了解酸性矿坑排水对土壤的影响,对水库下游流域土壤pH值的空间分布进行普查,统计其出现的频率。结果表明,以受酸性矿坑排水影响的水库水作为灌溉水源的土壤,其表土的pH值较低,平均值在5.0左右。反之,土壤表土的pH值平均值在6.5左右。此外,通过对受到酸性矿坑排水影响显著的土壤进行剖面调查,发现从地表到深度90 cm的土壤的pH值均小于4.0。结合受酸性矿坑排水影响的河水pH值普遍偏低的情况可以推测流域酸化与酸性矿坑排水有密切关系。      

Heavy metal geochemistry of the acid mine drainage discharged from the Hejiacun uranium mine in central Hunan,China

The acid mine drainage (AMD) discharged from the Hejiacun uranium mine in central Hunan (China) was sampled and analyzed using ICP-MS techniques. The analyzing results show that the AMD is characterized by the major ions Fe_Total, Mn, Al and Si, and is concentrated with heavy metals and metalloids including Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb, Tl, V, Cr, Se, As and Sb. During the AMD flowing downstream, the dissolved heavy metals were removed from the AMD waters through adsorption onto and co-precipitation with metal-oxhydroxides coated on the streambed. Among these metals, Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb and Tl are negatively correlated to pH values, and positively correlated to major ions Fe, Al, Si, Mn, Mg, Ca and K. The metals/metalloids V, Cr, Se, As and Sb are conservative in the AMD solution, and negatively-correlated to major ions Na, Ca and Mg. Due to the above different behaviors of these chemical elements, the pH-negatively related metals (PM) and the conservative metals (CM) are identified; the PM metals include Cd, Co, Ni, Zn, U, Cu, Pb and Tl, and the CM metals V, Cr, Se, As and Sb. Based on understanding the geochemistry of PM and CM metals in the AMD waters, a new equation: EXT = (Acidity + PM)/pH + CM × pH, is proposed to estimate and evaluate extent of heavy-metal pollution (EXT) of AMD. The evaluation results show that the AMD and surface waters of the mine area have high EXT values, and they could be the potential source of heavy-metal contamination of the surrounding environment. Therefore, it is suggested that both the AMD and surface waters should be treated before they are drained out of the mine district, for which the traditional dilution and neutralization methods can be applied to remove the PM metals from the AMD waters, and new techniques through reducing the pH value of the downstream AMD waters should be developed for removal of the CM metals.     

安徽省萧县牛头山水泥用石灰岩矿矿山地质环境治理方案

本文通过简要介绍了牛头山水泥用石灰岩矿的地理、地质背景条件及开采方法,讨论由于矿山开采活动而造成的土地挖损和压占、地形地貌景观破坏和崩塌、滑坡地质灾害隐患等矿山地质环境问题,根据矿山地质环境特征和萧县城镇发展规划,有针对性地进行了截水沟工程、挡土墙工程、边坡与临时堆场清理工程、凿宕穴工程、养护道路工程、覆土工程、植树工程、养护管理工程等矿山地质环境治理工程的布局,进一步强调了地质环境治理对恢复矿区生态环境、促进县域经济发展的意义。     

攀枝花宝鼎煤矿矿井充水因素分析

根据矿区水文地质条件,用以往矿井“突水”实例、现象、充水来源、充水条件,对矿坑充水因素进行分析,以预防矿井因充水而产生的淹井和人员伤亡事故。     

安徽铜陵狮子山硫化物矿山酸矿水中微生物功能群的研究

从安徽铜陵狮子山硫化物矿山酸矿水溪流获得样品,采用YE、Feo、FeSo、FeTo 4种选择性培养基,利用overlay分离技术,获得7株细菌菌株.利用16S rRNA基因序列同源性分析,与目前已分离得到的酸矿水微生物进行了比较.利用分离菌株16S rRNA基因序列构建系统进化树,结果表明获得的菌株可分为3个功能群:嗜酸性异养菌、嗜酸性自养菌、中度嗜酸性铁氧化细菌.嗜酸性异养菌主要与酸矿水中三价铁的异化还原和寡营养状态的维持有关;嗜酸性自养菌与酸矿水中铁、硫元素的氧化有关,是酸水中的生产者;中度嗜酸性铁氧化细菌能将二价铁氧化成三价铁,并产生难溶性的矿物,可实现酸矿水与酸矿水底泥之间铁元素的动态平衡.     

Geo–tectonic Position of Tin Polymetallic Mineralization Zone in the Southern Da Hinggan Mountains Area, Inner Mongolia, China: An Introduction to This Special Issue

Abstract: As a part of the main activities of Japan‐China technical cooperation project, a test survey area, approximately 5,000 km², was established for the implement of its geological and geochemical research program. A major mineralization zone called Huanggang–Ganzhuermiao–Wulanhaote Sn‐Cu polymetallic mineralization zone is recognized in the southern Da Hinggan Mountains area. The southern half of this zone is known as the sole Sn‐mineralization zone in North China. The survey area lies in this prominent zone. As the most of the papers presented in this issue have concerns to the geology and mineralization in this survey area, this report was prepared to introduce geo‐tectonic situation of the Sn‐Cu polymetallic mineralization zone in the Inner Mongolia orogenic belt. The belt is divided into four tectonic facies (from NW to SE); I: Wuliyasitai volcano‐plutonic zone, II: Hegenshan ophiolite mélange zone, III: Sunitezuoqi volcano‐plutonic zone, IV: Wenduermiao ophiolite mélange zone. The subject Sn‐Cu polymetallic mineralization zone is situated in the southeastern part of the Sunitezuoqi magmatic zone. About this Sunitezuoqi magmatic zone, three geo‐tectonic characteristics are pointed out. In late Carboniferous to early Permian period, subduction of Hegenshan oceanic crust occurred, which accelerated volcano‐plutonic activities and brought about basic to intermediate volcanic rocks of tholeiitic to calc‐alkaline series represented by Dashizhai Group in the Sunitezuoqi magmatic zone. Late Jurassic to early Cretaceous acidic rocks representing the most culminated volcanism and plutonism in Mesozoic era in the Da Hinggan Moutains area are distributed very extensively in and around the Sn‐Cu polymetallic mineralization zone. The Proterozoic metamorphic basement rocks called Xilinhaote complex are distributed close to the mineralized area in the Sunitezuoqi magmatic zone. Although the real mineralization was known associated with Mesozoic acidic to intermediate volcano‐plutonic activities, it is thought that the lower Permian Dashizhai volcanic rocks and pre‐Cambrian basement rocks might have played certain significant role in the process respectively of extraction of elements and formation of the magma favorable for such mineralization in the Sunitezuoqi magmatic zone. It would be necessary to give further considerations to these three geological units in relation to the Sn‐Cu polymetallic mineralization.