研究闽江河床地貌的论文

林军

（福建省地质调查研究院，福州350003）

摘要：海岸侵蚀、淤积是改造沿海地质环境的主要因素，在当前世界海平面上升的总体情况下，海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害，海湾淤积影响着港口城市的可持续发展。利用遥感技术和时空对比分析等监测手段来揭示地质环境的这种深刻变化，以及对人类生存环境所产生的客观影响，是未来环境地质学研究的热点和难点问题。本文在系统总结现代海岸地质地貌特点，全新世以来海岸线变迁概况的基础上，对福建南部沿海地区海岸变迁的现状与发展趋势进行探讨，并提出有关环境地质问题及防治对策。

关键词：海岸变迁；海岸侵蚀；海湾淤积；环境地质；福建南部

1 现代海岸地质地貌特点

福建南部沿海地区海岸线总体呈NE—SW方向展布，岸线曲折蜿蜒，总长度约（包括岛屿岸线），其中，人工堤岸线长，约占海岸总长度的％。本区地质构造复杂，NNE与NE向的主干断裂控制着海岸的展布方位，NW向的张性断裂与前者复合部位，海湾、港澳发育。滨海陆地地貌以圆缓低丘、红土台地和河口平原为主。海岸呈现岬角与海湾相间，低丘与平原交错等特点。海岸带基岩有侏罗—白垩系火山岩类、燕山期花岗岩类、上三叠—侏罗系变质岩类和上第三系玄武岩类，岩石风化作用强烈；在河口和港湾地带第四系松散堆积物比较发育。根据构成海岸岩性的成因、形态和抗侵蚀能力，本区海岸可分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸3大类型。

基岩海岸

基岩海岸主要分布在惠安崇武、晋江围头、龙海流会、漳浦六鳌和古雷、诏安宫口等半岛区域。在这些区段由于海岸直接遭受海水动力的强烈冲蚀和岸流的磨蚀作用，海蚀现象发育，几乎没有海滩堆积。基岩海岸按风化程度及抗蚀强度，还可进一步划分为岩质（新鲜基岩）海岸和风化壳海岸。

砂质海岸

砂质海岸多形成于滨海低丘或基岩岬角之间开阔的海湾内侧，如惠安大港、晋江深沪湾和围头湾、龙海港尾湾和隆教湾、漳浦浮头湾和将军湾，东山乌礁湾、诏安大埕湾等地，沿岸沙堤、沙坝、沙嘴，海成阶地和平原地貌发育，岸线较为平直。

淤泥质海岸

淤泥质海岸主要分布于宽阔海湾顶部，以及河流入海区域，按其物质来源和地理位置可分为港湾型和河口型。

（1）港湾型：主要分布于湄洲湾、厦门港、漳浦旧镇湾、东山湾和诏安湾等地。这些港湾的共同特点是：陆域由低丘或台地环绕，湾口常有岛屿屏障，往往湾中有湾，呈半封闭状态；因此，波浪作用微弱，岸坡低缓，滩涂开阔。其物质主要来源于周围基岩风化壳，经暂时性地表水流搬运或沿岸海流、潮流、波浪等搬运、沉积。根据野外调查，福建南部港湾型淤泥质海岸，目前仍处于充填、淤涨状态。

（2）河口型：主要分布于晋江口和九龙江口等较大河流湾口两岸，常形成宽阔的河口淤积平原。这些平原系断陷盆地在溺谷河口长期河、海等外动力交互作用下，逐渐回填发育而成，地形平坦，地貌类型单一，目前多数处于淤涨之中。

在港湾、河口的滩涂湿地，往往有零星、片状的红树林分布，目前保护较好的主要见于东山湾内、漳江口竹塔和九龙江口草埔头。红树林具有促进滩地淤积和防风固岸，以及净化海水的功能；建议加强对现有红树林海岸的管理和保护，在某些侵蚀岸段可进行人工种植，以改善海岸带的地质生态环境。

2 全新世以来海岸变迁概况

全新世早期（12000～8000a，.）

气候开始转暖，随着全球性第四纪末次冰川的消融，海平面大幅度持续上升。距今12000～9500a，沿海再次遭受海侵，平均海面高程约－（黄海高程，下同），海岸线比现在略偏东，距今8000a左右，海平面又出现小幅波动。

全新世中期（8000～2500a，.）

气候继续向暖，海平面高位震荡。距今约7500年是全新世最大的海侵，海面高程可达～，海水沿江入侵内陆，岸线位于现海岸线以西数千米至数十千米；距今约6000年，由于新构造断块差异升降运动，使全部岸段海水退出，平均低海面高程约－。随后，大约5400～3100年，海平面又开始上升，高海面高程约，稳定时间较长，海陆交接地带发育泥炭层及贝壳堤，古海岸线比现在略偏西；此后又发生小范围海退。

全新世晚期（2500a，.以来）

这是近代河床演变及滩涂发育时期，区域海平面基本稳定，但局部也存在升降问题，最后一次海退大约发生在距今1400～700年间。可见，全新世虽是一次海进，但不是直线式上升，而是存在多次海平面波动和岸线变迁的过程（表1，图1）。史志记载及测试资料表明，本区沿海大部分平原是近千年形成的。泉州平原是明朝（1368年）以后逐渐堆积而成的；龙海平原，根据沙头农场表层14C测年分析，距今约600年。晋江深沪湾（1987年）、漳浦前湖湾（1999年）、东山马銮湾（2001年）、石狮沙湖湾（2005年）等地，相继在潮间带发现原始古森林遗迹，说明近期海面有上升趋势，由于各岸段所处地质环境不同，内、外动力作用差异及人为因素影响等，现海岸线仍在不断发展演变过程之中。

表1 福建南部沿海全新世古海面标志物及14C测年一览表

续表

图1 福建南部沿海地区全新世古海岸变迁状况示意图［6］

3 海岸变迁的现状与趋势分析

海平面变化

海岸变迁是海平面和陆地升降的综合反映。近年来，各国科学家不断发出警告，由于二氧化碳所造成的温室效应和工业上大量使用氯氟烃等，导致大气臭氧层破坏，引起全球气候暖化，海水温度和海平面呈上升趋势。根掘国家海洋局发布的资料，以及我国数十个海洋观测站和验潮站长期监测数据表明，我国大部分沿岸海域的海水温度和海平面呈上升趋势。特别是20世纪60年代以来，全球海水温度逐渐升高，海平面在过去的百年中平均上升了，我国东南沿海平均上升了，相当于年平均上升速率，预测福建沿海上升速率可达～。其中，厦门30年间上升了，平均上升速率。

陆域地壳变化

本区陆域地壳形变的背景，主要受菲律宾板块与欧亚大陆板块碰撞的影响，在NWW向地应力场的作用下，NE向政和～大埔深大断裂南段的NW盘呈下降态势，SE盘则呈上升态势；故地壳形变总体特征呈现由内陆向沿海，并且由北向南掀斜。由于断裂的活动性，在NW向断陷洼地区，在掀斜状态之中仍然存在局部相对下降的地段，如漳浦、东山湾附近。根据地震部门观测，地壳形变幅值（间隔年），北部惠安、晋江为＋30～＋20mm，上升速率～；向南漳州、厦门为＋25～＋20mm，上升速率～；而到漳浦、东山为－10～－30mm，下降速率～。关于东山湾一带呈明显下降趋势的佐证还有：东山岛南部陈城镇有一明万历年间刻在基岩上的石碑，现已被海积砂掩埋；城关西埔20世纪60年代筑起的防潮海堤，早已报废；据澳角村渔民反映，原高潮线以上的民房，现在大潮可以淹到左右的高度；东山县渔民在兄弟屿海域不断打捞到砖块、瓦片，以及鹿、熊等大型脊椎动物骨骼；东山县“沉东京”的传说，在县志上有记载，从另一个侧面反映，居住在该地区的古人，也感受到了海岸变迁与沧海桑田的变化。

海岸线变迁

本区海平面上升势态在不同地段有不同的表现。宏观上，对于地壳形变呈上升趋势的地段，因地壳上升速度与海平面上升速度基本相等，故呈相对静止状态，海平面上升对该区影响相对较弱；对于地壳形变呈下降趋势的地段，因地壳下降速度与海平面上升速度基本相等，二者叠加造成海平面上升速度增加一倍，即可达～，使海岸线发生显著变化，构成对沿岸地区的严重威胁。微观上，由于海岸陆域升降、海平面变化，以及海洋和河口动力作用往往是交织进行的，工作区从北到南沿海各段的海岸线进退变迁也是各有差异的。现通过实测地形图（1959～1981年）和遥感手段（1986～2000年），以黄海高程零米线的变化为依据，将福建南部沿海地区海岸线变迁类型划分为蚀退海岸、淤涨海岸和稳定（平衡）海岸三种类型。

（1）蚀退海岸：开阔海域的岛屿、半岛或岬角，与波浪垂直的岸段，海湾内迎风浪一侧等，均可直接遭受风浪、潮汐的强烈侵蚀作用。关于海岸蚀退率的大小，除与外动力地质作用强度有关外，还受到组成海岸岩性的控制。岩质海岸抗蚀力较强，蚀退速度缓慢，短期内不易觉察其变化，其形态多为陡崖峭壁或水下岩滩，主要分布岛屿、半岛的东北部和南部，如崇武半岛大砟、镇海—流会角、东山岛澳角等地；强风化—剧风化的风化壳海岸抗蚀力相对较差，其形态常呈陡或直立状的海蚀土崖，由于受海浪营力的强烈侵蚀不断被夷平，常形成堆积沙滩或沙岸，如南安石井桥头、深沪圭庵寮等处。

因人工围垦或采砂等工程活动，造成物源中断或补给不足的砂质海岸，蚀退现象亦比较突出。如围头湾东石塔头一带，砂质岸滩原属于微涨或基本稳定；但自1956年以后，由于沿岸小湾河口建闸、围垦，加之人为大量挖沙，导致入海泥沙中断，物源补给不足，海岸强烈蚀退。近20年来，海岸蚀退～，高潮滩面蚀低～，沿岸沙堤冲蚀殆尽，已建石堤等护岸工程也屡遭破坏。区内代表性蚀退海岸零米线变化速率，参见表2。

表2 福建南部沿海地区蚀退海岸零米线变化速率统计表

全区蚀退海岸累计约，占岸线总长度的％，主要分布于强风化－剧风化基岩海岸与砂质海岸。

（2）淤涨海岸：主要分布泉州湾、安海港、同安湾、厦门港、旧镇湾、东山湾、诏安湾和宫口港。港湾型淤涨岸，主要分布于半岛两侧及岛屿西南侧，这类海湾虽无河流携带大量泥砂入湾，但由于近期海面上升，来潮快，退潮慢等水动力条件控制，使岸流及波浪带来的泥沙因水动力减弱而产生堆积，尤其是腹大口小及岸坡平缓的海湾更有利于淤积，那些物质来源丰富的海湾将逐步成陆，零米线向湾口及浅海扩展。河口型淤涨岸，由于泥砂来源丰富，水动力较弱，滩面宽阔平缓，组成物质较细，具有十分有利的沉积环境，零米线淤涨速率可达～，积高率～。

此外，围海造田，堵湾截流，修堤建闸等海岸工程活动，客观上阻碍了海流的畅通，减少了纳潮量，促使港湾加速淤积。如泉州湾洛阳江口段，从1972年开始，相继在洛阳桥建闸，随着“五一”围垦、城东围垦和白沙围垦等工程相继实施，使该区的纳潮面积相应减少了1：3以上，致使水道流速减缓，泥沙大量淤积，潮滩不断淤高，航道严重淤塞。从1969～2000年，后渚港零米线两侧向航道推进总和达，平均约。区内淤涨海岸零米线向外推移变化情况，祥见表3。

全区淤涨海岸累计约，占岸线总长度的％。其中，自然淤涨状态的岸线长，因海岸工程促进淤涨的岸段长约，占淤涨海岸总长度的％。

（3）稳定（平衡）海岸：系指长期以来，海岸冲淤动态变化基本平衡；或原为蚀退海岸，现采取工程或生物防护措施后，岸线基本趋于稳定。基岩稳定海岸，一般分布在地形比较隐蔽的港湾内；砂质稳定海岸，主要分布在与波浪作用方向平行或近于平行的开敞岸滩。如深沪湾南部，砂质海岸尽管季节变化明显，局部有冲淤现象；但岸外水深流急，物质来源比较有限，常年冲刷、淤积动态基本平衡，岸滩保持稳定。

本区稳定海岸累计约，占岸线总长度的％。其中，自然冲淤平衡岸段长；采取工程加固措施后，冲淤平衡岸段长约。

表3 福建南部沿海地区淤涨海岸零米线变化速率统计表

4 海岸变迁环境地质问题

海岸蚀退危及沿岸居民与基础设施的安全

在当前世界海平面上升的总体情况下，海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害。随着海水入侵、海岸冲刷、侵蚀后退，往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施，威胁港口、码头等岸边工程的安全，加剧港口淤积，影响沿海地区经济发展。

（1）福建沿海每年都有强台风登陆，海啸、风浪、潮汐等外动力作用，强烈侵蚀着厦门大学一带海岸，有数百米海岸公路遭受毁坏；钟宅至同安海底缆线也曾被冲断；英厝至鳌冠红土台地，因长期遭受海岸侵蚀、土崖发育，不断引发海岸崩塌、滑坡，水土强度流失，大量泥沙入海，进一步加剧了厦门港的淤积问题。

（2）海岸侵蚀还常常毁坏海堤、防风林带等护岸工程，造成海水倒灌、吞没大片良田，引起土壤盐渍化和风沙活动，恶化滨海地质生态环境，并严重威胁着沿岸居民的生命、财产安全。厦门岛东岸曾厝安－港仔埔，有250m海堤全部毁坏，与白石炮台之间的护岸工程也遭到严重破坏，还有青礁1000m海堤也遭到同样破坏，堤内几十公顷良田，千余户居民及10多家工厂，面临着海水倒灌、浸没的危险。

（3）有的虽然没有明显的海岸蚀退现象，但由于海滩不断被侵蚀降低，从而引发岸坡变形、位移、失稳，影响港口、码头等工程的稳定与安全。随着海峡西岸经济区建设的深化，沿海岸边工程建设还将继续增加，海岸侵蚀将成为危害岸边工程建设的主要因素。按照发达国家经验，当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养，并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施。当然，这些措施仍需视海岸地质环境特点而定，也可采用海滩人工砂补给法等。

海湾淤积影响港口城市的可持续发展

厦门、泉州、漳州均属滨海港口工贸城市，特别是泉州历史悠久，区域经济的兴衰发展与海岸变迁关系密切。

（1）泉州港在宋、元时期（公元960～1368年），曾经是世界性大港、“海上丝绸之路”的起点，有15000多艘大海舶，外港包括洛阳江口之后诸港、大盈溪口之安平港和泉州湾口的獭窟岛港等，通航日本、朝鲜、南亚、西亚及东非等几十个国家和地区。元二十九年（公元1292年），意大利旅行家马可波罗，奉元朝皇帝忽必烈之命，护送科克清公主远嫁波斯，就是从泉州港起航的；1974年在后诸港出土的宋代木构远洋船（现保存于泉州古船陈列馆），就是泉州港辉煌历史的见证。然而，明成化十年（公元1474年），从北宋到明朝建立了380余年的泉州市舶司因港口淤塞而迁往福州，泉州也从中国最大的港口城市变为“历史文化名城”。关于泉州港的衰退，不少论者都从社会因素着眼，但港口的严重淤积、海岸线的不断外推，仍是铁一般的事实。漳州月港（海澄）兴起在明朝中叶，主要是替代正在衰落中的泉州港。这里曾经商贾云集，洋船停泊，市镇繁华；永历十五年（公元1661年），民族英雄郑成功就在这里集结军队，整编东征，一举收复了台湾。但好景不长，随着海湾淤积、航道淤浅，“五口通商口岸”厦门港的开通，漳州月港也衰落了。

（2）港口选址应以岸线稳定，港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看，崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定，具备建港条件。然而，有些岸段就目前状况看，似乎可以建港；但从海岸变迁发展趋势看，若不采取有效措施加以控制是不适宜的。例如，九龙江口厦门海沧－钱屿段，北心滩岸线淤涨速率达，海门岛东侧淤涨速率也达，积高率为，若照此速度发展30～40年后，黄海高程零米线可能到达钱屿。随着零米线向前推进，海湾滩底逐渐淤高，水深变浅，对建港十分不利。

滩涂淤涨给水产养殖业带来新的问题

通常认为滩涂淤涨有利于发展水产养殖业，但本区滩涂积高率大于海平面上升率，故海岸滩涂面积仍在不断扩展，水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外，还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

（1）由于河口、海湾滩涂的不断淤涨，每年都有新的沉积物覆盖在老的沉积物之上，致使底栖生物和浮游微生物的地质生态环境发生变化，有的生物难以继续适应并繁衍生存，生物多样性受到严重威胁。如厦门同安湾，由于河口建闸，湾内丙州、东坑大面积围垦等因素，导致落潮流速大减，泥质沉积物快速回淤，滩地与水道积高率～，淤泥层积厚达10～100cm，使得原来栖生于此的珍稀鱼类－厦门文昌鱼（由无脊椎向有脊椎动物过度的典型标本），因生态环境破坏，数量锐减，面临绝迹的危险，被迫迁移到厦门黄厝沙质海域。

（2）随着工农业生产的发展，“三废”排放量与日俱增、环境污染负荷加重，河流或海流带来的污染物质，往往在河口、海湾顶部水动力条件较弱的地方富集，致使滩涂淤涨区域水中缺氧或有害物质元素含量剧增；这样，将会改变原生滩涂的地质生态环境，使水中生物难以继续生存或产生恶性循坏，继而不适宜于水产养殖。这是今后水产养殖业不得不面临，需要研究解决的新问题。

5 结束语

（1）福建南部岸线长，海岸划分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸三大类型。其中，基岩海岸又分为岩质海岸和风化壳海岸；淤泥质海岸分为港湾型和河口型。滨海红树林具有促淤、防风、固岸和净化海水的功能；建议加强管理与保护，在某些侵蚀岸段可进行人工种植，以改善海岸带的生态地质环境。

（2）全新世虽是一次海进，但存在多次海平面波动和岸线变迁的过程。史志记载及测试资料表明，本区沿海大部分平原是近千年形成的。晋江深沪湾（1987年）、漳浦前湖湾（1999年）、东山马銮湾（2001年）、石狮沙湖湾（2005年）等地，相继在潮间带发现原始古森林遗迹，说明近期海面仍有上升趋势，由于各岸段所处地质环境不同，现海岸线仍处在发展演变过程之中。

（3）海岸变迁是海平面与陆地升降的综合反映。全区蚀退海岸累计，占岸线总长％，主要分布强风化－剧风化基岩海岸与砂质海岸；淤涨海岸累计，占岸线总长％，主要分布河口、港湾淤泥质海岸；稳定（平衡）海岸累计，占岸线总长％。其中，自然淤涨海岸，工程促淤海岸，占淤涨海岸％；自然冲淤平衡岸段，采取工程加固措施后，冲淤基本平衡岸段。

（4）海岸侵蚀往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施，威胁港口、码头等岸边工程的稳定与安全，加剧港口淤积，影响沿海地区经济发展。当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养，并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施，亦可采用海滩人工砂补给法等。

（5）厦门、泉州、漳州等港口城市，经济发展与海岸变迁关系密切。港口选址应以岸线稳定，港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看，崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定，具备建港条件。

（6）本区滩涂积高率大于海平面上升率，故海岸滩涂面积仍在不断扩展，水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外，还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

参考文献

［1］谢再团等.台湾海峡西岸晚更新世以来的海侵及海平面变化特征.台湾海峡及其两岸地质地震研讨会论文集.北京：海洋出版社，1991

［2］陈承惠等.闽南沿海全新世地质年代学研究.台湾海峡，1982（2）

［3］广州地理研究所.闽南晚第四纪海平面变化初步研究.1987

［4］郑晓云.闽南沿海晚更新世以来的海平面变化.国家海洋局厦门海洋三所，1995

［5］郭允谋，李庆年.福建湄洲湾的演变.热带海洋，1987，6（6）

［6］陈峰.古雷半岛海滩岩的形成及闽南沿海海平面变化.中国海平面变化.北京：海洋出版社，1986

［7］陈伟光.华南沿海14C同位素年代测定数据.华南地震，1982，4（4）

［8］王绍鸿，杨建明，曾从盛等.中国东南沿海五万年来的海平面变化.福建省地学论文集.福州：福建省地图出版社，1996

［9］蔡丽珠.厦门员当港ZK3702钻孔第四纪微体古生物群及海侵初探.福建地质，1988，7（3）

［10］潘国轩，林敦宇等.福建省海岸带地质地貌（陆地）综合调查报告.福建省第二水文地质工程地质队，1986

The Environment Geology Problem of Coast Line Changes in South Fujian

Lin Jun

( Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)

Abstract: Under the global sea-level rising condition, coast erosion is the main natural disaster and gulf accumination influence on sustainous development of the port city. Therefore coast erosion and gulf accumination are considered as the major problem to be solved in improment of coast geological environment. Based on the summary of characteristics of modem coast geography and coast line change since the Holocene , the present situation and development tendency of coast line changes in South Fujian have been studied.

Key words: The coast changes; The coast erodes; The gulf accumulations; Environment geology; South Fujian coust areas

论文都是收费的吧

我们有专业的团队，原创论文，包你满意

第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里，即晒溪桥—新铺一带。地理坐标：东经117°33′～117°36′、北纬27°16′～27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪，316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区，矿区与周边主要城市的铁路里程分别为：南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接，交通十分便利（详见交通位置图）。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区，主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200～350m，最高点云屏山，海拔标高为；矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床，其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异，风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观，中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露，山脊狭窄陡峻，多为单面山，沟谷发育陡直；晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区，则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少，主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育，主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体，自西北向东南横贯矿区中部，为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线，河床宽50～150m。根据邵武水文站历年（1963至1972；1976至1980；1990至1996）资料表明：年平均流量，最大流量6400m3/s（1967年6月22日），最小流量（1979年10月）。洪水期一般出现在4～6月份，最大洪水发生在1998年6月22日（流量未测得），矿区东部新铺村一带，洪水位标高；矿区西部的晒口村一带，洪水位标高，与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流，发源于罗峰山，自北向南流经下沙新村、洒溪桥，于晒口村西注入富屯溪，年平均流量28m3/s，最大流量（1967年6月22日），最小流量（1961年1月15日），洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日，出现最高洪水位（流量未测得），标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为～，其它6条常年性小溪流量约为～10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候，据邵武气象站历年来（1963年至2005年）气象观测资料阐明如下：气温：平均温度℃，一般于7、8、9月份气温较高；最高温度可达℃（分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日）；而于12、1、2月份气温较低，最低温度可降到℃，一般甚少下雪。降水量：历年平均年降水量，最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份，占全年总降雨量约40-50%；但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量（出现在1970年6月26日），连续降雨最长可达25天（1966年）。 蒸发量：年平均总蒸发量 mm；一般在7月份或8月份为最大，占全年总蒸发量约30～40%，最大月蒸发量达。潮湿度：1964年～2005年潮湿系数在～间，平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴，以6～8月最高；月平均值达毫巴以上；最大可达毫巴，最小达毫巴，年平均相对湿度为81%。风向及风速：在9月份至次年12月，晴天早晨多雾，一般须到十点左右方可消散，风向多为西北，历年平均风速，6～8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001)，本区抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂（昌）建（瓯）台拱的南部，在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼，呈一大致向东倾伏缓波状的单斜，延深至东部被F1逆断层切割，断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有：前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组，中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部，为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底，岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部，而东部及北部仅零星出露，属含煤地层，以第一标志层底部为界，分上、下段。地层厚度由南向北（沿走向）逐渐增大，自0～372米；自西向东（沿倾向）逐渐变薄自218～60米。焦坑组下段为主要含煤段，岩性复杂，岩相变化频繁，厚度变化较大，中下部以厚层状砂砾岩为主，上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层（DE煤层）。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主，分布较普遍，岩性变化不甚明显，为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍，为煤系地层的盖层。岩性变化不大，以河床相的长石、石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩，为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系（Q） 0～56 为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主，夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主，夹有透镜状砂岩、粉砂岩，并夹凝灰质砂岩，火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层（DE煤层） 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部，为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩，分为上下两段。⑸第四系（厚度0～56米，一般厚度12米）为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，常为耕作区，河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等，为一向东倾伏缓波状的单斜构造，倾角为20～30度，以断层构造为主，褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘；井内落差～10米的北东向及南东向中、小断层密布，并往往与褶曲共生，断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条，按其性质和延伸展布方向，大致可分为二组：一组，近于南北及北东向的逆断层为主，如F1、F4、F6、F8(北端)及F9；正断层有F2、F16及F20。另一组，近于东西向的正断层为主，如F3、F5、F14及F21，逆断层有F8（西端）及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘，而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下：F1逆断层：位于矿区的东部边缘，全长约6000米以上，倾向约80°～90°，倾角40°～50°，斜断距大于1000米，为矿井的东部边界。F4逆断层：位于焦坑井田东南部，全长约1850米，倾向110°～ 140°，倾角40°～50°，斜断距小于40米。F16正断层：位于晒口井田中部，全长约1400米，倾角72°，斜断距约50米。F20正断层：位于焦坑及晒口井田中部，全长约350米，向南北两端即消失。倾向110°，倾角80°，斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层（外围原F13）：位于矿区北部边缘，为矿井北部边界，全长约5000米以上，断导走向近东南，倾向往北，地表倾角偏陡约60°～ 70°，斜断距不详。但据矿井巷道揭露，井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲，且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造，沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大，一般倾向70°～120°，浅部的倾角20°～30°，向深部变缓为10°～25°。主要次级褶曲分述如下：轴向北东褶曲：发育于焦坑组下段角砾岩中，分布在1至6勘探线的西部，两翼宽约150米，幅度20～25米。轴向近东西:分布矿区西部，宽为70～80米，两翼倾角10°～ 25°向东倾伏，延伸约100米。据矿井巷道揭露，煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态，往深处幅度相对减少，轴向为西偏北，向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右，幅度几十公分至十余米，往往与小断层相伴生，两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛，岩种繁多，侵入时代主要有早至中三叠世的印支期，晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘，次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中，共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩，主要有安山凝灰岩（成煤之前）、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等，尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大，呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入，造成煤层变薄，尖灭，给开采带来极大的困难。总之，矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层，属较稳定的简单～较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩，含植物化石碎片，可见黄铁矿条带或结核，局部为粗砂岩，个别直接顶夹～的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩，常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2：主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均（点数）结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩，局部为粗粉砂岩、细砂岩，少数地段夹～厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大，一般由东向西变薄，而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩，也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩，岩石一般坚硬而碎，不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱，具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质： 以亮～半亮型的粉～粉块～块状煤为主，煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明：DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色，薄至中厚层状的细粉砂岩，局部为粗粉砂岩或细砂岩，但个别地方煤层与直接顶间夹一层～米厚的炭质泥岩伪顶，往往在炮采时与煤层一起采出，而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩，岩相变为含砾砂岩，也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩，质硬，不易产生变形且煤层下伏地层（底板）一般含承压水较微弱，对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育，局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响，岩石节理裂隙发育，岩石较破碎，局部岩体质量较差，同时局部地段存在较弱夹层，建议在这些地段开拓过程中，应加强维护，防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为－，瓦斯主要成份是：CH4约，CO2约，晒口井田瓦斯含量为－，瓦斯主要成份是：CH4约，CO2约。但随着开采深度的增加，在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集，在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理，经常进行瓦斯监测，做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作，以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右，无煤尘爆炸危险，建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高，不易发生自燃，但在矿井井田局部块段的顶层煤，由于顶层煤中含硫量突然变高，在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热，若通风不良，散热不及导致煤层氧化放热聚集，最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生，采用跟底进尺，后退回采的开采方法，采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形，地表排泄条件好。地表水系发达，主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4－7月，年平均降雨1200－1300mm/年，降水量1700－1800mm，是矿坑充水的主要来源。岩性单一，以碎屑岩为主，含水性质单一，均为基岩裂隙水，由于含水层受构造裂隙控制，具有穿层性和和相互分隔的特点，各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下，虽然富屯溪、洒溪流经矿区，因留设了有效的保护煤岩柱，河水下渗微弱，对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型：Ⅰ类：大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类：大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类：承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤（邵武）煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据，-200m～-600m水平平均涌水量，最大涌水量，其中，-200m～-400m水平平均涌水量，最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业（集团）有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告（焦坑及晒口井田）》和矿方提供的技术资料，晒口煤矿平均地温梯度G＝℃/100m，介于℃/100m和3℃/100m，属于中常温类矿井。根据地质报告，预计在矿井-400～-600水平，地温将达到27℃～30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采，其煤炭开采历史悠久，早自清朝光绪二十三年至民国元年，由盐商陈远复主办开采；民国元年至三十六年，由义记公司开采，主要采焦坑井田浅部（即云坪寺之北至焦坑村北东一带）露头煤，均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年，开始有计划地进行建井开采工作，但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层，日产约500吨，几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业，正式命名为邵武煤矿，并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计，设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建，1964年6月投产，以平硐—暗斜井方式开拓，设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建，1961年1月正式投产，以片盘斜井方式开拓，设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深，原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要，为实现焦坑—晒口井田联合集中生产，扩大矿井生产能力，1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计，1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平，将一、二号井-40水平运输大巷贯通，构成统一的运输提升系统，箕斗主斜井负责提煤，副井负责供电、排水，技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源，从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计，在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平，箕斗主斜井往下延伸至-200水平，形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭，1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1． 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区，主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米，最高点云屏山，海拔标高为米；而长年性地表水流发育的富屯溪，则为本矿区最低侵蚀基准面，其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪，最大流量为6500m3/s，最小流量为，平均流量为，洪水期水位最高标高达+，枯水期河流最低标高+170m，流量随季节性变化。其次为晒溪，河床最低标高+，最高洪水位+米,洪水期最大流量为，最小流量为，流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候，据邵武市气象局资料，每年4~6月为雨季，11月至次年1月为旱季，历年平均降水量为，气候温和，雨水充沛。2．地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组，中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下：⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部，为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底，岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部，而东部及北部仅零星出露，属含煤地层，系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩，湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北（沿走向）逐渐增大，自0---372米；自西向东（沿倾向）逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层，单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主，夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成，中厚层状、层理发育，含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石，本地层分布较普遍，岩性变化不甚明显，为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍，系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大，以河床相的长石、石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩，为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一，该含水层可分为相互分隔的三个含水带，其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为，其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，常为耕作区，河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪，晒溪两岸及矿区西部山脚一带，河岸以冲积层砂、砾石为主，山脚一带以坡积含砂土为主，渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主，分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘，井内落差米的北东向及南东向中小断层密布，断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源，它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中，成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组（T3j）砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布，浅部富水性中等~弱；深部富水性弱～极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水，通过调查分析煤层底板的涌水量极小，底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水，其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙，塌陷区域，以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成，-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵，再由－40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m～-600m水平平均涌水量，最大涌水量，其中，-200m～-400m水平平均涌水量，最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析，矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查，分析矿井水害现状，矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测，矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h，平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭，留有排水口，存在小部分积水基本能通过排水口排出，对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求，但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水，含水岩层富水性弱，断层导水性弱，地表水和地下水对开采影响不大，但为了做到预防为主，确保矿井正常生产，对于强降雨后，对采空区的补给，在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施：1、煤矿企业必须在雨季来临前，派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时，应做好水文地质调查工作，在矿井范围内进行水患分析预报；加强职工防治水知识教育，特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育；坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采（掘）”的原则，配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时，要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面，留设足够隔水煤柱，严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平，造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中，必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤（岩）柱、矿井边界煤柱等保安煤柱，确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作，应根据实际涌水量情况，及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作，保持井下排水设备完好和正常运转，确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水，对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育，一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育，会形成较大面积的含水层，且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作，密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征，发现顶板淋水加大，顶板来压等透水预兆时，应立即停止作业，采取防范措施。