广州市地处广东省的中南部，珠江三角洲的北缘，珠江流域下游入海口。地理位置：东经112°57′~114°03′，北纬22°26′~23°56′，总面积7 434.4 km ²。下辖11个行政区，分别是从化区、花都区、白云区、天河区、黄埔区、增城区、荔湾区、越秀区、海珠区、番禺区、南沙区。广州市东连惠州市博罗、龙门两县，西邻佛山市的三水、南海和顺德区，北靠清远市的市区和佛冈县及韶关市的新丰县，南接东莞市和中山市。

广州市能源矿产和有色金属矿产短缺，呈零星分布于花都区、从化和增城区，规模较小，品位不稳定。非金属矿产主要分布于花都、从化、增城、番禺、白云等区。其中建筑用花岗岩为本市优势矿种，其分布面积约占全市国土面积的40%。开采矿种主要有5种，即建筑用花岗岩、水泥用灰岩、水泥配料用页岩、矿泉水、地热。开采量较大的主要有水泥用灰岩、建筑用花岗岩以及矿泉水。

地层出露较齐全，由老到新有元古界、南华系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和第四系。此外，广州地区岩浆活动强烈，岩浆岩分布广泛。变质岩主要为区域变质岩、混合岩，局部发育有热接触变质岩。

调查区处于华南褶皱系、粤中拗陷（三级构造单元）的中部，即广花凹陷、增城凸起和三水断陷盆地的交接部位，规模宏大的北东向、东西向构造带及北西向断裂带构成了广州的主体构造格局。

地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水三大类型。松散岩类孔隙水含水层顶板埋深一般2~17 m，厚度6~37 m不等，以弱承压水为主，局部为潜水。碳酸盐岩类裂隙溶洞水含水岩组广泛分布于广花盆地复式背、向斜核部，常组成背（向）斜储水构造，富水程度差异很大。基岩裂隙水依其含水介质岩性及结构构造特征，分为红层裂隙水，富水性中等偏差；层状岩类裂隙水，富水性中等~贫乏；块状岩类裂隙水，大多富水性好或较好。

根据广州地区岩土体的结构特征和物理力学性质，岩土体划分为块状岩类、层状岩类和松散土体类三大类，进一步划分为12种岩性组，其中岩体包括7个岩性组（侵入岩岩性组、喷出岩岩性组、混合岩片麻岩岩性组，碎屑岩岩性组、红色碎屑岩岩性组、碳酸盐岩岩性组、特殊性层状岩体），土体包括5类（碎石类土、砂土、粘性土、特殊土体、风化残积土）。

本次调查评价时间为2017.7－2018.12，通过资料收集、遥感解译与调查、矿山地质环境综合调查（野外调查）、样品采集与测试等方法开展调查。

野外调查完成了1∶1万专项水文地质、工程地质与矿山地质测量99.26 km ²，查明地质灾害或隐患点215处。调查矿山数量702个，含在建矿山、生产矿山、废弃矿山和已关闭矿山，矿产类型有水泥用灰岩、建筑用花岗岩、建筑用砂、砖瓦用粘土、矿泉水、煤矿、硝盐矿和地热等。无人机航拍矿山数量27个，拍摄照片4 016张。以2017年底国产高分二号（0.8 m）遥感影像数据为主要解译数据，并通过2005年SPOT-5（2.5 m）遥感影像数据作为参考对比数据，对地形地貌、地质构造、矿山地质灾害体或隐患点、矿山各类用地属性内容进行不同程度和精度的解译，其中1∶5万与1∶1万遥感解译面积分别为3 131.5 km ²、99.26 km ²。

采集部分矿山及影响范围内的水样125件，包括抽水孔（井）、民井及泉、监测井、地表水体、矿坑排水、淋滤水（矿渣、矸石）等，土壤样品129件，重点进行常规指标（pH、Eh、DO、TDS、水温）与重金属（Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Ni、Mn）等指标分析。

该区矿山地质环境问题是由矿业开发活动中引起，调查结果见 表1，主要有：崩塌地质灾害，已发63处，隐患149处，规模以微型-小型为主；地面沉降3处，规模以小型为主，危害程度及危险性主要为小，但硝盐矿规模为特大型，危害程度及危险性均为大；含水层破坏（矿山数量）15个，以历史地下开采的煤矿、闭坑的硝盐矿为主；土地资源与地形地貌景观破坏（矿山数量/面积，hm ²）为314个/1 110.72 hm ²，其中以林地为主，其他破坏地类星散且数量较小；开采形成的固体废弃物累计堆存量850.24万m ³，土地压占总计约60.681 1 hm ²。

基于层次分析的框架理论与前人研究经验 ^{［ 15- 17］} ，结合广州市地质环境背景和矿山环境问题等基础数据整理分析，确定研究区矿山地质环境影响评价系统的层次结构，见 表2。评价系统的目标层（A）为建立矿山地质环境质量的综合评价指数。考虑广州市主要矿产资源类型与开采方式较为单一的特点，准则层（B）设计为地质环境条件、开采产生的地质环境影响与灾害以及治理难度等几个方面，具体为“地形地貌景观破坏和治理工程难易程度、压占与破坏土地、地质灾害、水土环境影响、地质环境条件等五个方面，进一步参照主成分分析法原理初步确定措施层（C）的属性因子，再结合专家经验对遗漏的关键因子进行补充和调整，最终确定了12个属性因子。

采用专家-层次分析法确定各指标的权重 ^{［ 18- 19］} 。由经验丰富的专家组成专家组，对地质环境影响要素及因子的相对重要性进行评估，通常按1~9比例标度对重要性程度赋值。再综合分析各位专家提供的判断矩阵，构造最终的判断矩阵，通过层次分析，计算各评价因子的权重，并进行一致性检验 ^{［ 20］} 。

2）评价模型：采用综合加权数学模型进行评价，计算公式如下：

式中： A为矿山地质环境评价指数； w ¯ i 为下层对上层的组合权向量； c i 为标准化处理后的属性因子。

由于指标体系中各属性因子的量纲和衡量尺度差异较大，相互间定量可比性较差。因此，对于缺乏定量数据的因子，采用定性描述赋予分值后进行相对比较。分值体现的是指标的相对程度。具体赋分情况如下：

占用与破坏基本农田，占用破坏耕地大于2 hm ²，或占用破坏林地或草地大于4 hm ²，或占用与破坏荒地或未开发利用地大于20 hm ²，赋值9分。

占用破坏耕地小于或等于2 hm ²，或占用破坏林地或草地2~4 hm ²，或占用与破坏荒地或未开发利用地10~20 hm ²，赋值6分。

占用破坏林地或草地小于或等于2 hm ²，或占用与破坏荒地或未开发利用土地小于或等于10 hm ²，赋值3分。

有地质灾害（研究区矿山灾害类型单一），赋值1分；没有，赋值0分。

地质环境条件复杂程度等级为复杂、中等、简单，分别赋值9、6、3分。地质条件复杂程度等级划分方法见 表3。

地质灾害规模等级为大型、中等、小型、无灾害，分别赋值9、6、3、0分。地质灾害规模等级划分方法见 表4。

各指标层组合权重计算结果见 表2。按照综合评价数学模型对688个矿山进行了有效的评价，并按照综合指数的大小进行了环境影响程度分级（综合指数为＞37.50、37.50~22.50、＜22.50，分别为影响严重、较严重、较轻矿山），其中，影响严重矿山106个，影响较严重矿山115个，影响较轻矿山467个。各区矿山影响评价程度统计结果见 表5。

进一步结合矿山地质环境问题现状，以及矿山种类、分布位置、地质环境条件等，以区内相似、区间相异为原则，将调查矿山及其影响范围划分为106个影响区，涉及矿山317个，其余矿山分布较为零散，且多为复绿情况较好或者依靠后期自然复绿能达到较好效果的矿山，故在此不进行讨论。进一步统计得到：36个矿山地质环境影响严重区、52个矿山地质环境影响较严重区、18个矿山地质环境影响较轻区，见 图1。

图  1  广州市矿山地质环境影响评价图

Figure 1.  Geological environmental impact assessment in Guangzhou

36个矿山地质环境影响严重区（Ⅰ-1~Ⅰ-36），主要分布于广州市北部、东部、南部，涉及矿山91个，矿山总面积10.804 km ²。

其中，从化区14个（Ⅰ-1~Ⅰ-14），分布于吕田、鳌头镇、太平镇，涉及矿山37个；花都区13个（Ⅰ-15~Ⅰ-27），分布于梯面镇、狮岭镇、花东镇、炭步镇、赤坭镇等地区，涉及矿山15个；白云区1个（Ⅰ-28），分布于龙归镇，涉及矿山5个；黄埔区1个（Ⅰ-29），分布于荔联镇，涉及矿山1个；增城区4个（Ⅰ-30~Ⅰ-33），分布于荔城镇、新塘镇、仙村镇，涉及矿山19个；南沙区3个（Ⅰ-34~Ⅰ-36），分布于黄阁镇大井—大山密集采石区、黄阁镇莲溪村—亭角村坦尾密集采石区、南沙街道天后宫—大角山密集采石区，涉及矿山14个。

该区的主要特征为：地质环境复杂程度为复杂，矿种为水泥用灰岩、建筑用花岗岩，属露天开采矿山。主要地质环境问题为压占与破坏土地、地下水均衡破坏、形成治理难度较大的高陡岩、土质边坡严重破坏原有地形地貌景观、部分矿山水土环境受到污染，崩塌（及隐患）地质灾害发育，矿山开采活动对该区地质环境影响严重。

52个矿山地质环境影响较严重区（Ⅱ-1~Ⅱ-52），主要分布于广州市北部、东部、中南部，涉及矿山105个，矿山总面积5.589 km ²。

其中，从化区14个（Ⅱ-1~Ⅱ-14），分布于吕田、鳌头镇，涉及矿山24个；花都区24个（Ⅱ-15~Ⅱ-38），分布于花东、梯面、狮岭镇等地区，涉及矿山42个；白云区3个（Ⅱ-39~Ⅱ41），分布于龙归镇、太和镇、良田镇和九佛镇，涉及矿山10个；天河区1个（Ⅱ-42），分布于龙洞镇，涉及矿山5个；黄埔区2个（Ⅱ-43~Ⅱ-44），分布于黄登社区，涉及矿山5个；增城区3个（Ⅱ-45~Ⅱ-47），分布于朱村镇、联和镇、永和镇，涉及矿山6个；番禺区2个（Ⅱ-48~Ⅱ49），分布于六大连池密集采石区、番禺区石楼镇浮莲岗采石区，涉及矿山3个；南沙区3个（Ⅱ-50~Ⅱ-52），分布于大岗镇南村密集采石区、南沙区红岭—大山密集采石区和九王庙一石场采石区，涉及矿山10个。

该区的主要特征为：地质环境复杂程度为复杂，矿种为水泥用灰岩、建筑用粘土、建筑用砂、建筑用花岗岩、矿泉水及硝盐矿，水泥用灰岩、建筑用粘土、建筑用砂、建筑用花岗岩属露天开采矿山，矿泉水属地下抽取开采，硝盐矿属地下开采。多为历史遗留矿山，经矿山综合整治后，矿山地质环境问题得到一定程度的治理，主要地质环境问题为压占与破坏土地、地下水均衡破坏、较严重破坏原有地形地貌景观、个别矿山水土环境受到污染，崩塌（及隐患）发育，矿山开采活动对该区地质环境影响较严重。

18个矿山地质环境影响较轻区（Ⅲ-1~Ⅲ-18），除三个老城区外整个广州市均有分布，涉及矿山121个，矿山总面积1.838 km ²。

其中，白云区2个（Ⅲ-1~Ⅲ-2），分布于太和镇、同和街道、联合镇，涉及矿山21个；天河区1个（Ⅲ-3），分布于龙洞镇、荔联镇，涉及矿山5个；黄埔区1个（Ⅲ-4），分布于荔联镇、萝岗街道，涉及矿山8个；增城区8个（Ⅲ-5~Ⅲ-12），分布于三江镇、新塘镇、石滩镇、朱村镇和荔城镇等，涉及矿山73个；番禺-南沙片区共有6个（Ⅲ-13~Ⅲ-18），涉及矿山14个。

该区的主要特征为：在广州市分布较广，地质环境复杂程度为简单-复杂，矿种为建筑用花岗岩、矿泉水，矿山类型主要包括经人工整治和自然复绿效果较好的历史遗留矿山及对地质环境影响较小的矿泉水矿山，矿山地质环境问题不发育或较轻。主要地质环境问题为压占与破坏土地、较轻破坏原有地形地貌景观，崩塌（及隐患）地质灾害较发育，矿山开采活动对该区地质环境影响较轻。

上述评价分区结果与广州市矿山地质环境现状相符，反映了评价过程的合理性与科学性，同时评价结果也有助于后期的治理分区决策，建议将36个矿山地质环境影响严重区列为矿山地质环境重点治理区。

通过对广州市矿山基本情况、地质环境背景与环境问题的调查与矿山地质环境影响评价，进一步结合矿山地质环境问题现状，以及矿山种类、分布位置、地质环境条件等，可以将研究区矿山及其影响范围划分为106个影响区，涉及矿山317个。其中，36个矿山地质环境影响严重区，涉及矿山91个，矿山面积约10.804 km ²；52个矿山地质环境影响较严重区，涉及矿山105个，矿山面积约5.589 km ²；18个矿山地质环境影响较轻区，涉及矿山121个，矿山面积约1.838 km ²。

建议将36个矿山地质环境影响严重区列为矿山地质环境重点治理区。