第一章 自然环境
县域地貌按形态成因分为三个单元,属地震相对稳定区。石质山地不利于地下水补给、运移及储存;宽谷、小盆地的冲击层、洪积层容易接纳大气降水及河溪水补给,水量较丰富且埋藏浅,易开采。属暖温带山地气候,全年多盛行东风和西南风;气候垂直变化明显,气温日差较大;夏秋季降水集中,小气候差异突出。土壤类型复杂,农业土壤主要分布在农村居民点附近,以河谷盆地、低灰岩山缓坡面积最大。
第一节 地质
构造
北秦岭加里东褶皱带 分布于河口—唐藏一线以北,为北秦岭中元古代地槽。加里东运动时,早古生代优地槽及中元古代地层发生褶皱、变质,并伴有一定规模的岩浆侵力运动。演变之早期阶段,由基性火山岩—海相沉积岩、碳酸盐岩组成;晚期阶段由陆岩碎屑岩、碳酸盐岩组成。早古生代红花铺—沙坝一线以北,出露岩层大致由上古生代片麻状闪长岩、片麻状黑云母花岗岩、碳酸盐岩组成。中古元时,地槽先后褶皱回返,与华北地台拼接。古生代后,北秦岭地槽带因裂陷作用,形成再生的突变式优地槽带。中生代暴露黑云母花岗岩及片花岗麻岩。此线以南至油房沟间东西带状区,为石炭系流纹斑岩及结晶灰岩碎屑岩类;油房沟—白石铺东西带状区,出露多为泥盆系砂岩、粉砂岩等变质岩及片岩;局部还有大理岩、灰岩及花岗岩等。凤州等断陷盆地组成基质白垩系东河群紫色砾岩,山坡及谷坡黄土状物质广泛分布。带内较大断层有安河断层,及边缘相差很大的凤州、平木断层盆地。
秦岭中部华力西褶皱带 分布于河口—唐藏以南,留凤关以北。北秦岭南侧地槽,沉积了中、上泥盆统,下石炭统略阳灰岩和二迭系地层,经华力西运动,褶皱回返,形成秦岭中部华力西褶皱带,并伴有小岩体侵入运动和断裂形成。地槽范围缩小,留凤关一带形成厚达4000余米的具有13个旋回的留凤关群,是一套韵律明显的泥沙质夹有灰岩沉积。因地层中灰岩分布较广,而在部分地段发育了比较典型的岩溶地貌。双石铺以南至瓦房坝间发育有较大的暗河,瓦房坝区域发现溶洞多处,溶洞内具有石笋、石柱、石钟乳等典型岩溶特征;出露岩层为八方山—铅峒山—玉皇山三角形区域,主要为泥系九里坪千枚岩加粉砂岩及灰岩、心红铺钙质千枚岩加灰岩、古道岭灰岩、粉砂岩及千枚岩等。
南秦岭加里东褶皱带 分布于留凤关以南。印支回旋时,留凤关一带地槽,以二迭系碳酸盐和三迭统类复理式建造为特征,属典型冒地槽带。中、晚三迭世的印支运动,形成南秦岭印支褶皱带,至此秦岭地槽封闭,秦岭区进入新的演化阶段。地槽建造是志留系的火山碎岩、矽质板岩、复理石等。志留系以下是震旦系和寒武系,此带仅包括汉江流域的长坪、庄房坝两地。
徽凤中断凹带 盆地自东河砾岩沉积后,又受到褶皱变动,单面山地貌在盆地边缘地区非常明显,凤州盆地、中河谷两侧出露白垩系东河群砂砾岩、砂岩、粉砂岩及砂质灰岩等红色岩系,故称红色盆地或红岩盆地,阶地上间断分布有上更新世风成黄土,周围山坡上侵蚀残留有块状分布的中更新世离石黄土,河谷为全新世近代沉积。盆地中组成物质以砾、砾石及洪积坡积物为主,分布有中更新世离石黄土及上更新世马兰黄土,黄土分布面积较大,且大多开垦为农田。
地层
县境内地层有9个系。
长城系——宽坪群下亚群(Pt2Kn1) 县境内仅见于黄牛铺镇东河桥一带,且呈浮虏体存在。主要由一套变质的海相碎屑岩、火山岩、碳酸盐岩组成。其岩石主要为白云质大理岩、斜长角闪片岩类石英片岩、石英岩及大理岩,厚700米。
奥陶系 县境内老场及红花铺一带,属断陷盆地中浅变质的海相火山岩。可见厚度595米。
志留系 县见于庄房坝一带,以炭质碎屑岩为主,夹沙岩、板岩及灰岩。
泥盆系 县境内广泛发育。为海相碎屑岩、泥质岩及碳酸盐岩组合沉积,局部为类复理石沉积。长坪以北以相碎屑岩为主;青龙寺—长坪一带灰岩为主;平木两河口南、西河10公里北出露灰、紫灰、浅灰色细粒沙岩和变质钙质粉沙岩;心红铺一带以粉沙质千枚岩、千枚岩、结晶灰岩为主,厚度大于476米。
石炭系 分布于草滩沟、罗卜庵一带,呈不连续状分布,岩性下部为砾岩夹灰色泥岩,含不稳定的煤层或煤线,上部为泥岩、细沙岩与砾岩交互层;凤州、红光、平木有少量出露,底部为沙页岩,下部为厚层灰岩、生物灰岩。
三迭系 出露于榆林铺一带,属复理石沉积,自下而上由砂岩过渡为灰岩,上部旋回的灰岩层中出现较多的砂岩和板岩互层,厚1373米。
侏罗系 分布于扈家窑一带,是一套河流、沼泽相含煤沉积。主要为粉沙质泥岩、粉砂岩夹砂岩及煤层,底部为砾岩、沙砾岩,厚405米。
白垩系 分布于双石铺以南,向东至河口、平木一带,呈东西方向带状分布,系徽凤盆地东河群东延部分,下部为紫红、土红色厚层砾岩夹粉砂岩,系洪积相沉积;中部为河流相灰绿、黄绿色巨厚层砾岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹砂岩、砂岩和煤线,厚度1092~2833米。
第四系 零星分布于嘉陵江两岸高级台地上。下部为砾石层;上部为粘土、沙质粘土,厚35~85米。
侵入岩
县境内侵入岩发育以酸性岩为主,其次是中酸性岩和基岩、超基性岩,侵入活动具有明显的多期性。以印支、燕山期最为强烈,为大面积的岩基式的中、酸性岩类侵入。加里东期最弱,主要为岩株、岩床、岩墙等小侵入体。
加里东期侵入岩 分布于唐藏一带,为石英闪长岩。
华力西期侵入岩 分布于红花铺—东河桥一带,为黑云母角闪石石英闪长岩—角闪闪长岩;唐藏一带为花岗闪长岩,由黑云母角闪石花岗岩及角闪石花岗闪长岩组成。
燕山期侵入岩 分布于唐藏—草凉驿一带,两端以辉石橄榄岩、辉石岩为主,中段以黑云母透辉石岩为主,东南隅岩体受强烈蚀变,已成蛇纹岩。
第二节 地貌
地貌类型
北秦岭中低山区 位于北秦岭南坡,属北秦岭加里东褶皱带的南半部,为中等切割的侵蚀剥蚀中低山地貌。海拔高度多在2000米左右,最低点凤州约为1010米,最高点位为县西北的透马驹海拔2738.7米,多数山峰海拔在1800~2400米之间,相对高差500~1000米,其山间先成河谷源远流出,山势较秦岭北坡宽缓。
中秦岭中低山区 位于北秦岭中低山区以南,即安河—双石铺一线以南区域,属秦岭印支褶皱带的一部分,为中等切割的侵蚀剥蚀中低山地貌。海拔多在1000~2000米之间,相对高差约500~1000米,最高处在河口镇凤岭山系的八方山,海拔2204米,最低处在温江寺谷家庄河床,海拔605米。主要山系北有凤岭山系,南有紫柏山系。
山间盆地 位于县地嘉陵江、安河、中曲河、野羊河等主要河流沿岸,均属燕山期—喜山期断陷作用形成的构造盆地。较大者为东河桥盆地和凤(县)徽(县)盆地,被嘉陵江东西贯穿,长条状延伸。整个区域宽谷与峡谷相间成串珠状,黄土分布面积广,大多被开垦为农田。
重力地貌
县地自然地理类型多样、地貌复杂。在现代重力作用下,常发生崩塌、滑坡、泥石流等地貌再造的不良地质现象。嘉陵江两侧山麓海拔为1400~1800米,相对高度为500~800米,河谷密布,山坡陡峻,多为30°~40°。组成山体的岩体主要有绣云母石英片岩、石英片岩、千枚岩、砂岩,其次还有薄层黄土分布。由于垦殖及砍伐森林,岩石裸露地表,风化强烈,为各种重力地貌的形成提供了条件。1990年后,国家推行长江中上游地区封山育林和退耕还林,植被得以恢复,森林覆盖率提高,滑坡、崩塌、泥石流等重力地貌灾害逐年减少。
第三节 水文
水系
县地水系均属长江水系。河流714条(长1公里以上),总长2394.4公里,密度0.75公里/平方公里。分属嘉陵江和汉江流域。嘉陵江流域以嘉陵江为主流,各支流河溪汇入嘉陵江,流域面积2490.21平方公里,年径流量8.25亿立方米。汉江流域以中曲河、杨家河为主流,各支流河溪分别汇入,流域面积696平方公里,年径流量3.3695亿立方米。
径流总量
全县年平均径流总量11.57亿立方米,其中自产径流7.8亿立方米,入县境客水3.77亿立方米。县境内石质山地广泛,宽谷盆地、河流漫滩、阶梯面形成比较广泛的潜水层,大部埋藏较浅,接受大气降水渗入和河水侧向补给容易。
径流
径流特点与降水特点一致。自西向东,随海拔高度和地形的变化,径流深的区域差异明显。径流的年际变化比降水年际变化幅度大,有明显的夏秋洪汛期和冬春枯水期。形成丰水、枯水交替出现。据水文资料统计,最小月流量为1、2月,嘉陵江流域占全年径流3.8%,汉江流域占全年径流3.1%。以后冰雪消融,降水增多,径流量加大。7月各河开始出现汛期,嘉陵江流域流量占全年60.3%,其中9月为21.2%;汉江流域占72%,其中8、9月均为22.1%。全县多年平均地表水资源量为11.62亿立方米。由于县境内地形复杂,降雨时空分布不匀,暴雨集中,因此地表径流年内变化较大。丰水期7~10月占年径流量的63.1%;而高峰期的9月份占全年径流量的21.2%。12月至次年的3月为枯水期,四个月的径流量仅为年径流量的9.4%。
流量
地表水以降水和地下水为主要补给来源。地表水自产量年7.8亿立方米,入县地客水年3.77亿立方米。入县地客水来自太白县流入的黄牛河和自甘肃两当县流入的红崖河及红河。凤州水文站采用平摊法计算全县多年平均自产径流量和入境客水径流量。全县多年平均径流量为7.8亿立方米,丰水年为10.2亿立方米,枯水年为3.5亿立方米。
主要河流
嘉陵江 古称故道河,发源于代王山。县境内东北—西南流向,流长72公里,在双石铺西南入甘肃省两当县境。有一级支流52条,二级支流69条,三级支流19条。年自产径流5.81亿立方米,入境客水2.44亿立方米,平均径流量18.28立方米/秒。河道属山区峡谷型束放式河流,呈宽谷峡谷相间之串珠状,河床比降6.6‰。河床与谷顶相对高度在200~400米之间。
安河 系嘉陵江左岸一级支流,发源于夫子岭。东西流向,流长45.1公里。流经河口、凤州两镇,沿程纳入支流22条,在凤州村东门桥头汇入嘉陵江,多年平均径流量1.42亿立方米,流域面积604.8平方公里。南北两侧受断层影响,支流较多,呈南北、北南向发育,河床平均比降13.7‰,河沟多为松散体汇集区,是泥石流多发区。
小峪河 系嘉陵江右岸一级支流,发源于县东北山林。北南流向,干流长54公里。流经唐藏、双石铺镇,在双石铺村汇入嘉陵江,沿程纳入支流15条,年平均径流量1.82亿立方米,流域面积438平方公里。河道呈串珠状,以峡谷为主,河床平均比降15.37‰。
旺峪河 干流称东沟河,发源于三岔镇西南部磨库岭,在留凤关与野羊河汇合后称旺峪河,流经酒奠沟、温江寺、谷家庄入甘肃省两当县境,汇入嘉陵江。年平均径流量1.82亿立方米,县内流长52.5公里,沿程纳入支流15条,流域面积664.1平方公里。河床比降48‰。峡谷与宽谷相间,以峡谷为主,蜿蜒曲折。
中曲河 古称车道河,发源于岩湾乡北部秦岭沟,系褒河重要支流。北南流向,经岩湾、坪坎,至倒贴金入留坝县境。县内流长35公里,纳入支流42条,年平均径流量2.045亿立方米,流域面积634.1平方公里。河谷深切,水流湍急。
杨家河 又名长坪河,发源于紫柏山南麓熊家梁冷家湾,系黑河支流。县境内流长27公里,流经长坪、庄房坝,至龙王庙入勉县境。沿程纳入较大支流3条,年平均径流量0.1789亿立方米,流域面积62平方公里。沿河山高林深,谷窄坡陡,人烟稀少。
第四节 土壤
黄土
面积60867公顷,占土壤面积的19.45%,可耕为农田的有14200公顷,分布于河谷两旁的低山缓坡及阶地上。面积以双石铺、凤州、红光居多,唐藏、黄牛铺、南星、三岔次之,其余乡(镇)有小面积分布,是较为良好的农业土壤。黄土类土层厚,结构松散,渗水透气,分黄墡土、淤黄墡土、白墡土3个亚类。
黄墡土 面积57467公顷,分梯地、坡地、料礓、生草、生草料礓、林用料礓黄墡土6个土种。农耕以梯地、坡地黄墡土为主。梯地黄墡土耕作层有机质含量1.5%,全氮0.108%,全磷0.159%,碱解氮64PPM,速效磷7.2PPM,速效钾318PPM,微量元素硼极缺。坡地黄墡土面积14213公顷,为面积最大的农业土种,适种多种农作物,属中下等农业土壤。
淤黄墡土 面积1260公顷,其中川台淤黄墡土1113公顷。主要分布于双石铺、凤州、唐藏、岩湾、平木等乡(镇)河流两岸阶地上。耕作层有机质含量2%,全氮0.073%,全磷0. 18%,全钾3.16%,碱解质45PPM,速效磷19PPM,速效钾256PPM,土壤结构好,有机质含量高,为高产类农业土壤。
白墡土 面积2160公顷,发育于风成黄土母质上。主要分布于凤州、红光、温江寺等地。耕作层有机质含量1.25%,全氮0.086%,全磷0.145%,全钾3.04%,碱解氮56PPM,速效磷6.3PPM,速效钾148PPM。土壤熟性差,耕层浅薄,保肥保水性差。属低产农业土壤。
红土
面积1953公顷,有二色土、红土两个土属,其中二色土1933公顷。属新老黄土相混母质上形成的幼年土壤。温江寺乡有1533公顷,其余分布在凤州、平木、南星等地。耕层有机质含量1.7%,全氮0.116%,全磷0.138%,碱解氮73PPM,速效钾306PPM。二色土质地黏重,耕层浅薄,熟化程度差,速效养分缺乏,料礓石含量多,为农业低产土壤。
潮土
属自然土壤草甸土,形成于河川及低阶地上,垦种历史悠久。面积1200公顷,其中二合土2920公顷,潮沙土200公顷。主要分布于黄牛铺、凤州、双石铺、河口、岩湾、平木等乡(镇)。耕层有机质含量1.9%,全氮0.117%,全磷1.66%,全钾2.61%,碱解氮71PPM,速效磷31.8PPM,速效钾431.3PPM。质地适中,结构与耕性良好,适耕期长,有机质与养分良好。壤质土层浅薄,其下为沙砾石层,漏水漏肥,为中上等农业土壤。
淤土
淤土发育于河流两岸及山前洪积扇或坡积锥上,面积4800公顷,其中洪积土亚类4733公顷。洪积土以砾质壅土为主,面积4133公顷;潮壅土及石窑土267公顷。砾质壅土耕层平均厚12.6厘米,最大值18厘米,最小值8厘米。土壤中砾石含量大,不易耕种,保肥蓄水性差,属中下水平农业土壤。
粽壤
县地主要土类,面积117967公顷,广泛分布于1500~2200米左右之山地,占总土地面积37.69%,其中垦种1000公顷。
普通棕壤 面积53820公顷,其中沙页岩质普通棕壤22327公顷;石灰岩质普通棕壤6753公顷;花岗岩片麻岩质普通棕壤23107公顷;黄土质普通棕壤1660公顷。沙页岩质普通棕壤成土于基岩风化物残积母质,为针阔叶混交林覆盖。腐殖质层平均12.8厘米,过渡层12.5厘米,心土层28.8厘米,PH值6.5~7.2之间。有机质含量较高,土层较厚处为良好的林业土壤。黄土质普通棕壤成土于黄土母质,有机物含量不高,质地黏重,为农业低产土壤。
漂洗棕壤 面积36620公顷,其中花岗岩片麻岩漂流棕壤30706公顷。主要分布于唐藏、黄牛铺、平木、岩湾山地,为林草自然植被覆盖,是林木土壤之一。其腐殖质层平均厚11.3厘米,PH值6~7之间,表土层有机质含量和速效养分值高,土层较厚处为林业适宜土壤类型。
棕壤性土 面积23987公顷,其中沙页岩质棕壤性土9346公顷;石灰岩质棕壤性土4040公顷;花岗岩质棕壤性土10593公顷。其土层浅薄,基岩分化程度差,土状物仅在腐殖质层较多,以下以粗沙及分化岩屑为主,PH值5.5~6.5之间,为劣质型林业土壤。
褐土
县地主要土类之一,面积102847公顷,垦耕8000公顷。分布在唐藏、黄牛铺、凤州、红光、河口、岩湾、平木、坪坎等乡(镇),三岔、南星、温江寺亦有分布。根据其发育状况,分为黄土质典型褐土、淋溶褐土和褐土性土。
黄土质典型褐土 面积10527公顷,成土于黄土母质,富含碳酸钙。分布于各乡(镇)低山地带,多为森林草灌覆盖,垦耕面积较小。腐殖质层10~20厘米,有机质含量3%~5%。土质深厚,渗水贮水性能良好。坡地适宜处,适于种植多种作物;但质地黏重,口性硬,耕种性差,不易发小苗。是植树种草之良好土壤。
淋溶褐土 面积31347公顷,其中黄土质淋溶褐土11113公顷。分布于平木、红光、坪坎、岩湾及黄牛铺等乡(镇),其他乡仅有零星分布。因土体深厚,缓坡处开垦4000公顷,大面积仍为林草覆盖。耕层有机质含量0.76%,全氮0.065%,全磷0.118%,全钾3.63%,碱解氮44PPM,速效磷4.9PPM,速效钾102.8PPM。微量元素硼、锌严重缺乏。为低产土壤类型。
黄棕壤
面积14000公顷,主要分布在南星、温江寺、瓦房坝等地,坪坎、三岔及双石铺之酒奠沟区域有小面积分布。分普通黄棕壤、生草黄棕壤、黄棕壤性土3个亚类。
普通黄棕壤 面积9413公顷,其中沙页岩质普通黄棕壤6753公顷,基本为自然植被覆盖,有机质低,养分状况较低,质地粘,透水性差,为低产农业土壤。土厚缓坡处,为较好林业土壤。石灰岩质普通黄棕壤面积2660公顷,主要分布在瓦房坝、南星、温江寺等地,为自然植被覆盖。腐殖质层厚3~19厘米,心土层5~58厘米,表土层有机质含量5.18%,是较好的林牧业土壤类别。
生草黄棕壤 面积180公顷,性状与沙页岩质普通黄棕壤相似。
黄棕壤性土 面积4440公顷,其中石灰岩质黄棕壤性土2467公顷,分布于南星镇。剖面土层厚23厘米左右,其中腐殖质层5厘米,有机质含量低,PH值8.6~8.8。为性状极差的土壤类型。
紫色土
成土于紫红色砂岩、页岩及砾岩等风化物残积母质,主要分布于各山间断陷盆地周围的白垩系沙砾岩出露地带。面积1693公顷,其中石灰性紫色土1120公顷。其耕层厚19厘米左右,犁低层约12厘米,有机质含量0.55%, PH值8.6~8.8,保肥能力差,仅垦耕267公顷,余皆为林草覆盖。
山地草甸土
面积1667公顷,主要分布于药材梁湾、玉皇山、紫柏山、屋梁山等处的山间平缓地带或凹地内。因其海拔高,冻结期长,霜害大,不宜农耕,适于发展牧业。
第五节 气候
光照
全年日照平均为1594.7小时,年日照百分率为36%。日照时数最多为2002年,共计1744.5小时,日照时数最少为2003年共计1422.7小时。日照季节分布明显不同,春季为1168.9小时,占全年日照的22%,夏季为1663.4小时,占全年日照的31%,秋季为1362.7小时,占全年日照的26%,冬季为1121.3小时,占全年日照的21%。日照最多月份为2000年7月,共计232.5小时;最少月份为1990年2月,共计51.8小时。日照百分率最高为2002年39%,最低为1996年和2003年32%。
气温
全年平均温度11.9℃,最热的7月平均温度为23.0℃,最冷的1月平均气温为0.0℃。极端最高气温为37.6℃,出现在2004年6月25日;极端最低气温为-18.3℃,出现在1991年12月28日。地面平均温度为14.2℃,极端最高地面温度为70.0℃,出现在2004年6月25日;极端最低地面温度为-18.1℃,出现在1991年12月28日。地面温度一日最低≤0℃日数最多为1992年140天。
降水
县地降水有明显的区域性和季节性,夏秋季多雨但分布不均,冬春季干旱但无严寒。全县多年平均降水量为624.0毫米,春季为56.16毫米,占年降水量的9%,夏季为268.3毫米,占年降水量的43%,秋季为280.8毫米,占年降水量的45%,冬季为18.72毫米,占年降水量的3%。月降水量8月最大,为282.0毫米/月,全年降水日数最多天数为1993年和2003年,年降水121天。一日最大降水量为135.4毫米,出现在1992年8月12日。
干湿度
县地累计年平均湿润指数为0.74,属半湿润区。由于季风影响各月干湿差异大,7~10月为湿润月,4~5月为半湿润月,6月为半干旱月,11~3月为干旱月,12~2月为严重干旱月。海拔1300米以上地区为湿润区,低于1300米的地区为半湿润区。
风
根据气象资料,各月盛行风向为:1月东风,2月东风,3月西北风,4月东南风,5月西北风,6月西南风,7月西北风,8月西北风,9月西北风,10月东南风,11月南风,12月东南风。年平均风速1.8米/秒,1月平均风速2米/秒,2月2.3米/秒,3月2.4米/秒,4月2.3米/秒,5月1.8米/秒,6月1.6米/秒,7月、8月1.4米/秒,9月1.3米/秒,10月1.4米/秒,11月1.7米/秒,12月1.8米/秒。
无霜期
全县平均无霜期188天,保证率为80%的无霜期171天。多年无霜期平均204天,无霜期最长年份为2004年227天,最短年份为1991年162天。全县受地形影响,气温随海拔垂直高度的升高而降低,海拔平均每升高100米,年平均气温下降0.3~0.8℃。无霜期在南北和东西方向上差异较小,平均每升高100米,无霜期天数减少4.74天,年平均气温下降0.3~0.8℃。在同一高度上,东西方向河谷气温高于南北方向河谷气温,宽阔河谷气温高于狭窄河谷气温,阳坡气温高于阴坡气温。年平均气温在南北方向(以嘉陵江为主)上海拔每升高100米,气温下降0.86℃;在东西方向(以县城—平木为主)每升高100米,气温下降0.28℃。
四季
县内海拔1300米以下地区四季分明。夏季最短,平均在40天左右;冬季最长,为150天左右;春季100余天,秋季70天左右。海拔1300米以上地区则是春秋相连。县城(气象站点)春季4月1日~7月10日,夏季7月11日~8月15日,秋季8月16日~10月25日,冬季10月26日~3月31日。其他各地因地形和海拔情况不同而有差别。