罗山县龟山岩组生态地质特征研究

谢 翔，黄武彪，李 新，吴 丰，胡庚辛

（中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心，湖南 长沙 410000）

1 前言

随着时代进步与经济发展，人们活动规模的逐步拓宽影响着生态环境，所伴随的生态系统失衡使得多种地质灾害出现。生态地质条件与人们的活动密切相关，加强生态地质的研究具有极大的现实意义［1］。

生态地质调查是为生态建设与保护服务的环境地质调查与研究工作，专门调查研究地质环境与生物界生存、演化之间的相互影响，属专题性环境地质调查。其主要任务是根据生态建设与保护的需要，在一定的地区对地形地貌、岩石、成土母质、土壤、植被、微生物等因素进行调查，研究其对人类与动物生存环境和植被生存环境的影响［2－3］。

本文以大别山区西段生态修复支撑项目野外调查为支撑，采用1∶2000生态地质剖面调查和1∶50000生态地质路线调查的方法手段，初步查明了龟山岩组内的生态地质特征，主要内容为基岩、风化壳、土壤、地形地貌、植被及受人类影响的独立性及相互作用形成的生态特征及组内所存在的生态地质问题。通过调查查明罗山县内龟山岩组区域内的生态地质问题，并为解决该区域内所存在的水土流失问题提供理论支撑。

2 区域地质背景

2.1 行政区划、地理环境

罗山县是河南省信阳市下辖县，位于河南南部，大别山北麓，淮河南岸，总面积2 071 km2。地势西南高、东北低，地形多样，从南至北分别为山地、丘陵、垄岗和平原，土地构成比例大致为五山一水四分田。气候为亚热带向暖温带过渡区域，属北亚热带大陆性季风湿润气候，四季分明，雨量充沛。

2.2 区域地质概况

罗山地区位于秦岭—大别造山带东段北侧，横跨桐柏－大别构造带、北淮阳构造带及华北板块南缘。出露古元古代以来不同时期物质，历经长期演化，地质构造极为复杂。根据已有资料，该区大致经历了古元古代基底形成、中元古代裂解、新元古代汇聚、早古生代末裂解、晚古生代汇聚和中新生代陆内造山演化等阶段。

2.2.1 地层

中元古界龟山岩组（Pt2g）：龟山岩组从凉亭至任楼呈北西南东向贯穿于整个罗山县，北侧与陈棚组呈角度不整合接触、与张家大庄组呈断层接触，南侧与南湾南组以韧性拆离断层相分割，出露宽度约1.5～7 km，面积约96 km2。

龟山岩组主要为由不同时代构造岩块经强烈变形形成，其岩性主要为长英质岩石和角闪质岩石组成。龟山岩组在罗山县内分布有三个岩段。龟山岩组一段主要以白云石英片岩为主，岩性组合为含榴白云石英片岩夹薄层状石英岩、含榴二云石英片岩局部夹石墨白云片岩、斜长角闪岩；龟山岩组二段主要岩性为斜长闪片崖、石榴斜长角闪岩；龟山岩组三段主要岩性为斑点状（含榴）二云石英片岩、含斑石榴黑云石英片岩。原岩以基性火山岩（侵入）岩为主夹少量正常沉积组合。

2.2.2 构造

龟山岩组区域内主要有两大构造：大任—周楼韧性拆离断裂带和五岳韧性剪切带。

大任—周楼韧性拆离断裂带：西起曾店东北周楼向东经田新湾至大任以东被竹杆河断裂错切，罗山县内断续延长10 km，走向北西－南东呈弧形弯转，带宽50～200 m。带内变形岩石主要为下盘龟山岩组含斑二云变粒岩、斜长角闪片岩、含斑二云石英片岩和上盘南湾岩组底部黑云变粒岩等，形成碎裂岩化黑云变粒岩、糜棱岩化含斑二云石英片岩、带状展布的长英质糜棱岩。糜棱面理由带状石英、鳞片状白云母和角闪石等矿物拉伸定向排列构成，一般倾向南东，倾角中等，在面理上可见上述矿物构成的拉伸线理向南东倾伏。糜棱岩带发育在下盘龟山岩组一侧，宽数十厘米至十余米，一条或数条并列断续延伸10～30 m，主要成分有长英质和角闪质糜棱岩两种。在上盘南湾岩组常发育较密集的劈理化带、斜歪紧闭小型褶皱和剪切透镜体，其运动方向参考邻区该带内矿物拉伸线理南倾，小规模剪切褶皱枢纽与拉伸线理方向一致的特点，判断由北向南拆离滑覆剪切，形成于龟山岩组由南向北大规模韧性推覆剪切运动之后。

五岳韧性剪切带：位于罗山县中东部徐楼一带，在罗山县内长度约1.7 km，向西延伸经五岳水库至黑冲山，全长约2 km，近东西向延伸。本断裂是南湾组与龟山岩组之间的一条离散型韧性剪切带，带内发育的各种运动学标志都表明上盘南湾组由北向南滑移。五岳韧性剪切带中的糜棱面理是由石英、长石、云母、角闪石、绿帘石等矿物大致平行排列构成。一般倾向170°～180°，倾角45°左右。在糜棱面理上可见到由绿帘石、白云母等矿物定向组成拉伸线理，线理倾伏向140°～150°，倾伏角20°～30°。五岳韧性剪切带内发育宽约10～20 m的糜棱岩，真原岩主要是下盘龟山岩组中斜长角闪岩和部分上盘南湾组黑云斜长变粒岩，分别形成角闪质糜棱岩类及长英糜棱岩类。

3 生态地质特征及问题

3.1 生态地质特征

龟山岩组地层主要岩性为斜长角闪片岩、白云石英片岩和二云石英片岩。通过野外路线和剖面的调查，现从风化壳、成土母质层、土壤层、植被覆盖率等4个方面对该地层内的生态地质特征进行描述。

风化壳：通过野外调查发现，岩石整体的风化程度为全风化⁃中风化，少部分为微风化，风化程度不一，风化程度跨度大，岩石节理裂隙发育，破碎较严重。

成土母质：厚度0～236 cm，平均约24 cm，整体较薄，少数地区因地形较平坦导致成土母质层发育较厚，部分地区因风化程度低及地形较陡导致成土母质层不发育。成土母质类型以残坡积物为主，其次为残积物和坡积物。成土母质岩性以砂砾石土、砂质壤土、粉质壤土为主，其次为含砾壤土、砂土、壤土、黏土等，成土母质中整体含有较多的因基岩风化而形成的砂砾石。

土壤层（A＋E＋B层）：厚度0～124 cm，平均约13 cm，土壤层整体较薄，局部地区因地形较平坦导致土壤层发育较厚，部分地区因林改园等因素导致水土流失，致使土壤层不发育。龟山岩组区域内发育完整的土壤层（A＋E＋B）较少，大部分地区以发育A层、A＋B层为主。土壤岩性主要以砂质壤土、粉质壤土为主，其次为壤土、含砾壤土、黏土等，土壤层发育的厚度及岩性与成土母质的厚度及岩性呈正相关关系。

植被覆盖率：从20%～80%均有分布，整体约60%。植被类型主要为落叶松、栎树、马尾松、杉树、板栗树，其次为杨树、构树、黄连木、山槐、山矾、牡荆等。植被以针叶林为主，耐寒、耐旱，与组内土壤层薄、含水性差相关。

3.2 生态地质问题

龟山岩组区域内主要的生态地质问题为林改茶园地，乔木林地更改为茶园，植被覆盖率降低，土壤裸露地表，有机质及土壤养分（有益元素）流失，土壤层变薄，并造成不同程度的水土流失（图1）。林改茶园地一般分布于坡度较陡的山坡上，坡度一般为15°～50°不等，人为管理茶园较合理，植被覆盖率约25%～40%，造成水土流失程度为中度（三级）⁃强烈（四级），人为管理不合理，土壤大面积裸露且经人为翻种，有益元素流失，植被覆盖率5%～25%，造成水土流失程度为强烈（五级）⁃剧烈（六级）。

图1 茶园地因缺乏科学管护造成的面积水土流失

4 综合分析

4.1 综合分析

据调查，龟山岩组地层在罗山县地区多为岗地、丘陵，海拔在200 m左右，坡度相对平缓，部分相对平缓区域已人为更改为梯田、旱地及水塘等。龟山岩组基岩风化程度较强，多为全风化、强风化程度，仅少量为微风化。成土母质因地形不同出露厚度不同，部分区域不发育，成土母质类型分残积物、残坡积物。成土母质发育情况受基岩风化程度、地形、坡度等方面影响。土壤厚度在0～124 cm之间，厚度变化巨大，影响土壤层厚度主要为成土母质厚度、坡度及地形地貌等影响。植被覆盖率变化较大，在20%～80%之间，受人为影响较大。原生植被以落叶松、栎树、杨树和草本植物为主，由于种植板栗树、茶树等，茶树多处于幼苗状态，植被覆盖率降低。

基岩的岩性影响风化壳，风化壳风化程度作用成土母质，成土母质又是土壤的前身，土壤是植物生活的基质，植物又能巩固土壤且提升土壤肥力，从而形成一定的动态平衡。

龟山岩组岩、风化壳、成土母质、土壤、植被相互联系、相互作用共同维持生态平衡。它们受多种因素影响，其中以人类影响较大。龟山岩组原生植被覆盖率达60%以上，生态环境相对平衡；部分区域因人为发展经济，种植茶树、板栗树及修路等工程建设破坏原有的生态平衡，引发一系列连锁反应，形成一些生态问题。近些年，人类植树造林，护林育树，积极保护环境使得部分区域植被达到80%以上，使得生态进一步优化。

4.2 治理措施和建议

治理水土流失的方法主要有自然修复和人为恢复。对于水土流失不严重的区域，我们应该充分依靠大自然的自我修复能力，以自然修复为主，辅佐以人为手段。

人为恢复主要有以下3种手段：

（1）生物措施：生物措施主要指种树种草，这是治理水土流失的基本措施之一，但种树种草要因地制宜，沟壑斜坡上适宜种护坡林，沟壑中则应沿着侵蚀沟道植树，有些地区还应辅以工程措施。

（2）工程措施：兴修水库，修建水平梯田，打坝淤地等都是工程措施，在沟道里打坝淤地，拦蓄泥沙，不仅可以防止泥沙流入河中，还可以在淤地上种植庄稼，治沙效果显著。

（3）以小流域为单元的综合治理：小流域指相当于坳沟或河沟的沟道流域，以小流域为单元的综合治理过程中，应注意贯彻生物措施与工程措施紧密结合的原则。

5 结语

本工作是在搜集已有资料的基础上，以大别山区西段生态修复支撑项目为基础，综合分析野外调查数据，认为罗山县龟山岩组组内主要生态地质问题为水土流失，但水土流失范围较小，强度较低，整体趋向于变好。对水土流失的成因进行了分析，并提出了具体的建议和解决措施。