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一、地 质
(一)构 造
冷水滩区的地质构造经历早、中、晚古生界和中生界构造运动，早期的构造形迹遭受后期构造的破坏和改造，现在保存下来而较清晰的主要有三次：第一次是加里东运动，发生在距今4亿年左右，使震旦系至奥陶系的地层发生强烈的褶皱和轻度的变质。区内中部地区与东安、祁阳共同构成凹陷地带。第二次是印支运动，发生在距今2亿年前。这次运动使冷水滩区绝大部分地层上升为陆地，普利桥仍有一处狭长地带在海水之下，继续接受沉积，成为含煤的主要地层。第三次是燕山运动，发生在距今l．4亿年前，使弧形构造体系正式完成，全区均上升为陆地，只有小部分凹陷湖泊，后来接受陆相沉积物，形成现代的红岩。在弧形构造中褶皱和断裂的发育程度及强度，由东向西逐渐减弱，由一系列呈弧形展布的背斜、向斜和压性断裂、旋转以及派生的“多”字形构造共同组成。
岚角山一牛角坝一普利桥一线，为弧形构造东部的一个构造带。这一地区内分布泥盆系至白垩系地层，总体上为一复式向斜构造。其中次一级的褶曲十分发育，伴随褶曲而生的压性断裂密集排布，使褶曲遭受严重的破坏；只有高溪市以西，黄阳司东南一带地区，褶皱形态较为完整。其中部分褶曲为北东间断裂所破坏，仅保存其半向斜或半背向斜形态，在平面组合形式上具有“多”字形的特点。当这些褶皱在接近两侧弧形褶皱时，其轴向有逐渐转向与相邻之弧形构造轴向一致的现象，明显地反映出受弧形构造的制约。
在弧形构造范围内，有一个旋卷构造，主要是冷水滩境内上岭桥镇的芹菜塘滑轮状构造，位于冷水滩之东，由四个弧形弯曲(上岭桥镇芹菜塘背斜、仁湾镇张家铺一上岭桥镇堰井边向斜、大路曹家一上岭桥镇管家冲背斜、岚角山镇周家村向斜)的褶皱轴面组成。这些褶皱轴面呈放射状，朝中部集中，向四周撒开，每一褶皱面好像轮的叶片，为内旋作反时针旋扭的旋卷构造。
(二)地层
震旦系(z) 分布于区境北部花桥街镇、普利桥镇一带。中下部为灰绿色厚层浅变质中、细粒石英砂岩与千枚状板岩互层。顶部为薄层硅质板岩及乳白色厚层燧石岩，岩性稳定，厚度变化不大，在126～584_米之间。
寒武系(E) 分布于境内花桥街镇、普利桥镇、杨村甸乡、黄阳司镇一带山区，与震旦系整合接触，厚1600～3595米。底部有石煤1层，呈扁豆状，一般厚度小于20厘米，最厚达l米，石煤透镜体有的明显受断层破碎带控制；下部以灰绿色浅变质细粒石英砂岩夹炭质板岩为主，炭质板岩中产海绵针骨等化石。中上部为厚层中细粒石英砂岩和长石石英砂岩夹黑色板岩，产透镜状石煤。
奥陶系(O) 分布于境内花桥街镇、普利桥镇、杨村甸乡等处，与寒武系相似，且与寒武系整合接触，厚372～1923米。中下部为炭质板岩，硅质板岩夹透镜状石煤。上部以板岩为主，夹长石石英砂岩，产对笔石、心笔石、双头笔石、叉头石等化石。
泥盆系(D) 在区内分布广泛，主要集中在上岭桥镇、仁湾镇、珊瑚乡、伊塘镇等处，与下伏地层呈鲜明的角度不整合接触，厚846～2002米。仅有上统及中统，缺失下统地层。底部为浅海相碎屑岩沉积，主要由紫红、紫灰红石英砂岩或含铁泥质砂岩组成。顶部为泥质砂岩、黑色泥岩及钙质泥岩，其余均为浅海碳酸盐相沉积。产假小泡沫珊瑚、云南贝、宁石燕及拟鳞木等化石。
石炭系(C) 主要分布在普利桥镇和花桥街镇一带，与下伏泥盆系呈整合接触。下石炭统(C1)大塘组(Cld)的测水段(Cldc)以粉砂岩、砂质页岩与页岩为主，中、上部常夹菱铁质结核及劣质煤，亦含黄铁矿颗粒，下部夹泥灰岩，顶部为灰白色铝土泥岩，底部为钙质泥岩。中上石炭统壶天群(C2+3)与下伏石炭统梓门桥段为整合接触，岩性以灰岩与白云质灰岩或白云岩为主，底部有同生砾岩，产蜒类化石。
二迭系（P) 在蔡市镇、仁湾镇等处出露，与下伏石炭系呈整合接触。下二叠统(P1)自下而上分两组：栖霞组(Plq)主要为一套灰至灰黑色中厚至巨厚层状生物碎屑灰岩，以深灰或灰黑色岩为主，含硅质炭质及铁质。当冲组(Pld)下段以灰黑色、黑色泥岩、泥灰岩为主，上段以灰黑、棕褐色中厚层状含铁锰质硅质岩为主，浅部风化淋滤富集成铁锰矿。
三迭系(T) 三迭系上统(T3)为冷水滩区主要含煤深积，与下伏地层呈明显角度不整合接触，平均厚41米。主要分布在普利桥镇、黄阳司镇、竹山桥镇。底部为砾岩，其成份以灰岩碎块为主，分选性差，呈棱角状；中部为灰色砾粉砂岩、粘土岩或深灰色泥岩，偶夹煤包；上部深灰色泥岩、粉砂岩、砾质泥岩，局部地区为石英砂岩或介壳灰岩，夹煤1～3层。
侏罗系中统(J：) 与下统多呈假整合或整合接触，厚约180米。主要分布在普利桥镇、黄阳司镇、竹山桥镇等处。下部以紫红泥岩为主，夹灰绿色薄层状粉砂岩、细砂岩；上部以中粒砂岩为主，夹泥岩。主要分布于黄阳司一带，为主要含煤地层之一。
白垩系(K) 区内各乡镇均有零星分布，与下伏地层呈角度不整合接触，厚300 500米。底部为砂岩；中部为钙质泥岩与砂质泥岩互层，局部为含铜砂岩；上部为紫红色粉砂岩，部分地段将其时代定为白垩系～古老第三系，具体将如何划分，尚待今后进一步研究。
第四系【Q) 主要分布于湘江流域两岸一至四级阶地上，呈松散至半固结状态，与下伏地层均呈不整合接触。厚0～60米。主要由黄土、粘土、亚粘土、砾石等组成。
二、地 貌
冷水滩区地处越城岭余脉，零祁丘岗盆地的北部，四明山下，北、东、西三面高，中、南部较低平。境内以杨村甸乡的腾云岭为最高峰，海拔1052米，最低是竹山桥镇的哲洲滩，海拔80．3米，最大高差971．7米。冷水滩区和南边的芝山、西边的东安、东边的祁阳共同构成一个较大的山间盆地。盆地分成东、西、南、中部分；东祁阳，西东安，南芝山，冷水滩居中。区境北端是四明山，南边为紫金山，东西两面以及中间的广大地区则是微波起伏的平原岗地。湘江以北，从四明山的腾云岭到哲洲滩，平均坡降为2．9％。区境地貌特点以岗地、平原为主，山地、丘陵、水域兼有。据1992年《冷水滩市土地利用现状调查报告》统计，山地、丘陵、岗地、平原、水域组合的比例为0．7：1．9：3．3：3．2：0．9。全区地貌类型齐全，有利于农、林、牧、副、渔综合布局开发和养殖。
(一)山 地
山地一般海拔高400～1000米，坡度大于25～50度，坡陡，切割深，脉络清楚，岭谷交错，垂直差异明显，主要表现为低山丘陵起伏，局部有基岩裸露，土壤主要为红壤，面积为85．13平方公里，占全区总面积的7％。主要分布于境内花桥街镇、杨村甸乡、普利桥镇、黄阳司镇等处。
(二)丘 陵
境内丘陵为平原、岗地向山地过渡的地貌类型，海拔小于300米，比高60～200米，坡度在15～20度之间，丘顶呈浑圆状，无明显脉络，切割破碎，冲谷交错，分布规律明显地受弧形构造体系的控制。丘陵面积232．82平方公里，占全区总面积的l9．1％，分布在境内以北的普利桥镇、花桥街镇、杨村甸乡等地，处北西30度左右方向，呈长条状，与平原岗地相间分布。
(三)岗 地
境内岗地海拔高度在400米以下，相对高差20～60米，坡度7～15度，面积401．37平方公里，占全区总面积的32．92％，岗地地表切割微弱，起伏平缓，平顶丘岗居多，其间有宽展坳沟，处于平原向丘陵过渡的地带，多与溶蚀平原共存，包围在平原周围或突起在平原之中，分为红土岗和灰岩岗两大类，土壤为红壤，土层较厚，低岗坡缓可耕。境内各乡镇均有分布，主要集中在区域内普里桥镇和黄阳司镇。
(四)平 原
平原由冲积物和残积物构成，属堆积地貌。由于河流的堆积作用，造成冲积物组成的平缓地面，坡度小于5度，下部为砾石层，上部为石灰岩风化物、砂土或粘土，土层一般深厚肥沃，带砂性。主要分布在湘江沿岸河滩及其支流两岸的河谷地区，面积386．6平方公里，占全区总面积的31．72％。其中，江河平原占平原面积的69 0A，溪谷平原占平原面积的23％，溶蚀平原占平原面积
三、土 壤
(一)成土母质
冷水滩区地质构造比较复杂，由于地质构造第一篇建置地理运动的影响，其成土母质以石灰岩、砂岩为主，第四纪红色粘土、河流冲积物次之，板页岩、紫色砂页岩较少。发育的土壤有水稻土、红壤、山地黄壤、山地草甸土、黑色石灰土、红色石灰土、紫色土、潮土等。海拔700米以上的为山地黄壤。
石灰岩 根据冷水滩市土壤普查资料，全市121894．7公顷土壤中，石灰岩风化物面积68699．8公顷，占土壤总面积56．36％，广泛分布于区境内低山、丘陵和岗地，以花桥街镇、黄阳司镇、仁湾镇、珊瑚乡为多，形成的自然土壤有灰岩红壤、灰岩黄红壤。水稻土有浅灰泥田、浅灰黄泥田、鸭屎泥田、灰泥田；旱土有灰红土、红灰土。土层厚薄不一，质地粘重或较粘重，粘结性强，通透性差；土壤呈酸性或微碱性反应，含钙丰富，其他养分缺乏。
砂岩 砂岩风化物 (包括浅变砂岩、硅质岩、砂岩、砾岩等)面积35751．7公顷，占土壤总面积的29．33％；主要分布于区内伊塘镇、仁湾镇、黄阳司镇等区域内的中低山和丘陵、岗地，形成的土壤有山地草甸土、砂岩山地黄壤、砂岩黄红壤。水稻土有黄沙泥田、浅黄沙泥田；旱土有黄沙土、红沙土。土层较薄，质地多为壤土，土壤疏松，通透性较好，保水保肥能力较差；呈酸性反应，养分含量低。
第四纪红色粘土 第四纪红色粘土面积5595公顷，占土壤总面积的4．59％。零散分布在黄阳司、岚角山等区域的丘岗地，形成的土壤有四纪红土红壤；形成的水稻土有浅红黄泥田、红黄泥田；旱土有熟红土。土层一般深厚，质地较粘重，呈酸性反应，养分含量较低，有的侵蚀较重。
河流冲积物 河流冲积物面积5241．5公顷，占土壤总面积的4．3％。主要分布在湘江沿岸及其支流两岸的河谷地区。形成的土壤是潮土；水稻土有河沙泥、沙泥、河潮泥；旱土有河沙土、河沙泥土、河沙泥菜园土等。土层深厚肥沃、土壤疏松、通透性好；呈酸性至微酸性反应；具有成层性和成带性，开发利用率高，可作为发展粮食和经济作物的基地。
板页岩 板页岩风化物 (含板岩、泥质岩)面积3973．8公顷，占土壤总面积的3．26％。主要分布于杨村甸乡、岚角山镇等乡镇的中低山、丘陵地区。形成的土壤有板页岩黄红壤，板页岩红壤；水稻土有浅黄泥、青泥；旱土有黄泥土、扁沙土。土层和腐殖层厚薄不一，质地较粘重；呈酸性反应，磷钾较丰富，透水性较差，水土流失严重。
紫色砂页岩 紫色砂页岩风化物面积2632．9公顷，占土壤总面积的2．16％。主要分布在蔡市镇、高溪市镇、仁湾镇、上岭桥镇等乡镇的岗地、丘陵地带。形成的土壤有酸性紫色土、中性紫色土、石灰性紫色土；水稻土有浅紫色泥、酸性紫色泥、中性紫色泥、青紫泥；旱土有紫红土、紫红沙土、紫泥土。土层一般较薄，土色分化不明显，一般夹有半风化岩片；呈酸性至碱性反应，含钾钙较丰富；冲刷较严重，植被覆盖率低，多为荒山秃岭。
(二)土类与分布
冷水滩区土地共分8个土类，l6个亚类，47个土属，l50个土种。
水稻土 冷水滩的水稻土一般肥力较高，但也普遍存在缺钾少磷、养分不协调的弱点。冷水滩区水稻土面积29986公顷，占全区土地总面积的24．6％，占全区耕地面积的79．8％，分布于地势较平坦、水源较为充足的山岗低平地和溪谷平原。区内主要集中在蔡市镇、岚角山镇、仁湾镇、珊瑚乡、上岭桥镇、高溪市镇、黄阳司镇及普利桥镇、杨村甸乡等处深槽区域。水稻土共分淹育性、潴育性、渗育性、潜育性、沼泽性和矿毒性6个亚类，27个土属，82个土种。其中矿毒性水稻土不足水稻土面积的0．Ol％，集中分布于黄阳司镇、普利桥镇、竹山桥镇等处煤矿区。
红壤 红壤面积最大，主要分布在丘岗地带，面积67034公顷，占全区土地总面积的55％，一般土层深厚，质地粘重，由石灰岩、砂岩发育而成，土层受坡度、岩性影响大，土层厚度多在70～100厘米以上，砂岩、板页岩土层较薄。主要分布在区内的岚角山镇、黄阳司镇、蔡市镇、上岭桥镇。
山地黄壤 面积4266．3公顷，占全区土地总面积的3．5％。垂直分布于红壤之上，一般在700～1200米的中低山和中山区，在境内普利桥镇、花桥街镇、杨村甸乡等地有零星分布。
山地草甸土 山地草甸土成土母质是砂岩和板岩，总面积3413公顷，占全区土地总面积的2．8％。境内普利桥镇、花桥街镇、杨村甸乡、伊塘镇、上岭桥镇等乡镇山地均有小面积分布。
黑色石灰土 面积5119．5公顷，占全区土地总面积的4．2％。镶嵌式分布于石灰岩裸露地区或岩隙间及低洼地，花桥街镇、普利桥镇区域内分布较多，其他各地均有小面积分布。
红色石灰土 面积3169．3公顷，占全区土地总面积的2．6％。较常见零星分布于石灰岩裸露区的山丘坡脚、谷地或剥蚀缓坡阶地，一般处在黑色石灰土下，境内上岭桥镇、蔡市镇、仁湾镇等处有少量分布。
紫色土 面积2559．7公顷，占全区土地总面积的2．1％。境内有少量分布，主要分布在竹山桥镇、伊塘镇等地的低丘陵地带。
潮土 发育于河流冲积物母质，只有河潮土一个亚类，面积10117．3公顷，占全区土地总面积的5．3％。呈树枝状分布于湘江及其支流的河谷地带。
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