名茶太平猴魁形成的地质背景

文章编号：1005一6157（2010）01一058一妥徽地质GeologyofAnhui第20卷第1期2010年3月Vol.20No.1March2010名茶太平猴魁形成的地质背景吴跃东，向钒，赵家厚，陈波，李玉明，马玲，吕易（安徽省地质调查院安徽合肥230001）摘要：通过对太平猴魁茶的实地调查，从地学角度分析了太平猴魁茶的地质背景对土壤中元素组合、土壤类型的影响，探讨了地质背景与茶叶主要品质的关系，分析了茶叶优异的品质与地质背景条件的相关性。确定出太平猴魁茶是在持定志留纪康山组长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩风化而成红壤土、粗骨土，这些土壤为茶树生长提供了大量的营养物质，持别是有益的微量元素对提高茶叶品质起到了重要作用。关键词：名茶太平猴魁；地质背景中图分类号：S151文献标识码：A0引言黄山地区生长的太平猴魁茶是闻名国内外的优质名茶[1~4]，属绿茶类尖茶，为我国“尖茶之冠”。太平猴魁茶原产地产于黄山市黄山区三合村的猴坑、猴岗、严家三个自然村落的凤凰山、狮彤山、鸡公山、鸡公尖一带，其中以猴坑所产质量最为上乘，茶园多分布在25“。40“的山坡上，土壤多为志留纪康山组长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩风化而成的粗骨土，土层深厚肥沃，通气透水性好，气候为温和湿润。由于具有得天独厚的优越生态环境，为太平猴魁茶自然品质风格的形成创造了极其良好的条件，蕴育出太平猴魁茶以其醇厚滋味，独特的清香而名扬四海。本文从地学角度对名茶太平猴魁的茶叶品质、质量与地质环境关系进行了研究，认为在同等自然环境条件下，地质环境是影响茶叶生长的重要因素之一[5]。1地质背景1．1地层调查区隶属华南地层大区下扬于地层区江南地层分区，地层较发育，出露了中元古代一第四纪地层[6]。中元古代一新元古代地层岩性主要为一套浅变质的碎屑岩和基性火山岩，组成中低山为主的地貌；南华纪一震巳纪地层其岩性主要为含凝灰质的碎屑岩夹沉凝灰岩，多组成中低山地形[7~8]；寒武纪一奥陶纪地层岩性以碳酸盐岩沉积为主，志留纪一泥盆纪地层岩性为碎屑岩沉积，多组成低山地形；二叠纪地层岩性以碳酸盐岩为主夹煤层等；袜罗纪一白圣纪地层岩性主要为碎屑岩沉积夹中酸性火山岩，组成浅丘状平原、丘陵地貌；新生代地层主要为第四纪地层，为冲洪积成因的松散层，组成堆积平原地貌[9~10]。1．2岩浆岩区内岩浆活动主要形成于晋宁期和燕山期二个时期，侵入岩的岩性以花岗闪长岩、花岗岩和二长花岗岩等为主[8]。晋宁期岩浆活动主要形成呈坎岩体，岩体呈岩基状产出，岩性为中、细粒花岗闪长岩及斑状花岗闪长岩；燕山期岩浆活动主要形成黄山岩体和太平岩体。黄山岩体由中细粒花岗岩和斑状花岗岩构成。太平岩体呈岩基状产出，岩性为中细粒一中粗粒黑云母花岗闪长岩、中粗粒似斑状黑云母花岗闪长岩。1．3构造本区属扬于准地台下扬于台拗，经历了皖南、印支和燕山多期的构造运动，断裂构造较为发育。查区由于经历了不同构造层次多期叠加变形，铸就了以北东向构造为主体的格局。收稿日期：2010-01-12基金项目：安徽省国土资源厅资助[2004]03作者简介：吴跃东（1962-），男，安徽合肥人，博士，教授级高级工程师，现从事沉积学和环境地质学研究工作4第20卷第1期592地质背景对茶叶生长环境的影响影响茶叶植物生长的因素很多，如气候、土壤养分等，前人的研究也大多数围绕它们展开[11~16]。本次工作把茶叶的生长作为一个生态系统来研究，发现在一定的山区小气候内，地质因素也非常重要，在整个生态系统中与气候共同起了主导作用，两者一定程度控制了茶叶的生长区域和质量。2．1地层岩性条件的影响通过调查发现太平猴魁茶的优质高产，除具备各种自然条件和科学管理外，而地层岩土环境的优劣起着至关重要的作用，在不同基岩分布区茶叶的长势有着很大区别。查区内发育了各个时代地层，其岩性复杂，形成土壤各异。从太平猴魁茶的主要产地来看，主要集中产在志留纪地层中，如产量高，品质好的太平猴魁茶产在猴坑一带的中志留世康山组地层中，依据茶叶生长环境及分布，可反映查区内的地层和岩石类别，不同基岩分布区茶叶的长势具有很大区别。太平猴魁茶在野外调查中可以发现，自然生长的太平猴魁茶在砂岩、页岩长势较好，品质较佳，即在志留系分布层位中生长的茶叶质量、产量均较好，从而说明地球化学背景与茶叶生长适宜区有很强的联系。太平猴魁茶生长的有利条件是多地形雨，温度大，多砂页岩，化学成份中多钾少钙，地广人稀，坡度陡，人工施肥较少，相对地更接近优质茶所需的自然环境。太平猴魁茶的成土母质以石英砂岩、粉砂岩等为主。2．2土壤地球化学环境的影响茶树和其它作物一样，都有其适宜生长的最佳土壤环境，适合茶树生长的土壤环境为：土壤pH值显酸性，一般pH值在3.5。6.8之间[17]。茶树的生长取决于土壤母岩中矿质元素的含量。一般情况下，土壤中矿质营养元素含量与其母岩成正相关。各种矿质元素对茶树的生殖、生长都起着不可替代的作用，某种元素的缺乏或过剩都会直接影响茶叶的产量和品质。调查区岩一土系统垂向上的地球化学元素迁移特征表明，相同地质单元有着几乎相同的岩一土系统迁移规律，这导致黄山一带山区土壤中的很多元素分布和其下的基岩有密切关系，有着相对比较一致的地球化学特征。同时也表明，基岩中元素值高不一定土壤中就高，还要看元素在岩一土系统中的迁移情况（表1）。从太平猴魁茶产地的岩石一土壤元素含量对表1太平猴魁茶生长区的基岩、深层土壤和表层土壤元素平均值对比Tabie1ComParisonofeiementaveragesinbedroch，deePsoiiandtoPsoiiinthegrowingareaoftheteaTaiPingHouhui茶叶种类取样位置KNPMnFS太平猴魁表层样172082355.6922.71060.9400.6284.02基岩样153002136.8753.51197.6414239.2深层样201331811518746.7374190.87茶叶种类取样位置ClBCrSrHgPb太平猴魁表层样64.0660.3168.9947.6387.7837.877深层样61.8756.5750.1767.3372.8327.633基岩样54.874.666.55988.2726.2茶叶种类取样位置CuCoAsZnNiU太平猴魁表层样27.12917.410.30681.5826.5633.518深层样21.913.63311.382.219.84.452基岩样20.92417.366.8728.36.365茶叶种类取样位置BiSeMoCdSnI太平猴魁表层样0.49690.52020.8976234.936.4635.953深层样1.20710.33630.6067130.464.9674.26基岩样0.40250.4820.81200.955.18.379注：Cd和Hg含量单位为μg／kg，其余为mg/k比表上可以看出，基岩中的Mn、F、B、Hg、Ni、Co、I、As、U等元素含量最高，K、Th、Bi、Zn、Cl、Pb、Cu等元素含量最低。深层土壤中K、Th、Bi、Sr等元素含量最高，Mn、F、B、Hg、Ni、Co、I、N、P、S、Cr、Sn、Se、Mo、Cd等元素含量最低。而在表层土壤中以N、P、S、Cr、Sn、Se、Mo、Cd、Zn、Cl、Pb、Cu的等元素含量最高，As、U、Sr等元素含量为最低。说明在太平猴魁茶产地中，从岩石一深层土壤一浅层土壤元素中，是N、S、Pb、Cu等元素含量是增加的，表明这些元素在吴跃东，等：名茶太平猴魁形成的地质背景2010年60妥徽地质岩一土系统的迁移能力较强，而As、U等元素含量是减少的，在岩一土系统的迁移能力较弱，F、Th含量变化不大，表明在岩一土系统的迁移能力一般。通过土壤地球化学调查成果揭示出岩一土系统在水平迁移方面的特点。由于黄山地区植被繁茂，水土流失程度小，成土母质形成的土壤本身较少远距离搬运，使得区域上微量元素的迁移并不很大，与垂向上岩一土迁移规律有较好的相关性，仍然与岩（地）层分布存在对应关系。茶叶的生长分布和其下的地（岩）层有较强的相关性，在志留纪的康山组、青白口纪邓家组和太平岩体分布区的产量和质量均较好，而在南华纪、震巳纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪地层中以及在黄山岩体中较难生长，或者产量很低，仅有上述地层之上产量的三分之一到五分之一。中新生代袜罗纪和白圣纪红层分布区的土壤，正常表土pH值为5.0~6.5，茶区土壤为山地黄棕壤，显示弱酸性。由于植被覆盖率高，自然环境原始土壤，质地壤粘程度适中，有机质含量高，有利于茶叶生长，但茶叶品质较差[18]。结合土壤地球化学调查结果可以认为，在同一地区相同气候条件下，地质背景即地（岩）层单位的分布对茶叶生长的控制作用是较为明显的[19]。茶叶的分布规律反映出岩一土系统元素迁移特点有较好的联系，即Fe、N、P、Mn、Cu、Mo、Zn、B微量元素在土壤中富集的地层之上生长的茶叶较好。3地质背景与茶叶品质的关系3．1土壤母质与茶叶品质的关系茶园土壤性质及肥力状况受到土壤母质的影响，并严重影响茶叶的品质，其原因主要是不同土壤母质发育的土壤所含有的有机质、矿物质元素及土壤酸碱度存在差异所造成[20]。通过对太平猴魁茶产地土壤母质特点研究表明，K、Al、Fe、Mn、Zn五种元素与母质的相关性较大，而这些矿物质元素是植物体中结构性元素和功能性元素，对于茶叶中的蛋白质、氨基酸、碳水化合物等的合成具有很大的影响。因此，生长在砂岩中的母质发育的土壤中的太平猴魁茶，生化品质中的氨基酸总量，总糖量明显高于其它母质，而酚氨比也明显低于其它母质。含硅多的砂岩成土母质，能形成适合茶树生长的砂砾土壤。而砂砾土壤的优点是昼夜温差大，利于茶树同化物的吸收与积累，根生长最多，茶叶中的氨基酸含量高，茶叶香气好，滋味浓等。通过酸碱度研究，早志留世砂页岩发育的土壤pH值的是4.5，已有研究表明，生长在PH值5.0一6.0之间时即可获得较好的茶叶品质[21、22]。成土母质对茶叶品质的影响具有普遍性规律，在同等条件下，砂页岩成土母质的茶园有利于生产高品质的名优茶。3．2土壤的化学成份含量与茶叶品质的关系茶树生长区的成土母质对茶叶品质的影响所表现出的差异，与它们的化学成份有关。太平猴魁茶生长区的土壤含硅量都较高，一般可达65%~70%以上，大部分的硅来自砂岩成土母质，而硅多的土壤均能形成适合茶树生长的砂砾土壤，据中国农科院茶叶研究所研究，砂砾质土的优点是昼夜温差大，利于茶树对同化物的吸收与积累，根生长量多；茶叶中的茶氨基酸含量高，茶叶香气好，滋味浓等。太平猴魁茶生长区的大部分土壤含钾量较高，一般在2.5%~4.0%。茶树生性忌钙，太平猴魁茶生长区的土壤含钙量一般仅0.2%~0.3%，钙与镁的含量在土壤中常呈正相关，所以产名茶的土壤中镁的含量也低。锰少量时有利于茶的生长，但过多时，则对茶品质极为不利，从很多数据中反映出区内的土壤含锰量不高，适合于名茶的生长[23]。从太平猴魁茶土壤元素含量对比可以看出，基岩中的Mn、F、B、Hg、Ni、Co、I、As、U等元素含量最高，K、Th、Bi、Zn、Cl、Pb、Cu最低。深层土壤中K、Th、Bi、Sr等元素含量最高，Mn、F、B、Hg、Ni、Co、I、N、P、S、Cr、Sn、Se、Mo、Cd最低。而在表层土壤中以N、P、S、Cr、Sn、Se、Mo、Cd、Zn、Cl、Pb、Cu的等元素含量最高，As、U、Sr为最低。通过调查得出区内成土母质有利于太平猴魁茶的生长，为硅质含量高的母岩，以志留纪康山组砂岩对茶叶品质最为有利，在这一层位上所产的名茶，从土壤类型上都为红壤和粗骨土，但也有已跨入黄壤带。4结论通过太平猴魁茶地质环境对茶叶生长及品质影响的探讨，认为适宜优质太平猴魁茶生长的环境有以下特点：（1）在茶叶自然形成的生态系统中，地质环境和气候是主要的控制因素，在一定范围内山区小气第20卷第1期61吴跃东，等：名茶太平猴魁形成的地质背景候条件相同情况下，地质因素很可能在其中起主导作用；（2）认为植物营养元素及其有效态等地球化学背景在不同