第一节 地质
石泉以巴山大断层（两河口——喜河——熨斗——五里坝）为界，地理构造跨越杨子准地台和秦岭地槽两大构造单元。
东部及东北部属秦岭南中段地槽型的加里东褶皱带，最古老的震旦纪变质岩系，上覆巨厚的下古生界的地槽型沉积，构造线方向呈北西——北西西向。因受多期造山运动的影响，强烈的褶皱、断裂和大幅度的抬升，形成了山势巍峨，峰峦挺拔的景观。中生代白垩纪（距今1.4亿～0.7亿年），以断裂活动为主，一些山间断陷盆地都堆积了白垩纪的碎屑岩。同时，岩浆活动相当剧烈。秦岭山地所出露的花岗岩，多半属于燕山期。新第三纪以来的喜马拉雅运动，同样以断裂为主，不仅增多了山间坝子，而且也奠定了重峦迭嶂，河网密布的自然景观。出露的基岩有：酸性火山岩（流纹斑岩、石英岩等）、中基性火山岩（绢云母石英片岩、绿泥钠长片岩等）、炭质灰岩、炭质硅质岩、绢云母石英片岩、大理岩、钙质片岩、辉长岩、角闪岩、花岗闪长岩、花岗斑岩等。
西南部属杨子准地台边缘区的大巴山北坡，构造以褶皱为主，呈近南北向。山势比较平缓，多呈浑圆形山脊，坡脚多出现山间坝子和宽阔河谷。虽不如秦岭高峻，但由于多期造山运动的影响，褶皱、抬升、断裂作用和坚硬的硅质灰岩、石英岩、花岗岩、大理岩、杂岩等分布广泛，因此偏西南的中坝、河溪、木竹山以及熨斗街西侧的羊涧沟等地陡崖峭壁，山势峥嵘，并不减于北部秦岭山势。石灰岩分布地区多产生岩溶地形，干沟、陷井、溶洞较多，地下暗河普遍，地表水较贫乏。出露岩性有黑云母片麻岩、灰岩、白云岩、硅质岩、砂页岩、砾岩、花岗岩、大理岩、辉长岩等。
第二节 山川大势
石泉北踞秦岭，南跨巴山，汉江横贯中部。大地貌为两山夹一谷。山势北高南低，多呈“V”型或“U”型山谷。境内马岭以西的汉江和马岭以东的池河、草沟，将全县自然分为秦岭山系和巴山山系两大块，构成全县地貌格架。一般海拔400～1400米，坡度30～55°。最高为北部云雾山（2008.9米），最低为南部石泉咀（332.8米），相对高差为1676.1米。
巴山山地山势稍缓，多呈浑圆状山脊。中部沿汉江两岸及池河下游，系在第三纪断陷基础上发育起来的串珠式河谷小盆地，俗称“坝子”，通称石泉（古堰）、池河盆地。海拔400～600米，东西长36公里，南北宽3公里，是石泉的富庶地带。
石泉山高水丰，大小河流329条，总长1700公里。河网密度每平方公里1.14公里。注入汉江的较大支流22条，其中较大的有子午河、饶峰河、池河、中坝河和富水河。
第三节 地貌分区
石泉地貌类型复杂，大致分为4个地貌类型区。
（一）秦岭中山区
除云雾山周围11个村属中高山外，其余40个村均为中山地带。山势陡峻，峰峦挺拔，森林茂盛，山大坡陡，土薄石多。土地总面积59.03万亩，占全县面积25.8％。平均海拔高程888～1464米，年均气温12.3～9.1度，极端最低气温-18.6～12.8℃，≥10℃积温3773～2636℃，年降水900～950毫米，年湿润度1.1～1.5，中高山大于1.5，属过湿润气候。常年平均无霜期242天。区内森林面积大，林特产品丰富。亚热带、温带经济林树种均有分布。生漆占绝对优势。药材和野生经济植物资源丰富。农作物一年两熟或两年三熟。
（二）秦岭低山区
秦岭低山区山势较缓，平均高程606～847米，土地总面积62.46万亩，占全县面积27.3％。年均气温13.9～12.6℃，年降雨量850～900毫米，≥10℃积温4330～3854℃，无霜期242～231天。粮食生产条件优越，为石泉第二粮仓；畜牧业生产基础也较好，有一定发展前途；桑、棕、木耳、天麻资源丰富。由于前些年农业单一经营，林相残败，水土流失日趋严重。
（三）中部河谷丘陵区
中部河谷丘陵分布在汉江、池河下游、饶峰河谷地两侧，平均海拔410～695米。包括草沟——马岭，古堰——石泉两个坝子，土地总面积28.26万亩，占全县面积12.35％。光照、耕地条件较好。交通便利，工农业生产发达。粮、油、桑为优势。人多地少，旱涝灾害严重，薪柴紧缺。
（四）巴山低中山区
巴山低中山区位于汉江以南，含东南凤凰山、西南木竹山两个中山地带，辖12个乡内，87个村（场）。中山山势巍峨，低山稍缓，一般多呈浑圆状山脊，海拔400～919米（低山），中山在1000米以上。土地总面积79万亩，占全县面积34.54％。光、热条件较好，雨量充沛。油桐、茶叶占绝对优势，桑树亦有一定的发展。人多地少，地瘦土薄，植被破坏，水土流失严重。
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