宁镇山脉是我国地质研究最早、研究最深、内容最广泛、成果最丰富的地区之一。科学家在镇江就有五大地学科研成果。使镇江成为地质学的实行基地。
一是发现了山字型构造。我国著名的地质学家李四光教授在镇江南山发现宁镇山脉在镇江之西为北东——南西走向,到镇江之东转为南东——北西走向。形成向北凸起的弯弧,镇江就是弯弧的转折点;而句容和金坛县之间近南北走向的茅山又直指这里,两者似乎组成了一个倒写的“山”字。通过进一步研究,他还发现了这是受扬子准地台控制的淮阳山字型构造前弧东翼的反射弧部分。李四光由此创立了“山字型构造”学说,创立了地质力学理论。
二是发现了沿江大断裂。焦山、象山之间的断裂作用发生在大约1.36亿年前的侏罗世末期的燕山运动,称为“长江大断裂”或“沿江大断裂”。焦山、松山、寥山和象山原本是一个隆起的背斜,长江大断裂发生后,这个东西背斜的北翼沉降陷落下去,平均陷落40米以上,现在长江南岸的镇江象山、南京的幕府山等基本上是这个背斜的南翼。距今200万年到70万年的前早更新世,在长江大断裂破碎带的基础上,经过江水长期侵蚀,发育成了长江河道。
三是发现了古冰川遗迹。在7亿年前的早震旦世晚期,镇江、南京及周围地区处于滨海环境,气候异常寒冷。海面上有冰山漂浮,陆地上有大面积的冰川覆盖。丹阳埤城一带是冰海中的一座古岛,岛上覆盖着厚厚的冰川。这是地球史上最早的冰川期,地质上称为“南沱冰期”。地质学家在丹阳建山乡嘉山高桥中学附近和埤城尧巷的钻孔中找到这个时期的冰川沉积物------冰川砾岩,又有大陆冰川作用的痕迹。
四是发现了巨型石灰石矿藏。1919年丁文江教授在丹徒赣船山发现了大面积厚层优质石灰岩----黄龙灰岩。厚度大多在80—90米之间,质地很纯,是上好的水泥原料和炼钢的熔剂。1931年李四光教授命名的船山灰岩厚度也很大,质地也很纯,为特大型的石灰石矿藏。
五是发现了标准地层。如1877年德国科学家李希霍芬就以句容仑山的名字命名了“仑山灰岩”。1919年地质学家丁文江在丹徒赣船山,以当地地名将这种岩石命名为“黄龙灰岩”。后来李四光命名了另一类石灰岩为“船山灰岩”。高家边页岩和茅山砂岩的创名地点就分别在句容的高家边村和句容的大茅山,那是1935年由李毓尧命名的。1931年朱森把句容高骊山南坡的地层创名为高骊山砂岩。此外,1935年还有李毓尧以句容下蜀命名的下蜀黄土。
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