茅山山脈

茅山山脈位於江蘇省句容、溧水、高淳與金壇、溧陽諸縣之間。總體呈北北東向延伸,但在吉山至白馬山及雲山至北山段,山脈及地層走向轉為北東至北東東。以高淳雙石牌至溧陽椏溪港一線為界,可分為南北兩個 S 形段。
茅山曾因其褶皺構造複雜，斷裂變動強烈等條件，為國內外地質工作者所關注，是中國最早開展地質研究的地區之一。茅山砂岩，為地質學家李毓等於1935年定名。茅山在大地構造上屬揚子古陸下揚子台褶帶的偏東一部分。在元古界這裡原是一片汪洋大海，後經古生界加里東運動，地殼緩緩上升，海水時進時出，地面或海或陸，這期間沉積了古生界和中生界以海相為主的海陸混合夾有陸相碎屑的沉積地層，如石灰岩、白雲岩、頁岩、砂岩及煤岩等。這其中以砂岩最為著名。砂岩是一種沉積岩，是由石料經過水沖蝕及沉澱於石床上，經過百年堆積變得堅固而成。它是一種固結的砂質岩石，大體由石英粒組成，為碳酸鈣與氧化鐵的混合物。砂岩的色彩分明，有黃若細沙、紅如磚色等。砂岩的表面和紋理有一種原始的莊重氣息，似大漠起伏的沙丘，似海不定期平緩的沙灘，它是整體和諧與細部變化的完美結合。砂岩磨礪億年的沉穩性格，莊重、典雅，隨著地球歷經無數次翻天覆地、滄海桑田的變化，每每就有了今日的名山大川。砂岩的成分中主要為單晶石英，因而它可以用於建築、裝飾、雕刻等方面，是難得的原材料。
茅山組原稱“茅山砂岩”。早至中泥盆世地層。最初命名地點在中國江蘇句容至金壇間的茅山，故名。分布於寧鎮山脈一帶。岩性為暗紫色厚層砂岩，底部具灰白色砂岩，無化石。厚100—200米。
茅山山脈在構造地質單元上屬於南京凹陷，自元古代到中生代三迭紀的漫長的地質時代里，一直處於沉陷，沉積地層頗為完整，各種地層幾乎皆有。其造山時期始於中生代的燕山運動，使原來沉積地層普通發生褶皺隆起，並伴隨強烈的斷裂作用和岩漿活動，從而奠定了今日茅山山脈的基礎。中生代燕山運動後，繼受風水之侵蝕，經歷了一次準平原化過程，山地被蝕夷平，谷地和盆地堆積了由碎屑物構成的砂岩，砂礫岩。在第三紀末以來的新構造運動（茅山運動）的影響下，使其進一步發生褶皺、斷裂和抬升，全區普遍發生了玄武岩的噴溢和間隙性隆升。並產生了東西兩側的逆掩斷層，以及局部塊狀斷裂，最後完成了燕山運動所形成的茅山的基本山形。
玄武岩噴溢主要分布在茅山山脈的南端，大都覆蓋在上述的砂岩、砂礫岩之上，成為熔岩高地，茅山南麓就有一定面積的玄武岩組成的高地。
繼玄武岩噴溢之後，茅山又經歷了一次下蜀系黃土堆積過程，黃土普遍堆積在礫石層和玄武岩高地上，以及一系列山地的坡麓和山谷中，茅山東西兩側就有大面積的分布，在流水的切割下，崗地破碎，大都形成崗、塝、沖交替的特點。
茅山在地質上具有兩大特點，其一是組成山體的岩石年齡和興致龐雜，以砂岩、礫岩、石英岩、玄武岩為主，其他還有石灰岩等，所以茅山溶洞很多，這些溶洞形狀各異。其二是新構造運動顯著，地殼斷裂甚盛，斷層十分發育。山體斷裂破碎的塊體較多，褶皺亦往往受斷層影響，一致向西傾伏，出現了地層倒置現象，顛倒了地層上，下關係，這種逆掩斷層現象在江南地區罕見。
茅山為寧鎮反射弧茅山脊柱體系，它與寧鎮山脈略成“山”字形構造，弧頂就在鎮江。茅山余脈北端入鎮江境內，為花山，仙人山等，其高度銳減，皆為100米左右。這些小山嶺成為連線寧鎮山脈的紐帶，最後完成了寧鎮反射弧茅山脊柱體系的倒“山”字形構造。