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方山火山地质
方山是南京地区著名的死火山之一。据地质部门考证，约在距今300万至1000万年之间的上新世时期，方山发生过两次火山喷发，岩浆冷却凝固形成山体。山上有两层玄武岩覆盖，下面一层紧紧覆盖在第三纪中新世洞玄观组砂砾层上，厚度约54米，这是第一次喷发的玄武岩。这层玄武岩上是一些碎屑的沉积物，这表明火山喷发处于间歇时期。再上又为一层玄武岩覆盖，即第二次喷发时堆积起来的。此后数百万年来就一直没有再喷发过。

【南京方山火山口实景】
方山火山科学研究可追溯到十八世纪七十年代，李希德霍芬和Anderson（1887，1876）考察南京及周围火山时给了一个“南京火山”名称。指出“玄武岩丘除了方山大都为平台状，除玄武岩岩流还有火山砾、火山弹和成层的凝灰岩”。

【南京方山火山喷发阶段示意图】
真正的方山地质学研究是在上世纪四十年代由程裕淇、沈永和首先完成的。1948年，他们研究成果正式发表在中国地质学会会志第二十八卷一、二期合刊，由中国地质学会印刊（上海艺文书局承印）。刊物为英文版。（Bulletin of The Geological society of China, Volume Twenty-Eight, published by the Society Nanking, China 1948）全文47页，6个图版，5张插图和6张表格。该文详细阐述了火山的地质、野外观察、岩相学、岩石学与火山活动历史。文中首次创立命名洞玄观层、方山火山岩系；首次详细阐述了方山地质及其演化历史（图1-6程裕淇文献）。这一文献直到现在仍可作为研究新生代火山的经典之作。测制的地形地质图、剖面图表示作者野外地质工作之扎实与功底，岩石学研究反映了作者显微镜下研究的功夫，值得当代地质作者学习。程裕淇先生解放后致力中国地质学研究，为中国科学院学部委员（院士），曾任原地质矿产部总工程师、副部长。
1949年以后，方山地区先后进行1：20万区域地质调查，1：5万区域地质调查，以及在全国地层对比研究，编制宁镇山脉地质志过程中均从不同学科对方山地质进行了调查研究。

【南京方山火山喷发历史】
南京师范大学李立文等在洞玄观采集一个哺乳动物化石，经周明镇、胡长康等鉴定并发表了《南京方山中新世哺乳动物化石的发现》一文，刊于《古生物学报》第4卷，第4期，1956年11月。化石发现于洞玄观西第二沟，化石鉴定为安琪马（Auchitherium anrelianense）和小鹿类化石。文中指出：我国南方及长江流域还没有发现过含有中新世化石的地层，因此标本在方山的发现就有很大的地层与古生物意义。

【南京方山安琪马化石】
1974年江苏区域地质测量队在洞玄观组采集到一些骨化石。1977年李传夔于《古脊椎与古人类》（第15卷，第1期）刊物发表题为〈南京方山中新世仓鼠化石〉一文。作者定名为“南京稀古仓鼠”（Sp anocricetodon ningenesis, gen. etsp. Nov）文中指出仓鼠化石在北美、尤其是欧洲较多，作为欧洲地层划分中重要化石。在我国山西（上始新统）、甘肃西部（浙新世）、内蒙（上新统）、第四纪中我国仓鼠化石更多，只有在中新世时期，我国尚无此类化石的确切报导。方山的标本刚好填补了这一重要环节，对我国或中亚地区仓鼠的进化过程很有作用。
南京地质矿产研究所等对方山火山岩层的古地磁作了研究，陈道明等对方山玄武岩进行了年代测定和岩石地球化学研究。