南京有7亿多年地质历史，它经历了三次由海上升为陆的造陆运动和一次翻天覆地的造山运动以及两次猛烈火山喷发，以上在地层中都清楚记载着，能在这么小的范围内，看到如此多地层和地壳运动，这在世界大城市中实属罕见。

　　南京7亿多年前的南沱组虽出露零星，但仍可见大水期的沉积物，余者800多米厚的前寒武纪地层多为白云岩，现已做为白云矿大规模开采了。从早古生代的寒武纪、奥陶纪、志留纪（距今5.7亿至4.1亿年间）南京仍处在海里，沉积了2500多米厚的白云岩、白云质灰岩、灰岩，直到黄绿色泥岩、砂岩和紫红色砂岩；从含三叶虫到头足类、腕足类、笔石、牙形刺一直到鱼化石、腹足类等；海水到后期越来越浅，终于在志留纪末受加里来地壳构造运动影响而第一次上升为陆。所以南京没有早、中泥盆世的沉积，而晚泥盆世也只沉积了厚近130米的陆相砂、砾岩、砂岩、粉砂质泥岩，含少量植物化石。

　　从晚古生代距今3.6亿年至2.53亿年间的早碳世至时二叠世，南京又沉入海里沉积了500多米厚的灰岩、紫红色砂岩、砂质泥岩，灰岩中含有孔虫、牙形刺和少量珊瑚、腕足，其中灰岩是本区重要建筑材料。到晚二叠世初，受到地壳运动影响，南京第二次上升为陆地，沉积50多米厚的陆相砂岩，泥质粉砂岩和薄的煤层，南京所产的煤矿都属这一时期。

　　到了距今2.51-2.1亿年间的古生代末期至中三叠世，南京又下沉为海，沉积了900多米厚泥岩、薄层灰岩、角砾灰岩和石骨层（石骨矿现也开采了）。在泥灰岩中含头足类、双壳类化石。之后受海面地壳运动影响南京第三次上升，并从此永远为陆地，所以从距今2.1亿-1.37亿年间的晚三叠至侏罗纪共沉积了厚1200多米，先紫红色、后黄绿色的砂岩、粉砂质泥岩等，并含少量植物化石。此后南京受燕山地壳运动影响，发生猛烈造山运动，巨厚的地层全部褶皱成山，还伴随大断裂、火成岩侵入和火山喷发，并形成一些铁矿、铅锌锰矿、白垩纪还沉积了1000多米厚的砾岩、砂岩、砂质泥岩的红层，但未见恐龙化石，仅有孢粉、轮藻、介形虫等化石。

　　新生代6千多万年来，南京沉积了1000多米厚陆相地层，并发生第二次火山喷发，形成南京方山、六合石桂山厚200多米的玄武岩。以上就是南京7亿多年来风风雨雨的地质历程。（来源：南京古生物博物馆）