（1）特殊的地层岩性是砂岩峰林地貌形成物质基础。
构成砂岩峰林的地层为中泥盆统云台观组和上泥盆统黄家磴地，岩性为巨厚层或厚层石英岩状砂岩夹薄层粉砂岩等，其石英含量高达90%以上，且其胶结物多为铁质、硅质等,石英和铁、硅质胶结物的化学性质在表生环境下十分稳定，具较强的抗蚀性，另一方面，由于它具有坚硬的物质特性，构成峰柱的坚固的基座。而黄家磴组顶部铁质胶结的紫红厚层石英砂岩（鲕状铁矿层）组成峰顶的顶盖，就象给峰柱戴上了坚固的安全帽，形成名副其实的“铁帽”。所有这些，都是石英砂岩峰林地貌得以形成并保存至今的物质基础，在巨厚层石英砂岩中，存在着若干层薄层粉砂质软弱层，因其抗风化侵蚀的能力软弱，易于风化剥蚀。软弱层的存在，一方面降低了峰柱的坚固程度，但同时也有利于单个峰柱的雕塑造型，形成众多栩栩如生的拟人拟物的造型地貌。
石英砂岩 （2）高角度裂隙的发育，是砂岩峰林地貌形成的必要条件。
本区属典型的地台型构造。巨厚层石英砂岩、由于抗剪强度低，加之产状平缓，共轭垂裂特
别发育，经历多次构造运动，导致区内不同方向、不同性质、不同规模的断裂或裂隙纵横交错，为日后的外营力地质作用开辟了道路。
（3）所处的特殊构造地位，是砂岩峰林地貌形成的重要因素。
特殊的构造条件，控制着砂岩峰林地貌的总体分布。
砂岩峰林地貌集中分布于三官寺向斜扬起端的天子山一带和桑植和斜扬起端的峰峦溪，它们都是位于相同的构造部位，既北东东向宽缓向斜的扬起端，有北北东向褶皱迭加，使得北东东向向斜扬起端地层被进一步抬平,由于产状平缓，使得岩层之间不易产生重力滑动，有利于峰柱地貌的稳定。
（4）新构造运动的抬升，是砂岩峰林地貌形成的动力因素。
第三纪以来的新构造运动，是该区不断地产生间歇性抬升，地壳的抬升、导致侵蚀基准面的下降，使得该区水动力作用加剧，流水最终切穿高角度的节理或构造裂隙软弱带，形成今日之石英砂岩缝林地貌景观。
形成过程砂岩峰林地貌的地史时期，由于地壳缓慢的间歇性抬升，经受流水长期侵蚀切割的结果。其发展演变经历了平台、方山——峰墙——峰丛、峰林——残林4个主要阶段。
方山、平台：石英砂岩峰林地貌形成的最初阶段，为边缘陡峭、相对高差几十至四百米、顶面平台的地貌类型，顶面由坚硬的黄家磴组含铁石英砂岩构成。如天子山、黄石寨、腰子寨等处的平台方山地貌。 峰墙：随着侵蚀作用的加剧，沿岩石共轭节理中发育中发育规模较大的一组节理形成溪沟，两侧岩石陡峭，形成峰墙，如百丈崖既属此类型。
峰丛、峰林：流水继续侵蚀溪沟两侧的节理、裂隙、形成峰丛，当切割至一定深度时，则形成由无数挺拔陡峭的峰柱构成的峰林地貌，如十里画廊、矿洞溪等处的地貌特征。
(1)下三叠统厚层白云质灰层，是溶洞形成的物质基础，该区最著名的黄龙洞和九天洞，均发育与三叠系灰岩中，该区地层为连续沉积，厚度大，且间夹有若干层抗化学侵蚀能力较强的白云岩、白云质灰岩、粉砂岩等夹层，有利于多层结构的岩溶洞穴地貌的形成。
(2)地台型共轭垂直节理。为洞穴地貌的形成开笔了道路。渗入地下的酸性谁，在漫长的地质年代中将断层缓慢溶蚀。就是以这种蚂蚁肯骨头的精神，顽强地在灰岩中开凿出迂回曲折的洞穴地貌景观。
(3)地壳的间歇性抬升，形成了该区溶洞的多层式结构，黄龙洞的三层楼结构，标志着该区自完4第三纪以来，至少经理了三次明显的地壳间歇性上升运动。
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