张家界地貌是砂岩地貌的一种独特类型，它是由石英砂岩为成景母岩，以流水侵蚀、重力崩塌、风化等作用力形成的以棱角平直的、高大石柱林为主的地貌景观。它是“在中国华南板块大地构造背景和亚热带湿润区内，由产状近水平的中、上泥盆统石英砂岩为成景母岩，以流水侵蚀、重力崩塌、风化等营力形成的，以棱角平直的高大石柱林为主，以及深切嶂谷、石墙、天生桥、方山、平台等造型地貌为代表的地貌景观”。

地貌形成

张家界在区域构造体系中，处于新华夏第三隆起带，在漫长的地质历史时期内，大致经历了武陵——雪峰、印支、燕山、喜山及新构成了本区域的基本构造地貌格架，而喜山及新构造运动是形成张家界奇特的石英砂岩峰林地貌景观的最基本的内在因素。面外力地质活动作用的流水侵蚀和重力崩塌及其生物的生化作用和物理风化作用，则是塑造张家界地貌景观必不可少的外部条件。因此，它的形成是在特定的地质环境中内外力长期相互作用的结果。

晚古生代中晚泥盆纪时期，湖南西北地区地壳下降，发生大面积海浸，成为一片汪洋。张家界处于“川湘凹陷地带”之深海处，靠近古陆，接纳了由流水源源不断地从邻近古陆搬迁来的大量松散碎悄物质，经过沉积和漫长而又复杂的成岩过程，形成厚达500多米的石英砂岩。经过漫长的流水切割、差异风化、重力崩塌等外营力作用，便形成了所看到的怪诞诡谲的峰林峡谷。石英砂岩峰林景观标新立异，独树一帜，具有极高的旅游观光价值和科研价值。

地貌价值

科学研究

张家界地貌发育过程完整，从台地→方山→石墙→石柱→峡谷演化过程清晰，发育时间因素可测性强，在砂岩地貌景观中具有系统性、完整性、自然性、稀有性和典型性等自然属性，于1992年被联合国教科文组织列入“世界自然遗产名录”，2004年被列为首批世界地质公园。张家界可作为研究砂岩地貌的典型地点。

美学观赏

在张家界世界地质公园区中心部位86km2范围内，集中分布了3100多座大小不一、形态各异的峰柱，峰柱高几十米至400m，其柱体的密集度、造型之奇异度、各种砂岩地貌景观的组合有序度、岩石植被、气象因素的色彩鲜明对比度、峡谷与溪流组合的和谐度、地形高低错落相配及各种象形山石景观引人入胜的联想度，都达到了令人赏心、悦目、畅神的最高审美境界。张家界地貌的奇俊秀美在世界山岳景观中所罕见，被评为中国最美的山岳景观之一。

旅游应用

由于其科学内涵丰富，自然生态和美学观赏价值高，张家界成为重要的地质、地理科普教育基地和绝佳的自然游览休闲胜地，每年吸引国内外游客300多万人次前来考察游览，旅游收入促进了地方就业和经济社会的可持续发展，旅游业已成为张家界地区的支柱产业。张家界旅游依托良好的资源和环境，有广阔的发展前景。

地貌研究

科研课题

2011年4月8日，武陵源区人民政府与中科院正式签约，就“张家界地貌”联合研究合作共建事宜达成一致意见。此举标志着“张家界地貌”已正式进入科研课题。

在张家界砂岩地貌国际学术研讨会上，“张家界地貌”获得了国际学术界认定。为了更加深入发掘“张家界地貌”的科学内涵，提高国内和国际知名度，武陵源区人民政府与中科院成立了“‘张家界地貌’联合研究中心”，共同研究“张家界地貌地质特征及其地质景观成因研究”项目，旨在更好地保护张家界这一具有重大价值的地质遗迹富集区，使之成为全人类共享的珍贵地学遗产地。

研究成就

“根据阶地、溶洞等不同层状地貌的对比，项目组得出了索溪于中更新世(约50～70万年)开始下切砂岩顶面，张家界的砂岩地貌开始形成。”在2011年四月举行的中国科协“科技期刊与新闻媒体见面会”上，参与项目的中国地质大学(北京)平亚敏介绍了该项目成果。

张家界世界地质公园地貌类型多样，以“山峻、峰奇、水秀、峡幽、洞美”而闻名于世。其砂岩峰林地貌是在特定的地质构造部位、特定的新构造运动和外力作用条件下形成的，保存了一套完善的砂岩峰林形成模式，具有很好的科学研究和地质美学欣赏价值，一直是地貌学家、地质学家们关注的焦点。

尽管科学家们此前已经知道，张家界峰林是以3亿多年前形成的泥盆纪砂岩为原料进行“雕刻”的，但“雕刻”从何时开始，一直是科学家们难以解答的问题。

中国地质学会主办的学术期刊《地质论评》刊出了以中国地质大学(北京)田明中教授、杨桂芳副教授、张绪教副教授为首的项目组的研究成果(研究生平亚敏为第一作者)。结果表明，张家界砂岩峰林的“雕刻”始于中更新世(距今50～70万年)，即在这一时间，索溪开始下切砂岩的顶面，此后越切越深，形成了今日之峰林地貌。

据了解，地貌可以分为剥蚀地貌(如张家界峰林、云南石林、克什克腾青山山顶的壶穴等)和堆积地貌(如溶洞中的钟乳石等)。前者开始形成的年代，由于缺少测年对象，很难确定。

本项研究表明，剥蚀地貌的年代可以通过寻求其与堆积地貌之间的相关性来确定。田明中等认为，虽然张家界砂岩峰林地貌形成年代很难确定，但河流阶地、岩溶洞穴、砂岩峰林这些不同类型层状地貌是在统一的造貌作用下形成的，它们之间存在着必然的联系，因此可以通过这些不同层状地貌上沉积物的直接测年并进行区域综合对比，进而获得砂岩峰林地貌的形成时代。

项目组进行了详细的野外地貌综合考察和地层剖面实测，并在室内利用热释光法、电子自旋共振法等现代测年技术，测得了张家界地区河流阶地和溶洞的年代。

该研究首次确定了张家界砂岩地貌形成的精确时代，弥补了张家界地貌研究上的空白，其成果对于提升张家界砂岩峰林地貌的科学价值具有十分重要的意义，也为其他剥蚀地貌的年代学研究提供了新的思路和研究方式。