地貌形成
張家界地貌張家界在區域構造體系中，處於新華夏第三隆起帶，在漫長的地質歷史時期內，大致經歷了武陵——雪峰、印支、燕山、喜山及新構成了本區域的基本構造地貌格架，而喜山及新構造運動是形成張家界奇特的石英砂岩峰林地貌景觀的最基本的內在因素。面外力地質活動作用的流水侵蝕和重力崩塌及其生物的生化作用和物理風化作用，則是塑造張家界地貌景觀必不可少的外部條件。因此，它的形成是在特定的地質環
境中內外力長期相互作用的結果。
晚古生代中晚泥盆紀時期，湖南西北地區地殼下降，發生大面積海浸，成為一片汪洋。張家界處於“川湘凹陷地帶”之深海處，靠近古陸，接納了由流水源源不斷地從鄰近古陸搬遷來的大量鬆散碎悄物質，經過沉積和漫長而又複雜的成岩過程，形成厚達500多米的石英砂岩。經過漫長的流水切割、差異風化、重力崩塌等外營力作用，便形成了所看到的怪誕詭譎的峰林峽谷。石英砂岩峰林景觀標新立異，獨樹一幟，具有極高的旅遊觀光價值和科研價值。
地貌價值
科學研究
張家界地貌發育過程完整，從台地→方山→石牆→石柱→峽谷演化過程清晰，發育時間因素可測性強，在砂岩地貌景觀中具有系統性、完整性、自然性、稀有性和典型性等自然屬性，於1992年被聯合國教科文組織列入“世界自然遺產名錄”，2004年被列為首批世界地質公園。張家界可作為研究砂岩地貌的典型地點。
美學觀賞
在張家界世界地質公園區中心部位86km2範圍內，集中分布了3100多座大小不一、形態各異的峰柱，峰柱高几十米至400m，其柱體的密集度、造型之奇異度、各種砂岩地貌景觀的組合有序度、岩石植被、氣象因素的色彩鮮明對比度、峽谷與溪流組合的和諧度、地形高低錯落相配及各種象形山石景觀引人入勝的聯想度，都達到了令人賞心、悅目、暢神的最高審美境界。張家界地貌的奇俊秀美在世界山嶽景觀中所罕見，被評為中國最美的山嶽景觀之一。
旅遊套用
由於其科學內涵豐富，自然生態和美學觀賞價值高，張家界成為重要的地質、地理科普教育基地和絕佳的自然遊覽休閒勝地，每年吸引國內外遊客300多萬人次前來考察遊覽，旅遊收入促進了地方就業和經濟社會的可持續發展，旅遊業已成為張家界地區的支柱產業。張家界旅遊依託良好的資源和環境，有廣闊的發展前景。
地貌研究
科研課題
張家界地貌國際學術研討會2011年4月8日，武陵源區人民政府與中科院正式簽約，就“張家界地貌”聯合研究合作共建事宜達成一致意見。此舉標誌著“張家界地貌”已正式進入科研課題。
在張家界砂岩地貌國際學術研討會上，“張家界地貌”獲得了國際學術界認定。為了更加深入發掘“張家界地貌”的科學內涵，提高國內和國際知名度，武陵源區人民政府與中科院成立了“‘張家界地貌’聯合研究中心”，共同研究“張家界地貌地質特徵及其地質景觀成因研究”項目，旨在更好地保護張家界這一具有重大價值的地質遺蹟富集區，使之成為全人類共享的珍貴地學遺產地。
研究成就
“根據階地、溶洞等不同層狀地貌的對比，項目組得出了索溪於中更新世(約50～70萬年)開始下切砂岩頂面，張家界的砂岩地貌開始形成。”在2011年四月舉行的中國科協“科技期刊與新聞媒體見面會”上，參與項目的中國地質大學(北京)平亞敏介紹了該項目成果。
砂岩峰林地貌張家界世界地質公園地貌類型多樣，以“山峻、峰奇、水秀、峽幽、洞美”而聞名於世。其砂岩峰林地貌是在特定的地質構造部位、特定的新構造運動和外力作用條件下形成的，保存了一套完善的砂岩峰林形成模式，具有很好的科學研究和地質美學欣賞價值，一直是地貌學家、地質學家們關注的焦點。
儘管科學家們此前已經知道，張家界峰林是以3億多年前形成的泥盆紀砂岩為原料進行“雕刻”的，但“雕刻”從何時開始，一直是科學家們難以解答的問題。
中國地質學會主辦的學術期刊《地質論評》刊出了以中國地質大學(北京)田明中教授、楊桂芳副教授、張緒教副教授為首的項目組的研究成果(研究生平亞敏為第一作者)。結果表明，張家界砂岩峰林的“雕刻”始於中更新世(距今50～70萬年)，即在這一時間，索溪開始下切砂岩的頂面，此後越切越深，形成了今日之峰林地貌。
雲南石林據了解，地貌可以分為剝蝕地貌(如張家界峰林、雲南石林、克什克騰青山山頂的壺穴等)和堆積地貌(如溶洞中的鐘乳石等)。前者開始形成的年代，由於缺少測年對象，很難確定。
本項研究表明，剝蝕地貌的年代可以通過尋求其與堆積地貌之間的相關性來確定。田明中等認為，雖然張家界砂岩峰林地貌形成年代很難確定，但河流階地、岩溶洞穴、砂岩峰林這些不同類型層狀地貌是在統一的造貌作用下形成的，它們之間存在著必然的聯繫，因此可以通過這些不同層狀地貌上沉積物的直接測年並進行區域綜合對比，進而獲得砂岩峰林地貌的形成時代。
項目組進行了詳細的野外地貌綜合考察和地層剖面實測，並在室內利用熱釋光法、電子自鏇共振法等現代測年技術，測得了張家界地區河流階地和溶洞的年代。
該研究首次確定了張家界砂岩地貌形成的精確時代，彌補了張家界地貌研究上的空白，其成果對於提升張家界砂岩峰林地貌的科學價值具有十分重要的意義，也為其他剝蝕地貌的年代學研究提供了新的思路和研究方式。
