公園經歷了漫長而複雜的地質演化歷史。晚三疊世以來,公園一直處於太平洋板塊和歐亞大陸板塊的相互作用的影響下。從晚侏羅世到早白堊世,公園發生了較大規模的火山爆發和岩漿侵入。晚白堊世以來,公園在崇安—石城北東向斷裂帶和泰寧—龍巖南北向斷裂帶的控制下形成了斷陷盆地,沉積了以砂礫岩為主的紅色岩層。晚白堊紀後地殼全面抬升,重新活動的斷裂切割岩層,使它們產生裂隙和升降差異,水蝕雨淋、風化崩塌,昔日的岩石化作了今日的天然美景。
峽谷極其發育是青年期丹霞地貌的最主要特徵。多期構造活動形成的複雜斷裂系統加上流水作用,雕塑了地質公園溝壑縱橫的地貌景觀。由80多處線谷(一線天)、150餘處巷谷、240多條峽谷構成的峽谷群,以其峽谷深切、丹崖高聳、洞穴眾多、生態天然為特色。它們有的縱橫交錯,有的齊頭並進,有的九曲迴腸。人們進入公園,就可見到或直或斜,或寬或窄的各類峽谷,感受峽谷形成的過程。
泰寧地質公園內丹霞洞穴數量之多、洞穴群的規模之大、洞穴造型和組合之奇特、洞穴的可觀賞性之罕見,堪稱“丹霞洞穴博物館”。洞穴大者可容千人,小者不足寸余,擬人擬物、擬獸擬禽、造型奇絕。無數奇洞鑲嵌於赤壁之中,或層層套疊,或成群聚集,蔚為壯觀。
寬窄不一、動靜不同的水體景觀與丹霞地貌及良好的生態環境相互融合,造就了“水上丹霞”奇觀。湖面寬闊,碧波粼粼,湖中有山,山中有湖。溪水在峽谷中蜿蜒曲折,漂流其中如在畫中游。潭水平靜,丹霞矗立,仿若世外桃源。
泰寧歷史悠久,素有“漢唐古鎮,兩宋名城”之美譽。宋代楊時、李綱、朱熹等人曾在此講學、讀書。宋代曾有過“隔河兩狀元,一門四進士,一巷九舉人”的盛況。
泰寧人充分利用了丹霞洞穴,它們有的成了僧尼修行的聖地,有的成了學子苦讀的淨土,有的成了農人居家的樂園,有的成了靈魂安息的歸宿。
明代兵部尚書李春燁的府第——尚書第氣勢恢宏、工藝精湛,是江南地區保存最完好的明代古建築群。起源於清朝乾隆年間的梅林戲,是我國稀有劇種。
地質公園自然環境優良,生物種類多樣,物種豐富;並有多種稀有動植物;植被的分帶性在我國東南大陸至中亞熱帶具有典型性和代表性。
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