基本形成
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。而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，便形成了现在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。
基本命名
“张家界地貌”国际学术研讨会于2010年11月11日在张家界召开，国际地貌学家协会现任主席、新西兰惠灵顿维多利亚大学迈克尔克罗泽及中国工程院院士、中国地质科学院研究员卢耀如等26名国内外专家云集武陵源，共同对“张家界地貌”的命名进行全面研讨，对“张家界地貌”的特有性、唯一性等进行充分研讨和论证，进一步丰富地球科学的研究。
联合国教科文组织地学部前任主席、德国慕尼黑大学客座教授沃尔夫冈·伊德对张家界独特的石英砂岩地貌赞叹不已：“‘张家界地貌’命名一经确定，将会大大扩大张家界的知名度，进一步促进张家界旅游经济发展。”
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