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张家界砂岩峰林地貌的形成，是在晚第三纪以来漫长的地史时间，由于地壳缓慢的产歇性抬升，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，顶面平坦的地貌类型，顶面由坚硬的含铁石英砂岩构成。如天子山、黄石寨、鹞子寨等处的平台方山地貌。

峰墙：随着侵蚀作用的加剧，沿岩石共轭节惠中发育规模较大的一组世理形成溪沟，两侧岩石陡峭，形成峰墙。如百丈峡即属此类型。

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，则形成由无数挺拔峻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。

残林：峰林形成后，流水继续下切，直到基座被剥蚀切穿，柱体纷纷倒塌，只剩下若干孤立的峰柱，即形成残林地貌。随着外动力地质作用的继续，残林将倒塌贻尽，直至消亡，最终形成新的剥蚀地貌。在武陵源泥盆系砂岩分布区的外围地带则为此类地貌类型。