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来张家界旅游观光的人，无不对武陵源奇特的砂岩峰林地貌和九天洞、黄龙洞神奇的地下喀斯特景观感到惊奇，并被它惊人的魅力所倾倒。惊叹之余，不少人会研究它，更深入地去认识它。追根溯源，探索其奇特的自然景观所形成的奥秘机理，以增添无穷的游兴。为了帮助青少年以科学的眼光认识大自然，有必要将张家界形成自然景观要素的地层、矿产、地貌作一简单介绍。
地层
市区内的地层，除前震旦系没有出露，石炭系缺失外，基本上发育都较为齐全。岩性以石灰岩为主，还有白云岩、页岩。发育完好的岩性引起国内外学者的重视。
张家界市区的地层，主要为石灰岩层，这为建筑业用石料、石灰生产水泥提供了取之不尽的原材料。地下喀斯特溶洞景观形成，石灰岩层是先决条件，因为石灰岩中主要成份为钙，钙容易溶解于水，当这种水在地下深处有一定压力时，溶解更甚。灰岩中的钙被水溶解带走，经过几十万、百万年甚至上千万年的沉积钙化，石灰岩地表就会形成溶沟、溶槽，地下就会形成空洞，所以有落水洞、溶洞、暗洞等。当这种含钙的水，在流动中失去压力，或成份发生变化，钙有一部分会以石灰岩的堆积物形态沉淀下来，变成地下空洞。由于免受自然外力的破坏与逐渐堆积，便形成了石钟乳、石笋、石柱等自然景观。
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