（1）構成砂巖峰林的地層為中泥盆統云臺觀組和上泥盆統黃家磴地，巖性為巨厚層或厚層石英巖狀砂巖夾薄層粉砂巖等，其石英含量高達90%以上，且其膠結物多為鐵質、硅質等,石英和鐵、硅質膠結物的化學性質在表生環境下十分穩定，具較強的抗蝕性，另一方面，由于它具有堅硬的物質特性，構成峰柱的堅固的基座。而黃家磴組頂部鐵質膠結的紫紅色厚層石英砂巖（鮞狀鐵礦層）組成峰頂的頂蓋，就象給峰柱戴上了堅固的安全帽，形成名副其實的“鐵帽”。所有這些，都是石英砂巖峰林地貌得以形成并保存至今的物質基礎，在巨厚層石英砂巖中，存在著若干層薄層粉砂質軟弱層，因其抗風化侵蝕的能力軟弱，易于風化剝蝕。軟弱層的存在，一方面降低了峰柱的堅固程度，但同時也有利于單個峰柱的雕塑造型，形成眾多栩栩如生的擬人擬物的造型地貌。
（2）高角度裂隙的發育，是砂巖峰林地貌形成的必要條件。本區屬典型的地臺型構造。巨厚層石英砂巖、由于抗剪強度低，加之產狀平緩，共軛垂裂特別發育，經歷多次構造運動，導致區內不同方向、不同性質、不同規模的斷裂或裂隙縱橫交錯，為日后的外營力地質作用開辟了道路。
（3）所處的特殊構造地位，是砂巖峰林地貌形成的重要因素。特殊的構造條件，控制著砂巖峰林地貌的總體分布。砂巖峰林地貌集中分布于三官寺向斜揚起端的天子山一帶和桑植和斜揚起端的峰巒溪，它們都是位于相同的構造部位，既北東東向寬緩向斜的揚起端，有北北東向褶皺迭加，使得北東東向向斜揚起端地層被進一步抬平,由于產狀平緩，使得巖層之間不易產生重力滑動，有利于峰柱地貌的穩定。
（4）新構造運動的抬升，是砂巖峰林地貌形成的動力因素。第三紀以來的新構造運動，是該區不斷地產生間歇性抬升，地殼的抬升、導致侵蝕基準面的下降，使得該區水動力作用加劇，流水最終切穿高角度的節理或構造裂隙軟弱帶，形成今日之石英砂巖縫林地貌景觀。
石英砂巖產品形成過程砂巖峰林地貌的地史時期，由于地殼緩慢的間歇性抬升，經受流水長期侵蝕切割的結果。其發展演變經歷了平臺、方山——峰墻——峰叢、峰林——殘林4個主要階段。方山、平臺：石英砂巖峰林地貌形成的最初階段，為邊緣陡峭、相對高差幾十至四百米、頂面平臺的地貌類型，頂面由堅硬的黃家磴組含鐵石英砂巖構成。如天子山、黃石寨、腰子寨等處的平臺方山地貌。 峰墻：隨著侵蝕作用的加劇，沿巖石共軛節理中發育中發育規模較大的一組節理形成溪溝，兩側巖石陡峭，形成峰墻，如百丈崖既屬此類型。
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