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。
                                  矿产
        地层和构造的特殊条件，使张家界的矿产以沉积形成的矿产为主，有煤、铁、镍、钼，其次有低温热液形成的铅、锌、铜，非金属矿产有石灰岩、白云岩、大理石、重晶石、硅石（石英）等，还有矿泉水。
        总之，从科学和工业的观念上讲，泥土石矿能烧制砖瓦，砂石矿能建造桥梁、高楼。能利用并为国民经济建设服务的都是有用的矿产资源，都应该珍惜和保护，只是其价值大小不同罢了。
        形成武陵源景区奇特的砂岩峰林地貌的石英砂岩，本身也是一种矿产资源。其二氧化硅含量达９０％～９９．６％，是生产石英玻璃的优质原料。是开采作为矿石，还是保存其峰林景观，我想，人们肯定会毫不犹豫选择后者，因为后者的价值简直无法计算。
                                  地貌
        在张家界市区境内，由于受地理、地层、构造、气候等诸多条件的影响，便形成了多姿多彩的地貌奇观。从地势上来看，张家界市西接云贵高原，东临洞庭湖，北与鄂西山区接壤，南又与雪峰山毗连。其总的地势是：东南与中部低，四周高，沿澧水河流两岸，又有一块一块的冲积平原。该市境内一年四季，气候温和，雨量充沛，溪流发育，各条溪流均汇集到澧水河，然后从西向东，一直流进八百里洞庭湖。湖内，沉积着几十米几百米厚的泥沙。