大约10亿年前的晚元古代，本区地壳运动开始由以往剧烈变动的状态转为基本稳定的状态。但仍有一些缓慢震荡，是而下降为海洋，总体以海洋为主，于４亿年前沉积了形成砂岩峰林的石英砂岩，2.5亿年前沉积了形成黄龙洞的石灰岩。
至2亿年前的中三叠世晚期，本区地壳全面上升成为陆地，此后又经历了燕同运动，岩层遭受挤压，产生断裂和褶皱，并在山前或山间洼地沉积了很厚的陆相砂砾岩。
200万年前开始的第四纪新构造运动，使本区多次间歇式抬升，在地表水、地下水、重力、生物等多种因素的作用下，形成了砂岩峰林和岩溶洞穴等现代地质地貌景观。
6500万年前的喜马拉雅运动，形成区内海拔1000——1200米（天子山一期）（Ｉ１）及海拔800米（天子山二期）（Ｉ２）两级剥夷面。石英砂岩裸露，索溪河已初具河谷雏形。200万年前开始的新构造运动，地势高差增加，形成区内海拔500米（溶洼一期）及海拔300米（溶洼二期）两级剥夷面。基准面进一步下降，流水不断切割岩层，河流向源至1000——1200米和800米剥夷面，古河谷形成，石英砂岩露出地表，峰林地貌孕育发生。
由于地壳间歇抬升，水降增大，石英砂岩的盖层岩石被剥蚀掉。流水沿几组节理下切，形成以索溪为轴的水网，将古剥夷面分割成大小不等的初始方山及条状山脊，其边缘沿节理切削成岩墙及岩柱的雏形。
区域性掀斜抬升作用导致基准面进一步下降，河流深切及向源交替进行，水网密度增大，初始方山台寨、岩柱进一步增高，并且沿垂直节理进行边坡式重力崩塌，塑造出各种分离兀突的砂岩峰林地貌。
壮年期后，砂岩峰林地貌继续以崩塌方式进行，地壳处于稳定状态，河谷开阔，基准面较稳定，河流以侧蚀作用及搬运堆积作用为主，岩峰、岩柱高度逐渐被削低，体积变小，个体数量变稀。本区索溪峪一带及河流下游地段的一些地貌景观，就属于晚年期。
它们有：骆驼峰（孤峰），仙女献花（峰林），采药老人（石柱），猛虎啸天（孤峰），索溪峪（开宽河谷）等。
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