地質(zhì)遺跡是地球演化過程中遺留下來的記錄和自然遺產(chǎn),代表著這一地區(qū)的地質(zhì)歷史、事件和演化過程。因此,概括地說地質(zhì)遺跡的成因幾乎全部是地殼內(nèi)外地質(zhì)應(yīng)力共同作用的結(jié)果。
本區(qū)18億年前是古大陸,遭受剝蝕。18億年時地殼開始下降接受沉積,形成中上元古界長城系由陸相到海相的沉積物,由碎屑巖建造演變到富鉀、富鎂的碳酸鹽巖建造,構(gòu)成一個巨型沉積旋回。常州溝期氣候較溫暖,雨量充沛,早期形成厚度較大的河流相碎屑堆積。串嶺溝期氣候更加濕熱,藻類植物大量繁殖,水體相對加深。團山子期和大紅峪期同處于亞熱帶溫暖氣候,有利于菌藻類生物繁衍,伴隨大量碳酸鹽巖沉積,形成豐富的規(guī)模不等的疊層石礁體。高于莊期氣候炎熱潮濕,微體藻類大量出現(xiàn),尤其是高于莊早期藻礁和疊層石相當(dāng)發(fā)育,形成大量碳酸鹽巖和鐵錳質(zhì)沉積。在長城紀(jì)時期,造成了八億年跨越,砂巖層理、宏觀藻類化石,錳方硼礦等地質(zhì)遺跡。
薊縣紀(jì)從14億年開始,氣候炎熱濕潤,地殼仍然緩慢下降,有利于碳酸鹽巖的大量沉積和菌藻類生物的生長。巖石組合以各種類型的碳酸鹽巖為主,古地理處于濱海瀉湖相,潮間帶和淺海陸棚。從而形成了大量藻類化石和疊層石等生物地質(zhì)遺跡。
青白口紀(jì)從10.5億年開始,地殼下降速率漸緩,碎屑巖、粘土巖增多,出現(xiàn)河流相,濱海岸邊砂泥相等沉積環(huán)境。景兒峪期地殼下降形成淺海陸棚相泥灰?guī)r沉積。此后地殼上升,陸地遭受剝蝕。僅保留了8億年的景兒峪組。
寒武紀(jì)早期,約5.6億年地殼下降,接受府君山組碳酸鹽巖沉積。古風(fēng)化殼形成“2億年跨越”的著名薊縣運動地質(zhì)遺跡。
本區(qū)在印支運動期,形成了盤山花崗巖,時間約217.1——222.7百萬年。為花崗巖地貌景區(qū)奠定了巖石基礎(chǔ)。
本區(qū)在長城紀(jì)大紅峪期,約16億年發(fā)生海底火山噴發(fā)活動,形成了與火山熔巖類有關(guān)的地質(zhì)遺跡。
構(gòu)造運動是地質(zhì)景觀遺跡形成的主要原因。根據(jù)地質(zhì)條件分析,本區(qū)地貌奠基于印支運動期,成型于燕山造山運動。燕山造山運動距今約1.8——1.4億年,使薊縣北部黃崖關(guān)、九山頂、八仙山及盤山隆起成山。此后,經(jīng)風(fēng)化侵蝕形成了砂巖峰林峽谷和花崗巖地貌。府君山地質(zhì)構(gòu)造遺跡景區(qū)內(nèi)逆掩斷層形成的飛來峰就是燕山運動的產(chǎn)物。
外力地質(zhì)作用,如風(fēng)化作用、流水地質(zhì)作用、巖溶地質(zhì)作用,造就了極具觀賞價值的地質(zhì)景觀。例如:群獸迎客、雄獅怒吼、一線天、朝天洞、國畫嶺、石蛋山、獅伴樹等。