科羅拉多大峽穀被列入《世界自然遺產名錄》的最重要原因在於其地質學意義：保存完好並充分暴露的岩層，從穀底向上整齊地排列著北美大陸從元古代到新生代不同地質時期的岩石，並含有豐富的具有代表性的生物化石，儼然是一部“地質史教科書”，記錄了北美大陸的滄桑巨變和生物演化進程。
根據地質學家的研究，造就出大峽穀景觀如此驚心動魄的主要原因基本上是沉積、抬升和侵蝕三種地質過程，經過億萬年的交替作用而成的。從古生代早期的寒武紀至36億年前的泥盆紀時期，這一地區處於長期的穩定狀態。當時此地位於大陸板塊邊緣的凹陷部分，上麵覆著一層淺海，從陸地流下的衝積物在此沉澱。此後，或大或小規模的抬升和沉積作用交替進行，直至6500萬年前，急遽加速的造山運動開始，並持續了數百萬年之久。這裏整個地區從此被抬升至海平麵上，形成了今天的科羅拉多高原。到了新生代中期，約2000多萬年前，地殼板塊運動又再度活躍，高原被抬升得更高，河流侵蝕力量相對加劇，切割高原並塑造了各式各樣的地形景觀，漸漸形成了今日大峽穀的雛形。
科羅拉多大峽穀最窄處不過120餘米大峽穀的岩石包括砂岩、頁岩、石灰岩、板岩和火山岩。自穀底向上，從幾十億年前的古老花崗岩、片麻岩到近期各個地質時代的岩層（最年輕的火山噴出岩形成時間僅1000年），都清晰地以水平層次出露在外。這些岩石質地不一，各岩層不僅硬度不同，且色彩各異，顏色隨著一年中不同季節裏植被、氣候條件的變化而變化。甚至在同一天裏，大峽穀的岩石也會因時間的不同呈現出不同的景色：黎明初升的太陽使遠方的岩壁閃耀著金銀色光彩，而日落時晚霞把裸露的岩層映襯得像火焰一般。傍晚從大峽穀南岸望去，夕陽把大峽穀染成了橘紅色，岩石在陽光照耀下變幻莫測；在月光下，兩側岩壁呈白色，襯著靛藍色的陰影，十分醒目。所有這些，確實構成了一幅雄奇壯觀的自然畫卷。由於科羅拉多高原氣候幹燥，化學作用極為微弱，故岩石的原始色澤得以保持完好。
知識點寒武紀
寒武紀在地質時間上約為5億7千萬年前至5億5百萬年前古生代初期的一段地質時間。“寒武”一詞源自英國威爾士的古拉丁文“Cambria”。日文音譯，我國沿用。因為是首先在那裏研究的，故就地取名。
寒武紀分為早寒武世、中寒武世和芙蓉世。動物群以具有堅硬外殼的、門類眾多的海生無脊椎動物大量出現為其特點，是生物史上的一次大發展。其中三葉蟲最為常見，是劃分寒武係的重要依據。
黃龍溝
黃龍位於我國四川省阿壩藏族羌族自治州鬆潘縣境內。整個風景名勝區總麵積1340平方千米，其中黃龍風景區麵積為700平方千米。這裏平均海拔3100米，年平均氣溫5℃。在淺黃色的地表鈣華堆積體上，八大彩池群層層疊疊，如巨龍的鱗甲閃耀著五色繽紛的波光；黃龍飛瀑的轟鳴與岩溶流泉的輕唱遙相呼應，構成了一首永不停息的交響樂。
距今200萬年以前，地球的造山運動使岷山山脈伴隨著青藏高原一同快速隆起，黃龍溝也在這一期間形成了典型的冰川U形穀地。
黃龍地區屬古生界和三疊紀以碳酸鹽成分為主的地層，地質結構複雜。黃龍古寺南側的望鄉台斷裂帶是重要的地下水通道，富含碳酸氫鈣的地下水通過深部循環在此出露，成為黃龍鈣華堆積的源泉。這些水流經黃龍溝凸凹不平的河床，分布流速變化不均，加上樹根、落葉的局部阻塞，在溫度、壓力、水動力等因素變化的影響下，水中的碳酸鈣沉積下來，形成鈣華塌陷、鈣華灘流、鈣華瀑布等獨特的露天鈣華堆積地貌。
黃龍溝
這一地貌的形成和水生植物也有密切關係，科學家們稱之為“生物喀斯特作用”。其原理主要由兩方麵組成：一是“光合作用”，水生植物在白天吸入水中的二氧化碳，產生氧氣，使鈣華沉積；二是“呼吸作用”，水生植物在夜晚吸入水中的氧氣，產生二氧化碳，使鈣華溶解。是否出現鈣華沉積，則要看淨光合作用（總光合作用與總呼吸作用之差）的大小。據實驗，隻有在一定低溫（低於20℃）範圍內，淨光合作用才會達到最大值。由於黃龍地處高寒山區，在具備充足的鈣華沉積物源的基礎上，低溫的環境和良好的植被便成為促進地表大量鈣華堆積的主因。在黃龍溝的彩池、灘流和瀑布中，常常可以看到圍繞和依附植物莖幹和枝葉形成的鈣華，這是生物喀斯特作用促進鈣華沉積的典型例證。這種高山、高寒環境下形成的大規模鈣華堆積地貌是世界上絕無僅有的景觀，具有重要的科學價值和美學價值。
在相對高差達400餘米的黃龍溝中，古冰川塑造的地貌經過長期的鈣華沉積，形成了一係列似魚鱗疊置的彩池群。巨大的水流沿溝穀漫溢，注入池子，層層跌落，穿林、越堤、滾灘，最後彙入涪江源流，形成一個完整的水文地質單元。八群彩池，規模不同，形態各異。“洗花池群”為進溝第一池群，洗花池群掩映在一片蔥鬱的密林之中。20多個彩池參差錯落、排列有序，池水如明鏡一般鑲嵌在似金如銀的鈣華體上，彩光閃爍。位置最高的“浴玉池群”由693個彩池組成，麵積21056平方米，是黃龍最大的一個彩池群。池埂低矮，池岸潔白，水平如鏡，個個彩池宛如片片碧色玉盤。湖中的古木、老藤被鈣華塑成一件件藝術珍品，有的似雄鷹展翅，有的似猛虎下山，有的似珊瑚林立，栩栩如生。冬天，在一片冰雪世界中，唯有這裏，彩池仍如碧玉、翡翠一般，分外奪目。“爭豔池群”的658個彩池中，池水呈現出各種不同的色彩，五光十色，爭奇鬥豔，是彩池中的佼佼者。