九寨沟处于四川盆地向青藏高原过渡的边缘地带,属松潘、甘孜地槽区,恰好位于我国第二级地貌阶梯的坎前部分,在地貌形态变化最大的裂点线上,地势南高北低,有高山、峡谷、湖泊、瀑布、溪流、山间平原等多种形态。其地貌属高山狭谷类型。山岭的海拔高度大都为3500-4500米,最高峰嘎尔纳峰海拔4764米,最低点羊峒海拔2000米。整个景区内沟壑纵横,山峦叠嶂,好似大自然撰写的一部壮丽史诗,记录着地壳的沧桑变迁和生命的进化历程。
在传说中九寨沟是仙女的宝镜幻化而成,优美的故事带给人梦幻般的想象。但从科学的角度看,九寨沟翠海叠瀑的形成,则是由于地壳变化、冰川运动、岩溶地貌和钙华加积等多种因素造就的。
地壳变化
在距今约四亿年前的古生代,九寨沟尚是一片汪洋,从第四纪早更新世纪起,由于喜马拉雅造山运动的影响,使地壳发生了急剧的变化,山体在快速的不均衡隆起过程中,经冰川和流水侵蚀作用,形成了角峰突起,谷深岭高的地貌形态。另外,由于地震等因素引起岩壁崩塌、滑落、泥石流堆积和石灰溶蚀、钙华加积等多种地质作用,导致沟谷群湖产生,叠瀑越堤飞出。因此,九寨景观的雏形早在二、三百万年前就已形成。
岩溶地貌
即喀斯特地貌,它是造就悬壁,形成瀑布的先决条件。在台式断裂的抬升面上,堆积泥石流等堆积物,后经喀斯特作用,钙华加积,增加瀑布高度,形成今天壮观的诺日朗瀑布。30多米高的悬崖上,湍急的流水陡然跌落,气势雄伟。较发达的冰川地貌和岩溶地貌奠定了九寨风光的基础。
冰川运动
从第四纪晚期到新世纪后期,九寨沟一带的许多山地海拔已达到4000米以上,达到了雪线。随着冰川期气候的到来,高山上发育了冰川,山谷冰川又伸展到海拔2800米的谷底,留下了多道终碛、侧碛,形成堤埂,阻塞流水而形成堰塞湖,长海就是第四纪冰期时形成的堰塞湖。至今,这里仍保存着第四纪古冰川的遗迹,冰斗、冰谷十分典型,悬谷、槽谷独具风韵。
钙华加积
钙华,英文称Travtine或TuFa,指湖泊、河流或泉水所形成的以碳酸钙为主的沉积物。九寨沟的钙华有着自身的特点:由于流水、生物喀斯特等综合作用,以钙华附着沉积形成了池海堤垣,随着时间的推移,钙华层层堆高,垂直河流方向形成大小不等的钙华堤坝,堵塞水流形成湖泊或阶梯状的海子群。水流的外溢下泻,又形成高大的瀑布或低矮的跌水,加上一些水生植物和苔藓及藻类的繁衍,不少湖泊变得五彩缤纷, 造就了九寨沟多姿多彩的独特景观。


