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湘西世界地质公园位于湖南省湘西土家族苗族自治州的武陵山脉腹地，拥有160处旧石器和新石器时代的文化遗址，见证了人类文明历史。这里是土家族和苗族主要聚居地，这些民族是湘西自治州最早的原著民，其悠久的历史和文化造就了独特的民俗。该地区的地质记录了扬子地台的形成以及这一前陆盆地所经历的多期次的构造演化。在地质公园中，寒武纪地层尤为突出，有两个具有国际意义的“金钉子”（国际地层对比界线层型剖面）。该地区还以红石林、德夯大峡谷、坐龙峡和众多壮观的瀑布而闻名。
古丈红石林是湘西世界地质公园中浓墨重彩的一道风景，世界罕见，绝不能错过。
湘西世界地质公园的红石林是全球最大的一片在4.8亿年前奥陶纪形成的红色碳酸岩石林景观。在古丈红石林中，有多座红色和彩色的石柱，高度3-30米不等，形态各异，组合多样，成簇成片分布于山顶、斜坡、洼地、沟谷之中。红石林中的每个石林单体，都发育溶槽，溶脊边缘锐利，层叠错落，还常常可见“下部叠层状，上部火焰状”，这是土下差异溶蚀和地表差异风化共同塑造的结果。
湘西红石林因其特殊的形成发育条件、奇特优美的造型组合、丰富多样的表面溶蚀形态、鲜艳而变幻多端的色彩，使其成为石林景观中独具特色的一种类型。在游览区域，游客们可以穿行“奥陶海底”、“海底隧道”、“小龙峡”；欣赏“天、地、人池”、“八部大王”、“五朵金花”、“宝藏坪”等经典景观。
在湘西世界地质公园内，有两处“金钉子”，奠定了湘西世界地质公园在地学界不同寻常的“含金量”。
“古丈阶金钉子”剖面位于罗依溪溪边公路的一侧，是寒武系第七阶底界“金钉子”，距今约5.03亿年，以光滑光尾球接子(Lejopygelaevigata)的出现作为层型点位。专家在这里的一套完整的灰岩地层中发现了只有8毫米大、宛如一颗米粒的光滑光尾球接子化石，这是球接子三叶虫化石首次在这个层位出现，标志着地球演化的一个新阶段的开始。经过国际地科联批准，专家以当地地名命名这一层型剖面为“古丈阶”。
在“金钉子”现场，修建有纪念碑和科普解说牌，剖面的金钉子标记就标在路边的岩石上，看似毫不起眼，但这里却是极其珍贵、不可再生的地质遗迹资源。
雅酉红色溶丘群主要分布在花垣县雅酉镇黄瓜寨—老人山—排腊一带，其集中区分布面积约三平方公里，溶丘海拔在1000~1150米，发育于厚100～150米奥陶系大湾组地层中，相对高差160~280米，其岩性由亮晶灰岩及红色瘤状灰岩组成。电影《十八洞村》在拍摄时，就曾在此取景。这一地区红色溶丘个体规模较大，造型各异，呈大面积连片分布。溶丘顶部浑圆状，底部在风化和溶蚀过程中，由于不同岩层的溶解度和密度有差异，在水平层面，又有贯穿的多层溶隙、溶孔，仿佛人们在盖高楼时会留下打通楼层的梯井一般。在溶丘底部，还有呈现串珠状连片分布的漏斗、竖井，竖井深度一般大于100米，最深超过300米，是大龙洞地下河系统的主要汇水区之一。这一地区，就形成了上部红色溶丘与底部漏斗、竖井组合的神奇地貌，它与红石林一样都是湘西世界地质公园的独特景观。
坐龙峡毗邻红石林镇，位于古丈县酉水南侧，是湘西地质公园内“线”型峡谷的典型代表。峡谷全长6.5公里，核心区长3.5公里，平均谷深80余米，最深处可达130多米，宽窄不一，平均宽度3～5米，最窄处仅容一人通过。湘西地质公园的“线”型峡谷受到大型节理裂隙控制，峡谷大致沿垂直构造裂隙垂直于岩层走向发育，由于水流下蚀能力强，形成线性展布、谷深远大于谷宽的“地缝式”峡谷景观。坐龙峡的山谷中，绝壁如刀切斧劈削，逼仄深幽，因峡深林密，谷中难见天日，盛夏亦寒气袭人。坐龙峡险峻的地形、奇绝的风景，非常适合户外探险爱好者。
德夯大峡谷是一组峡谷群，其所处的位置，正是我国地势第二阶梯向第三阶梯过渡的大斜坡带。德夯峡谷群峡谷规模大，数量多，纵横交错，峡谷带内溶洞、地下河、瀑布、岩柱群极为发育，面积达120平方公里，极为罕见。不仅有很高的美学观赏价值，而且对研究湘西台原乃至云贵高原的地壳运动、环境变迁、生物演化、地貌发育等具有重要的科学价值和参考意义。
德夯峽谷群可游览的主要有三条大峡谷，一条为玉泉溪峡谷，游客沿此峡谷顺步道通过玉泉门、椎牛花柱拾级而上，可观玉带瀑布，再通过栈道走向天问台、吉斗苗寨等景点；中间一条叫九龙溪峡谷，直达九龙瀑布、海螺峰、流纱瀑布，第三条夯峡溪大峡谷，直通雷公洞、燕子峡、夯峡瀑布群。德夯峡谷曲径深幽，峰丛林立，水系丰富，瀑布流泉终年不断，气候凉爽怡人，景色奇峻而秀美。
洛塔台地矗立在酉水河畔，面积约82平方公里，海拔1000～1437米，状如巨大方舟。台地上有峰丛、石林、伏流-盲谷、天窗、峡谷、瀑布等组合地貌类型多样，当游客从进入景区时，可以从第一个观景台眺望远方，领略岩溶台地的壮丽景象。
灵洞天窗群位于楠竹石林与溪沟石林之间。这里串珠状分布不同成型时期的天窗，形成群落，整个洛塔台地面，大约分布有五六十个天窗，灵洞是其中最大的天窗洞厅，也是台地地表水的进水口，它仿佛洛塔台地的心脏，汇集了台地的各路水系。在天窗洞厅中，底部有地下河洞穴与天窗相连，在两个天窗之间形成了一个天生桥；而灵洞，曾经是洞穴大厅，由于水流溶蚀，顶部日渐崩塌，碎块被水流带走，逐步形成了如今的形态。灵洞、瀑布、天窗共同构成清凉深幽的神奇空间。
位于禾库台地边缘，在大龙洞峡谷南侧，最初，地表水垂直下渗遇到不透水的泥灰岩岩层，水流变为水平运动逐渐形成地下河洞穴，后期新构造运动快速抬升，峒河下切，地下河的通道被峡谷切开，在陡崖上形成出水口。地下河水顺陡壁呈扇形飞流直下，形成洞穴悬瀑。大龙洞瀑布落差达二百多米，瀑布宽度约有八十多米。
尖多朵瀑布位于峒河峡谷最南端，属于山涧型瀑布。这里群山环抱，峡谷深幽，一团白练从悬崖处下泻，瀑布溢宽8~20米，落差236米，为湖南省落差最大的瀑布。瀑布为季节性明显，洪水季节，水流从陡崖凌空飞泄，满挂于万仞绝壁之上，气势磅礴；枯水季节，涓涓细流在飘落过程中，形成水烟飘散开来，美丽异常。瀑布下方有一面积1200平方米的水潭，水深1-8米，水质清澈，碧青如玉。瀑布从溢流口直泻而下，气势宏大，落入下方水潭，水声响彻深谷。观赏尖多朵瀑布，需要站在对面的台地边缘，才有可能尽收眼底。
芙蓉古镇是湘西四大名镇之一，五代十国时称“溪州”。因得酉水舟楫之便，上通川黔，下达洞庭，自古为永顺通商口岸，素有“楚蜀通津”之称，并享有“酉阳雄镇”、湘西“四大名镇”之一、“小南京”等美誉。此外，因历代土司王在此修建行宫，举行重大活动，运送金丝楠木排送往京城，建造故宫、十三陵，乘船奔赴海疆抗倭，久而久之这里便成了人们心目中的“王者之村”，所以也叫王村。
在芙蓉镇，以土家特色建筑为主，如土家花桥(土王桥)、土家摆手堂、土家转脚楼、土王行宫等，它们大都依山就势，沿着青石街道和梯级瀑布两岸构筑，形成一道独特的人文建筑风景。特别是土王行宫，结构错落有致又不失雄健，实为土家建筑智慧的经典之作。现存的行宫为明代建筑，有四百多年的历史。游客在土王行宫中，还可以饱览梯级瀑布的壮美。土王行宫与梯级瀑布相得益彰，使芙蓉镇相比起其他传统古镇多了一分磅礴伟岸之气。
花垣排碧金钉子
排碧“金钉子”位于湖南花垣县排碧乡，是国际地质科学联合会于2003年2月批准的寒武系全球首枚“金钉子”。剖面全长约1.7km，它确定了寒武系芙蓉统的底界。排碧地区处于武陵山中段，属寒武纪中晚期（Є2-3），沉积的一套碳酸盐地层中含有分异度较高的“过渡性”三叶虫动物群。
古丈金钉子
古丈阶“金钉子”位于古丈县罗依溪镇酉水河西岸，是国际地质科学联合会于2008年批准的寒武系全球年代地层单位，是该系的第七个阶（隶属于暂未定名的第三统），距今约5.03亿年。“金钉子”处于罗依溪剖面的一套灰岩地层内，在车夫组（Є2c）下段，与全球分布的光滑光尾球接子三叶虫的首次出现层位一致。这是第六个以我国地名命名的全球标准地层单位，也是湖南省第二颗“金钉子”。
红石林是岩溶地貌中的一种罕见的类型，是公园内科学价值突出、具有全球代表意义的岩溶地质遗迹。湘西红石林主要分布于海拔300～550m的酉水及其支流两岸的谷坡地带，出露总面积84km²，是中国南方喀斯特演化故事的重要组成部分。
红石林发育的主要地层是奥陶系中下统大湾组、牯牛潭组紫红色碳酸盐岩，系统展现了扬子地台奥陶纪的古浅海环境、滨海环境到古陆的古地理环境变迁、区域地质构造运动与生物演化特征。在地下水和大气降水的长期溶蚀风化作用下，土下差异溶蚀转为地表差异风化，塑造出1000多个形态丰富、层次分明、类型多样、组合复杂的红色石柱，柱高10～30m，是目前全球在奥陶系红色碳酸盐地层上发育的规模最大的一片红色石林景观，为全球红色碳酸盐岩石林的模式地。
洛塔岩溶台地
洛塔岩溶台地属完全解体岩溶台地，整体为一个孤立的宽缓向斜台地，面积82kkm²，海拔1000～1437m，属于残留的古夷平面的一部分。台地走向北东，西南段略偏北翘起，北东段倾伏，轴部由三叠系、二叠系碳酸盐岩组成，厚度800~900m，两翼为泥盆系、志留系砂岩页岩隔水层，厚度超过2000m。整个向斜台地峰丛洼地、石芽-石林、伏流-盲谷、天窗-洞穴、峡谷-岩柱、河流-瀑布等组合地貌类型多样，被誉为“中国南方岩溶台地的典型代表”。
德夯大峡谷
德夯峡谷地处云贵高原东侧武陵山脉的中段，是云贵高原台地边缘断裂解体的典型代表。峡谷长约30km，宽2~5km，深约650m，呈北东-北北东走向。发育于寒武纪清虚洞组（Є1q）、敖溪组（Є2a）及车夫组地层（Є2c），岩性为薄-中厚层纹层粉晶、砂屑灰岩、白云岩。主要发育小规模密集的高倾角的张性节理裂隙及断裂面，北东和北西向断裂极为发育。峡谷崖壁两侧离立型岩柱及瀑布广泛发育。
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岩溶地貌遗迹
公园地处云贵高原边缘大斜坡地带，广泛分布厚层、质纯的寒武系、奥陶系和二叠系碳酸盐岩，出露面积占公园总面积的73.41%。在流水侵蚀和溶蚀作用下形成一系列岩溶台地、峡谷、石芽、石林、峰丛、溶丘-洼地、洞穴、天生桥、穿洞、漏斗、天窗、伏流-盲谷、岩墙-岩柱等，尤其是红石林和切割高原型台地-峡谷群，是中国南方喀斯特演化故事的不可或缺的组成部分。
水文地质遗迹
园区地表河、地下河、瀑布等水文地质遗迹种类丰富。园区发育有酉水河和峒河两大流域单元，属沅水的一级支流，河流自西向往东流，水系呈叶脉状分布，排捧山—吕洞山—廖家山—天桥山酉水水系与峒河水系的地表分水岭。其它规模较大的水系还有龙洞河、新寨河、恰比河、夯沙河、洗车河等，河道长一般大于20km，汇水面积20～250km2，多成为地质旅游风光带。
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芙蓉镇→湘西地质公园博物馆→酉水画廊→红石林国家地质公园→坐龙峡→古丈阶“金钉子”→洛塔→矮寨奇观旅游区→十八洞→吕洞山→天星山。
2017年12月28日，国土资源部地质环境司组织世界地质公园专家评审组召开了第十批世界地质公园推荐评审会。根据评审结果，拟推荐湖南湘西地质公园作为中国向联合国教科文组织报送的世界地质公园申报单位。
2019年3月，法国巴黎举行的第四届国际地球科学和地质公园计划会议公布，2019年全球共有14个地质公园将接受世界地质公园评估专家考察评估，湘西地质公园在列。
2020年7月7日，在法国巴黎召开的联合国教科文组织执行局第209次会议，湘西世界地质公园获批联合国教科文组织世界地质公园称号。
