黄山位于安徽省南部黄山市境内。山境南北长约40千米，东西宽约30千米，总面积约1200平方千米。其中黄山世界地质公园的面积为160.6平方千米。范围为东经118º01′～118º17′，北纬30º01′～30º18′之间。海拔高程为440～1864.8米。四至范围是：东起黄狮壋，西至小岭脚，北始二龙桥，南达汤口镇。
黄山以花岗岩峰林地貌为特色，包括温泉、云谷、玉屏、北海、松谷、钓桥、浮溪、洋湖、福固九个管理区。缓冲区范围是与黄山世界地质公园相邻的五镇一场，即黄山区汤口镇、谭家桥镇、三口镇、耿城镇、焦村镇和洋湖林场，以上述五镇一场的行政边界为界，总面积为490.9平方千米。
黄山地区的地质发展史可划分为四个阶段。
前中生代地质演化
包括黄山地区在内的华南经历了古生代—中生代早期古特提斯（古洋盆）的演化过程，洋盆深水相沉积持续到晚二叠世。奥陶纪末期地壳振动频繁，地壳逐渐抬升，海水变浅，至志留纪早中期，沉积了一套潮坪相、海滩相直至陆相碎屑岩建造。随之发生了加里东运动，地壳整体抬升。从此，黄山地区遭受长时期的剥蚀风化。到晚泥盆世时，海水又卷土重来。之后，海水时进时退，时深时浅。
中生代地质演化
晚二叠世末洋盆开始俯冲、消减、拉丁期—卡尼期（中三叠世晚期—晚三叠世早期）封闭，碰撞造山作用持续到晚三叠世。中生代是皖南和赣东北最主要的岩浆活动期，这期岩浆活动始于中、晚三叠纪之间的印支运动，而燕山期最为强烈，形成了太平、黄山等花岗岩体，以及零星分布的众多中酸性岩体。印支运动，使包括黄山在内的中国东部地区褶皱隆起，黄山结束了海洋发展阶段，从此开始陆地发展阶段。
燕山运动是侏罗纪末期——白垩纪早期发生在我国全境的重要构造运动，我国大部分地区的构造型式基本上是这个时期形成的。燕山旋回地壳构造发展阶段持续1.4亿年，以构造运动频繁和伴随强烈的岩浆活动为特征。主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发和侵入活动及部分地带的变质作用。燕山期的地壳运动与构造变动具有长期性与多幕性相统一、渐变与灾变相交替的特点；与此相对应，燕山期的岩浆喷发和侵入活动具有多期次的特点。
燕山运动时期，黄山地区经历了强烈的构造变形，同时形成大规模走滑断裂。地下岩浆沿着印支运动提供的空间上涌，于晚侏罗世燕山运动中期，中酸性岩浆上涌，形成了太平岩体（1.37亿年)（也有学者认为是印支时期形成）的胚胎；之后，在早白垩世燕山运动晚期，酸性岩浆随着燕山运动的节拍，分四次脉动式侵入，黄山花岗岩体（1.35—1.24亿年）雏形在3000千米左右深的地下孕育成功。
新生代地质演化
在距今6500万年开始的新生代，印度板块与欧亚板块碰撞，喜马拉雅运动震撼中华大地。区内山脉急剧上升，同时遭受强烈的侵蚀下切和剥蚀，黄山花岗岩甩掉头上厚厚的“帽子”，冲出地表，翘首云天！
第四纪地质演化
在距今大约250万年前，黄山先后出现三次冰期。留下了刃脊、角峰、冰斗、U形谷等冰蚀地貌。在大自然千百万年的天然雕凿下，黄山终于形成了今天这样气势磅礴、雄伟壮丽的自然奇观。
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