地形
本區之地形可依照南橫公路沿線地形變化及荖濃溪的河谷地形來看，加以分類，可分為玉井到荖濃的陡峻山嶺地形，樟山以南荖濃溪大致上是沿斷層發育的，斷層稱為荖濃斷層，分隔中央山脈與阿里山山脈。荖濃到樟山為高山縱谷地形，樟山至埡口溪谷由縱谷轉為橫谷，亦是指從平行山脈走向轉為朝山脈橫向侵蝕的橫谷地形。觀禮到天池之間，河谷兩岸高處出現有肩狀稜。天池北方在拉庫音溪與荖濃溪之間，在海拔一九四二公尺及二三九七公尺處有兩處平坦地，高出河床很多。公路繼續向東行，啞口附近的斷崖、瀑布、高山地形。整個荖濃溪亦有發達的河階群、沖積扇及河岸邊坡的崩坍情形等特殊地形景觀。
地質
本區東側屈於第三世紀亞變質岩之新高層，及中間為第三世紀亞變質岩之盧山層，西北側為中新世地層之瑞芳群，及一小部份之火山岩，分述如下：
| (一) |
第三世紀亞變質岩 |
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- 新高層：主要是由深灰色的板岩和千枚岩所組成，薄層至中層夾有一些灰白色或深灰色的石英岩和石質或泥灰質的凸鏡體，有時亦含不規則之礫石岩、礫石直徑多在十公分以下，主要分布在桃源鄉之東側。
- 盧山層：多由深灰色至黑色的硬頁岩、皮岩和千枚岩和深灰色的硬砂岩互層所組成，含有零星散佈的泥灰岩團塊，剝理構造相當發達；主要分布於荖濃溪東側之山地。
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| (二) |
中新世地層 |
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瑞芳群：為中新世第二個沈積循環地層，分為兩個岩石地層單位，位於下部的是一個含煤地層，稱為石底層；位於上部的是南港層，為一海相地層。
- 石底層：下部由淡灰色厚層到中層的砂岩和深灰色頁岩構成，上部由深灰色頁岩和砂、頁岩薄互層所組成。
- 南港層：主要由深灰色頁岩所構成，上部以薄層狀為主，並夾薄層砂岩，下部以厚層狀為主，含有炭質物，土鐵石結核等。此種地層主要分布於三民鄉及桃源鄉之北部。
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