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布莱斯峡谷地区由白垩纪后期至新生代初期出现沉积运动，其沉积运动在公园内不同位置有着不同程度：
达科他沙岩与特罗皮克页岩被沉殿至暖、浅的白垩纪海路的水里，并在其内加工(其岩石显露面在公园边界外不远处被发现)。
公园内五颜六色的精巧的岩柱，其由6千3百万年至4千万年前的水流与湖所形成的冷却系统所造成的沉殿物在经过千百年的侵蚀后形成像雕刻品的奇观(由古新世纪至始新世)。不同的沉殿物沉积在湖里，使湖变浅，并使海岸线与河流的三角洲迁移。
此外亦有少数其他形成物，于其后两个地壳隆起的世代因侵蚀作用而形成：
拉拉米造山运动在7千万年前开始，影响了整个北美洲，并持绩了数百万年。这次运动帮助了落矶山脉的形成，并与白垩纪海路时期接近。那些悬崖、Wahweap与Kaiparowits高原的形成为此时地壳隆起的结果。
科罗拉多高原在1千万年至1千5百万年前隆起并被细分为不同的高原 – 每个高原与其邻近的高原被断层分隔，因此各自的隆起速率不同。塞维尔河的形成在此隆起期被分离出来。
垂直节理经由此次隆起产生，最终(现在仍然)被优先侵蚀。最易被侵蚀的粉红悬崖上的荒原上较易形成被称为岩柱的平底尖柱形岩石，而较大抗蚀力的白岩悬崖则会形成独石柱。粉红色是因为氧化铁与锰。此外还形成了拱状岩石、天然石桥、墙壁与窗。岩柱则由软沉积岩组成，并且被较硬、不易被侵蚀的岩石覆盖，以保护其下的圆柱。布莱斯峡谷是地球上岩柱含量最高的地方之一。
在此公园里的形成物为整个大阶梯的一部分。而这连续地层的最古老部分在大峡谷里显露出来，中间层在宰恩国家公园里显露出来，而最年轻的部分则裸露地横卧在布莱斯峡谷地区。在各国公园里与附近地区，大阶梯的地层有少量的重叠。
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