张掖七彩丹霞彩色丘陵的颜色是沉积物形成时的沉积环境及当时环境下的氧化-还原程度的真实反映。沉积物中Ca、Fe离子的含量很大程度影响了地层颜色的变化，尤其是Fe离子。
当地层中的Fe3+含量较大及Fe3+/Fe2+比值较高时，地层颜色以紫红、砖红为主；当地层中Fe2+含量较大及Fe3+/Fe2+比值较低时，地层颜色以白色、黑色为主；当地层中Fe2+含量较大及Fe3+/Fe2+比值由高逐渐变低时，地层颜色逐渐由红色向灰绿、黄灰、蓝灰过渡，直至黑色或白色。
丹霞地貌的形成
丹霞地貌的基础就是有红层的存在。红层地貌中所谓“红层”是指在中生代侏罗纪至新生代第四纪沉积形成的红色岩系，一般称为“红色砂砾岩”。水平构造地貌指由产状水平或近于水平的第三纪厚层红色砂砾岩为主组成的平坦高地，受强烈侵蚀分割、溶蚀和重力崩塌等综合作用而造成平顶、陡崖、孤立突出的塔状地形。
