泰國谷為峭壁山谷
地質屬隆起珊瑚礁石灰岩
嶙峋銳利的礁石斷崖地形
從下到上大致分為「古亭坑層」、「高雄石灰岩」、「崎腳層」、「壽山石灰岩」、「現代沖積及崩積層」五個地層，其中古坑亭層和高雄石灰岩為構成柴山的主體。
古亭坑層約在一百八十萬至三百萬年前形成，位於柴山底部，以青灰色泥岩為主，含有孔蟲及石灰藻的化石。
高雄石灰岩是大量的珊瑚、藻類、有孔蟲及貝類等的殘存硬殼，堆積後膠結形成的岩層。
陸地上升及侵蝕作用
大量泥沙，在原有的石灰岩上逐漸形成崎腳層，以深灰色泥岩為主。
夾有數層黃棕色鬆散砂岩
岩層受到擠壓，發生了一連串的隆起、褶皺、斷層等地質演變。
崩落的岩塊堆積形成壽山石灰岩
以疏鬆的珊瑚石灰岩塊為主。
柴山的地質以珊瑚礁石灰岩地形為主，是海底上升為陸地的證據。
由於侵蝕及崩塌作用形成沖積與崩積層
造山運動時隆起，表面受海蝕作用，造就柴山的特殊地形。
褶曲再經風化、侵蝕以及雨水的沖刷等作用，使柴山隨處可見峽谷、斷崖、深穴等地形。
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