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花東縱谷位於海岸山脈與中央山脈之間，是台灣最重要的地質構造區，也是最大的河谷，全長約150公里，寬約3-1公里，由於東部居[[菲律賓]]海板塊與歐亞大陸的碰撞帶，兩個板塊交會接觸帶是縱谷斷層，在巨大的擠壓力下，縱谷斷層每年以3-4公分的速度朝向中央山脈接近，且以1公分的速度增高，縱谷中的許多地區可以觀察到斷層活動的跡象，如[[池上鄉]]的錦園村；並且每年約有30%的地震與縱谷斷層的活動有關。[[菲律賓]]海板塊（海岸山脈）不斷擠壓歐亞大陸，造成台灣本島每年約產生7-8公分的壓縮，謂為世界奇觀。

花東縱谷中共有三條河流，[[花蓮溪]]、[[秀姑巒溪]]與[[卑南大溪]]，三條河流在縱谷中的分水嶺位在[[光復鄉]]大富村與[[池上鄉]]。大富村以北為花蓮溪，大富村與池上之間為[[秀姑巒溪]]，[[秀姑巒溪]]也是唯一截切海岸山脈的河流，池上以南為卑南大溪。縱谷中另一常見的地形－河階，[[瑞穗鄉]]以南區域的秀姑巒溪與卑南大溪兩側有層層的河階，但花蓮溪沿河則非常少見。造成縱谷南北區域河階地形的差異，原因是南段區域（[[光復鄉]]大富村以南）縱谷屬於擠壓的構造環境，以北區域則不明顯。因此，縱谷南段區域無論在[[海岸山脈]]或[[中央山脈]]都有多重的河階地形。