公園は地下の岩塩層の上にあり、この岩塩層が、この地域における、アーチと尖塔、バランス岩、砂岩の薄い板、浸食された一枚岩の形成の主たる原因である。所々で数千フィートの厚さに達するこの岩塩層は、海水がこの地域に流れ込み、結局蒸発したおよそ3億年前にコロラド高原に堆積した。 数百万年にわたり、岩塩層は、洪水、風、間をおいて流れ込んだ大洋からの砕屑物で覆われた。 多くの堆積物が加圧され、岩となった。 あるときには、この重なり合った地面は厚さ1マイルに達した可能性がある。加圧された塩は不安定であり、アーチの下の岩塩層は、この厚い岩のふたの重みに太刀打ちできなかった。 そのような圧力の下で、岩塩層は、移動し、曲がり、液化し、自身を再配置し、結果として地層を上方に突き破り、岩塩ドームを形成した。 全体が空洞に崩れ落ちた。 所々でほとんどぎりぎりまで折れ曲がった。 断層が出現した。 そのような2,500 フィートの移動の一つの結果、すなわちモアブ断層（Moab Fault）が、ビジター・センターから見られる。この岩塩の表面下の動きが地表を形成し、地表の浸食が新しい岩石層をはがした。 孤立した残滓を除き、今日公園内に見られる主要な地層は、ほとんどのアーチを形作っているサーモン色のエントラーダ砂岩層（Entrada Sandstone）と鈍黄色のナバホ砂岩層（Navajo Sandstone）である。 これらの層は公園のいたるところでケーキのように層になって見られる。 長い期間をかけて、水が表面の割れ目、節理、これらの層の褶曲部に浸透した。 氷が裂罅の中で形成され、大きくなり、周囲の岩に圧力を加え、粉々にした。 その後風が緩んだ欠片をきれいに吹き飛ばした。 一連の独立して立つ薄い板が残った。 風と水が、場合によっては、接合物が崩れ、岩の塊が転がり出るまで、これらの薄い板を襲った。 多くの薄い板が倒れた。 ちょうど良い硬度とバランスをもつ他の薄い板が、一部分を失いながらも生き残った。 これらが有名なアーチとなった。
派生形質は進化の歴史において祖先形質から派生した形質である。派生形質は 系統的位置を決定するのに用いられる。系統学では、ある共通祖先から受け継がれ、あるクレードを他の近縁群から区別する派生形質のことを共通派生形質と呼ぶのである。共通派生形質は生物の系統樹において注目するクレードに依る概念である。あるクレードに対して共有派生形質とみなすものは、包含関係（いれこ）のより下位では、原始形質となる。 例えば、乳腺の存在は、四肢動物にとっては哺乳類の共有派生形質であるが、げっ歯類と霊長類のお互いにとっては哺乳類としての祖先形質である。
系統学では、共有派生形質（きょうゆうはせいけいしつ、synapomorphy）とは、あるクレードを他の生物から区別する派生形質である。言い換えるならば、単系統群によって共有される派生形質であり、それらの最も近い共通祖先に存在したと推定される。共有派生形質（synapomorphy）という語はドイツ人昆虫学者のヴィリー・ヘニッヒによって造語され、ギリシャ語のσύν, syn = 共有の; ἀπό, apo = 分ける; and μορφή, morphe = 形　からきている。
ディーリアスの最初期のの管弦楽作品は、クリストファー・パーマーの言によれば「仮に魅力的だとしても、生気のない水彩画家」の作品であった。組曲「フロリダ」（1887年作、1889年改定）は「グリーグとアフリカ系アメリカ人の、腕利きによる組み合わせ」であるが、最初のオペラである「イルメリン」（1890年-1892年）にはディーリアス作品だとわかるような箇所がひとつもない。和声や転調は因習的で、ワーグナーとグリーグからの影響が色濃く見られる。ペインは1895年以前に書かれた楽曲に、長く興味をそそるような作品は全くないと言い切っている。最初に様式感の進歩が明らかとなるのはオペラ「コアンガ」（1895年-1897年）であり、そこでは豊かさを増した和声がより素早い変化を見せる。これによりディーリアスの「まもなく鉱脈を掘り当てるのが確実な方向へ向かっている感覚」を知ることが出来る。「パリ:大都会の歌」（1899年）ではリヒャルト・シュトラウスの管弦楽法に倣っているが、ペインは経過句が静かな美しさを湛えながらも、後の作品のような深い個人的没入には欠けるとしている。ディーリアスの駆け出し期の最後の作品となった「パリ」は、フォスの記すところでは「ディーリアスの音楽絵画の中で、最高でないにしても最も完成された作品のひとつ」である。「パリ」の後に書かれた各主要作品において、ディーリアスは管弦楽と声楽を合わせて用いている。そうした楽曲の中で最初のものは「村のロメオとジュリエット」である。これは幕と場からなる一般的なオペラの形態からは離れて、絵画的描写の移り変わりの中で悲劇的な愛の話を語る音楽劇である。音楽的には、修練期に書かれた初期オペラ作品からの著しい様式的進歩が見られる。「楽園への道」として知られる幕間曲について、ウォーロックは「死すべき運命のあらゆる悲劇的な美しさが（中略）圧倒的で、ほとんど耐えがたい辛辣さを持った音楽へと集められ、注がれる」様を表すと記した。この作品において、ディーリアスはこれ以降の彼の作品の全てを特徴付ける音の綾を実現し始めた。ディーリアスの音楽はしばしば形式と旋律を持たないと考えられている。カーダスは、第一の要素になっていないにしても旋律は豊富にあり「移りゆく和声の中を漂い旋律自身を紡いでいる」と論じた。カーダスはこの特徴について、他にはドビュッシーのみが有するものだと考えている。ディーリアスの次なる作品「アパラチア」では、後年の作品で繰り返し現れる更なる特性が盛り込まれた。それは歌詞のない声楽の器楽的な使用であり、この曲の場合はソラノ・グローヴでディーリアスに霊感を与えた、遠くの農場の歌を表現している。ペインは「アパラチア」には技法上限られた進歩しか見られないと論じているが、フェンビーはある管弦楽のパッセージがディーリアスの「大自然に見られるすべての命あるものの儚さ」という考えを初めて表現したものだと特定してる。この作品以降は、単にパッセージに留まらず各作品全体がこの考え方によって形作られていくことになる。ディーリアスのキャリアの転換期は、次の3つの声楽作品で終わりを迎える。「海流」（1903年）、「人生のミサ」（1904年-1905年）、「日没の歌」（1906年-1907年）の3作である。ペインはこれらがそれぞれ、ディーリアスの様式が完全に成熟した形で姿を現そうともがいている傑作であると敬意を表した。フェンビーは「人生のミサ」がディーリアス作品の一般的な系譜からは外れたところに位置しており、他のどの曲とも異なる「広大な幕間」であるが、それでも彼の発展においては不可欠な要素であると記している。