Munzur silsilesi baştan başa Mesozoik arazilerden oluşmuştur. Mercan Dağları bölümünde 3463 metreye ulaşan bu sıradağlar, güneybatı - kuzeydoğu yönünde uzanan bir antiklinal ekseni durumundadır. Daha nemli ve gölgeli olan kuzey yamaçlarda, sirkler ve tekne vadiler gibi glasiyal izler bulunmaktadır. Aynı izler Bağırpaşa ve Şeytan dağlarındada rastlanır. Munzurlar, güneybatıda Toros Dağları ve uzantılarına ulaşırlar (Arınç, 2005: 40)
Tunceli ili sınırları içindeki dağlar Doğu Anadolu sıradağlarının genel doğrultusuna uygun olarak batı-doğu yönünde uzanır. Bölgenin diğer tarafları o kadar yarılmış ve parçalanmıştır ki adeta engebe karmaşası haline gelmiştir. Bu karışıklık içinde genel olarak kuzeyden güneye, Keban baraj gölüne doğru gitgide alçalır ve bölgenin genel meyli (Harita 6) bu yöndedir (Saraçoğlu, 1989: 205). Bu alanda bulunan akarsular ve yüzey suları yükselti ve bol yağışın etkisi ile derin ve sarp vadiler oluşturarak, yöreyi
yaşanılması zor, ulaşımın, tarımın, yerleşmelerin kısıntılı olduğu çetin engebeli bir hale getirmişlerdir.
İlin en yüksek noktası Munzur dağlarının doğusunda bulunan 3463 metre yükseklikteki Akbaba Tepesidir. Munzur Dağları, Kemaliye karşısında, karasu vadisi üzerinden başlar, Mercan dağlarına kadar yaklaşık 100 km ‘den fazla bir mesafe üzerinden uzanan, genişliği az olan dağlardır. Bol yağış alan bu dağlardan inen akarsular derin ve sarp vadiler oymuşlar, Ovacığa doğru uzanan kısa, yüksek ve çok sarp bölmeler meydana getirmişlerdir. Buna karşılık asıl sırt ve tepeler daha sade, yuvarlak, daha az engebesiz çok yerini kalın bir toprak örtüsü örtmüştür. Munzurların Kuzeye bakan taraflarında yaz sonlarında bile kar bulunması ve burada kenarları keskin, ortalarına doğru çukur ve yukarıdan aşağılara doğru akan buzul tekneleri oluşturmuşlardır. Karagöl, Çimli Göl, Kuzu Göl bunlardan ancak bir kaçı olup 2800-3000 metrelerde yaz sonlarında bile birbirine bitişik ya da ayrı 50 kadar göl görülür (Saraçoğlu, 1989: 206)
Kuzey ve güney yönünden bir duvar gibi dimdik yükselen bu çok yüksek ve devamlı kabarık Munzur Dağları, ayrıca senenin büyük bir kısmında karla örtülü, kapalı kaldığından kuzey ve batısı gayet derin ve sarp karasu vadisi ile çevrili olduğundan gerçek bir set görevi görmüş, Tunceli ilini Erzincan tarafına kapatmış, büyük yolların getirdiği birçok olumlu durumdan yoksun bırakmıştır. Ulaşımı da zorlaştıran bu dağlar üzerindeki gediklerden hiçbirinin yükseltisi 2700 metrenin altına düşmez. Kemah’tan çıkıp Güvercinlik dersi boyunca Ovacığa doğru uzanan kestirme yola, geçit veren gediğe Mancık Gediği denir ve en işleğidir. Bu gediğin daha batısında Sohmarik Gediği bulunmaktadır. Bu gediğin Kemah’a bakan yüzünden çok sarp bir boğaz vardır, sarplığından ötürü Naldöken boğazı denir. Kemah’tan Karasu boyunca Acemoğlu köprüsüne doğru uzandıktan sonra Munzur’a doğru tırmanan yola geçit veren gediğe Karagöl gediği denilmektedir. Bu gedikler Erzincan ile Ovacık arasında Ticaret yolu olarak kullanılmaktadır. Mercan Dağları Munzur dağlarının doğu ucunda Katır Gediği’nden (Sin Gediği) öte yükselir. Munzur dağlarına göre daha geniştir. En yüksek noktasında yükseltisi 3000 metrenin üstünde olan tepeler mevcut olup en yükseği en batısında Akbaba tepesidir (3463 m. ). Hemen güneyinde daire biçiminde iki göl olup Katırın gölleri denilmektedir ki Katır gediği yolu da buradan geçer. Mercan dağları üzerinde yükseklere doğru iyi yaylalar bulunur ki yaylacılık için önemli alanlardır. Azvat Gediğ ve Mıh gediği aracılığı ile Pülümür halkı Erzincan ile ilişki geliştirmiştir. Munzurlar, Mercanlar ve Bağırpaşa dağlarının güneyinden Büyüksu ve Muratsuyu
vadilerine doğru gerçek Tunceli ili arazisi başlar ki: oldukça çetin engebeli, her taraf ya sivri kayalık, sert şekilli dağdır ya da bazen bir duvara yakın diklikte vadidir ve ekilecek arazi adeta yok gibidir (Saraçoğlu, 1989: 208)
Tunceli’nin en sarp, en haşin, en çetin köşelerinden biri Kalan yöresidir. Burada akarsuların oyduğu vadiler baş döndürücü bir dikliktedir ve her birinin derinliği bazen 1000 metreyi bulmaktadır (Foto 2) . Kalan deresi ile Pülümür tarafında Rabat, kuzeyde Bobyezbaba (3050 m ) kütle halinde geniş bir dağdır, çıplaktır, yamaçları pek sarptır. Bu kütle üzerinde Küçük göl (2750 m), Büyük göl (3000 m) dağları yükselir ve Kutu deresi bu iki dağ arasından güneye doğru uzanarak gittikçe sarplaşır. Daha güneyde Aziz Aptal dağları (3037 m), bu dağların batısında Sultanbaba (Dojik dağı- 2980 m), Karasakal Dağı ( 2959 m) güneyinde Ardıç tepe ve Kerenge dağları ile birlikte geniş ve yüksek bir kütle oluşturur. Bu kütlenin doğusunda Kutu deresi, batısında Kalan deresi, ve asıl kütle içine oyulmuş İksor deresi, Çat deresi, Laç deresi kütleyi yaşanılası zor halde yontmuşlardır. Kalan deresinin tam güneyinde Kırmızı dağ yükselir. Doğu-batı doğrultulu orta yükseklikte bir dağdır. Kutu deresinin Harçik deresine karıştığı yerde, İki vadinin üçgeni arasında Zel dağı uzanır (2300 m). Kalan deresinin batısında Dojikbaba Dağı (3100 m) bulunur ve oldukça sarp alanlardır. Kalan dersinin aşırı sarp, dağlık ve yaşanılması zor olması bu alanlarda ufak tefek köylerin bile kurulmasına engel olmuştur. Harçik suyunun doğusunda Nazmiye üstünden Bağır dağına doğru yüksek ve geniş bir dağlık bölge kabarır. Nazımiye’den kuzeye gidildikçe geniş ve yüksek kabarıklar biraz genişler üzerinde yaylaların olduğu alanlara dönüşür (Tunceli İl Yıllığı,2012:19) .
Yeşilyazı (zerenik) çöküntü ovasının güneyinde asıl Munzurlara paralel olarak Küçük Munzur dağları uzanır. Bu kabarığa Aşağı Munzurlarda denir. Küçük Munzurlar orta yükseklikte, esas Munzurlardan daha geniş, her tarafı vadilerce yarılmış, çok karışık şekilli, dissimetrik bir kabarıktır. Batıdan doğuya doğru Yılan dağı (2500 m), Kırklar tepe (2700 m), Hozat ile ovacık arasında Balikan dağı ( 2150 m), Munzur suyunun dirseği içine doğru Pokir Dağı ( 2460 m) bu sırt üzerinde yükselen başlıca tepelerdir. Bu dere vadileri içinde en sarp, en karakteristik yer Çemişgezek ilçesinin kuzeyinde, Tağar deresinin başını oluşturan Ali Boğazı tarafından Koç yöresidir. Her tarafı derin dereler ile oyulmuş, sarp yamaçlı ve mağaraların bol olduğu bir alandır. Tunceli'nin kuzeyini kapsayan bu yüksek dağlık kütle içinde tek düzlük Yeşilyazı (Zerenik) ovası, diğer adı ile Ovacıktır. Her iki doğrultusunda Munzur dağları arasına girmiş olan ve onlar gibi batı- doğu doğrultusunda uzanan 85 km bir ovadır. Ani büyük seviye farkından faydalanarak bu çukur ovaya doğru hızla inen akarsular, sel suları ovanın kuzey kısmını çok fazla taş ve çakıl yığınları ile doldurmuştur. Ovanın güney kısmı toprak oluşumu açısından daha elverişlidir ancak ( 1350 m) iklim koşulları uygun olmadığı için ürün yetiştirilmez. Küçük Munzurlar Keban barajına doğru git gide alçalır, Peri suyu, Munzur suyu, Hozat suyu, Tağar deresi gibi kuvvetli akarsular bu sahalarda daha erken aşındırmaya başlamışlar ve daha geniş vadiler oluşturmuşlar ki bu sahalar yerleşme ve tarımsal faaliyetler açısından da daha uygun alanlar olmuştur. Akdemir bucağı ve Akpazar beldeleri düzlüklerin daha çok yer kapladığı buna paralel tarımsal ürün çeşitliliğinin fazla olduğu alanlardır (Saraçoğlu, 1989: 215)
Dağların geçit noktaları ise vadilerdir. Tunceli’nin yüksek ve sarp kesimlerinden hem il içinde hemde çevre illerle bağlantıyı sağlayan vadiler ilin doğal ulaşım yollarını da oluşturmaktadır. İlin en önemli vadileri Munzur, Mercan, Pülümür, Peri ve Tağar Çayı vadisidir.
Munzur dağlarının orta bölümünde tepelerin güney yamaçlarında pek çok kol halinde başlayan Munzur vadisi İlin en önemli simgelerindendir. Yer yer kanyon ve şelalelerin olduğu bu vadi Ovacık yakınlarından başlar, merkez yakınlarında Pülümür vadisi ile birleşip güneye uzanır ve orada Keban baraj gölüne ulaşır. Pülümür vadisi Avcı dağlarını güney yamacında birkaç kol halinde başlayıp güneye uzanan dar ve dik bir vadidir. Peri vadisi Bingöl dağlarının batı yamaçlarında çok sayıda kol halinde başlayan Elazığ –Tunceli ve Tunceli –Bingöl sınırını oluşturmaktadır. Güneyde Keban baraj gölüne açılan vadi yer yer dar ve diktir. Tunceli ile Bingöl arasındaki ilişkileri
sınırlandıran doğal bir engel oluşturmaktadır (Tunceli İl yıllığı, 2012: 23). Tağar vadisi Kırklar dağının batı yamaçlarından batıya ve güneye yönelerek Keban baraj gölüne açılır ve diğer vadiler kadar dik ve dar değildir.
Munzur dağları ve mercan dağları üzerinde yüksek sırtlarla çevrilmiş çanak şeklindeki yer alan platolar il topraklarının % 25 kaplamaktadır. Pülümür çayı vadisine inilirken kuşbakışı bakıldığında bir çeşit teras şeklini andıran platolar vardır. Doğu Anadolu Bölgesi’nde ve özellikle de Tunceli ilinde tarımsal üretime imkan tanımayan topografik yapı ve iklim faktörleri göçer ve son zamanlarda yarı göçebe hayvancılık faaliyetlerini zorunlu kılmaktadır. Tunceli’de 127 tane yayla vardır. Bu yaylaların 233 bin baş hayvan kapasitesi vardır. Geçiş yaylaları vardır ki bu yayla grubuna Çemişgezek, Pertek ve Hozat yaylaları da denilmektedir. Yükseltileri çoğunlukla 2000 m. nin altında olan, Çemişgezek üzerindeki Yılanlıdağ, Hozat-Ovacık arasındaki Karaoğlan ve Balikan Dağları, Pertek yakınlarındaki Süpürgeç, Hunzuri, Çoravan, Mercimek, Sakaltutan bu yayla gurubunun en önemli yayla alanlarını oluşturur. Yayla sayısı bakımından 39 yaylaya sahip Ovacık birinci, 38 yayla alanı ile Pülümür ikinci ilçedir. Yaylaların dağıldığı bir diğer alan ise Merkez ilçedir (Durmuş, Çağlıyan, 2009: 84-101) Bu konu yaylacılık faaliyetleri konusunda detaylı işlenecektir.
Tunceli ilinde ovalar il topraklarının %5 kaplamaktadır. İlin kuzey kısımlarında tek ovalık alan Yeşilyazı (Zerenik) Ovası iken, ilin güney kısmına doğru Pertek, Akdemir, Çemişgezek ve Peri civarlarında ova denilebilecek düzlük alanlar bulunmaktadır.
Bakı faktörü de ekonomik faaliyetleri belirlemektedir. Yerleşme ve tarım sahaları daha fazla güneşten yararlanmak adına güneye bakan kısımlardan kurulmuştur.
Jeolojik Yapı: Tunceli’nin kuzeyinde, Anadolu sıradağlarının genel doğrultusuna uygun
olarak Munzur sıradağları uzanır. Bu dağlar Alp sıradağlarının ülkemizde devamı olan Anti Toros’ların bir koludur. Yapı itibari ile Munzur dağlarının Kratese ve kırmızı renkli Eosen kalkerlerinden oluştuğu bilinmektedir. Bu yönü ile bölge arızalı bir topografya sergilemekte ve yükselti kuzeyden güneye, yani Murat suyu vadisine doğru giderek azalma göstermektedir. Bölgede Paleozoik, Mesozoyik ve Senozoyik yaşlı kayaçlar yüzeyleşmektedir (Harita 7). Bölgenin en yaşlı birimi Paleozoyik yaşlı Malatya-Keban Metamorfitleri'dir. Bunlarla tektonik dokanaklı olarak Üst Triyas-Üst Kretase yaşlı Munzur Kireçtaşları yer alır. Bu birim üzerine tektonik olarak, serpantinleşmiş ultrabazik kayaçlar ve spilit, diyabaz, andezitik tüf ve aglomeradan oluşan bazik volkanitler gelir. Bu birim üzerine transgressif olarak fliş gelir. Bu birimleri kesen Elazığ Magmatitleri Üst
Kretase sonunda meydana gelmiştir. Bu birimler üzerinde uyumsuz olarak Eosen fliş ve kireçtaşı çökelleri yer almaktadır. Bunların üzerine Oligo Miyosen Flişleri ve Miyosen Kireçtaşları gelir. Bölgede kendisinden yaşlı tüm birimleri kesen andezit ve dasitler bulunmaktadır(http://www.mta.gov.tr/v2.0/bolgeler/malatya/index.php?id=tunceli_bolg esel_jeoloji.15.05.2016) (Sayfa 29)