بخش طبیعی مجموعه تخت سلیمان متشکل از یک کوه آهکی است که در قله آن، چشمه بسیار بزرگی (با دریاچه ای به قطر حدود 100 متر) وجود دارد. این کوه در طول هزاران سال در اثر رسوبات آهکی موجود در آب چشمه فوق شکل گرفته است. هم اینک در اطراف کوه تخت سلیمان چندین تپه کوچک از این نوع، در اطراف چشمه های آهکی در حال شکل گیری است. کوه بلند زندان سلیمان نیز یکی از همین کوه های رسوبی است که در پنج کیلومتری تخت سلیمان هزاران سال پیش شکل گرفته است (البته در حال حاضر چشمه به وجود آورنده این کوه و دریاچه آن خشک شده). بنابراین روند شکل گیری کوه های رسوبی در منطقه تخت سلیمان امری طبیعی و مربوط به شکل خاص زمین و نوع املاح موجود در آب چشمه های منطقه است.

چشمه تخت سلیمان هزاران سال پیش شروع به جوشیدن کرده و به تدریج بر اثر لعاب حاصل از ترکیبات موجود در آب، لبه بیرونی چشمه رسوب بسته و بالا آمده است. این روند هزاران سال ادامه یافته و باعث شده که آب چشمه گلدانی در پیرامون خود بسازد به نحوی که هم اینک ارتفاع تپه حاصل از روند فوق و همچنین عمق دریاچه ناشی از جوشش آب چشمه به حدود 62 متر می رسد. با توجه به این که ارتفاع رسوب دور دریاچه از دوره ساسانی تاکنون، یعنی در طول 1400 سال گذشته حدود 12 متر افزایش یافته، می توان گفت: به ارتفاع گلدان دریاچه تقریبا در هر سال کمی کمتر از 9 میلیمتر افزوده شده است.

این واقعیت که ارتفاع مجموعه تخت سلیمان از خط القعر محیطی که در آن قرار دارد 62متر یعنی برابر عمق دریاچه است، ثابت می کند که کف دریاچه به وسیله املاح آهکی رسوب گذاری نشده و در طول سال های شکل گیری آن ثابت بوده است. بنابراین در صورتی که اشیایی در طول تاریخ به داخل دریاچه پرت شده باشد، در داخل گل و لای کف دریاچه مدفون نشده و از طریق غواصی قابل کشف هستند. لبه بالایی دریاچه، دارای پیشرفتگی نازکی در داخل آب است، اما باقی دیواره دریاچه کاملا عمودی است. از این بابت مشخص است که در ادوار مختلف، لبه اضافی دریاچه به تدریج شکل گرفته، بزرگ و بزرگتر شده و به همین دلیل شکسته و به داخل دریاچه افتاده است. بنابراین عمق ناحیه داخلی دریاچه همان 62متر اولیه باقی مانده، لیکن نواحی حاشیه ای کف آن شیب پیدا کرده است. ارتفاع این شیب بین 46 تا 49 متر است. از دیگر سو اگر بدیهی بدانیم که ریختن اشیاء تاریخی در داخل دریاچه از ساحل آن رخ داده باشد، این اشیاء می بایست در حاشیه محیط دایره کف دریاچه افتاده باشند. بنابراین به نظر می رسد که کشف، منوط به لایروبی بخش حاشیه ای کف دریاچه و برداشت مثلثی از خاک به ارتفاع حدود ده الی پانزده متر است. این لایروبی می بایست تا عمق 62متری ادامه یابد؛ به شکلی که کف حاشیه دریاچه همسطح مناطق مرکزی آن شود.

اولین گزارش مربوط به انداختن اشیاء قیمتی در دریاچه، به دوران کورش کبیر پادشاه هخامنشی باز می گردد. طبق این گزارش در سال 547 قبل از میلاد، کورش پس از اینکه بر کروسوس پادشاه لیدیه پیروز شد، شاه شکست خورده را به ایران آورد و در مکانی بهنام "بارن"، نزدیک همدان اقامت داد و خزانه اشیاء قیمتی او را به عنوان نذر در آب دریاچه مقدس انداخت.
کروسوس، پادشاه لیدی، در تاریخ جهان به ثروتمند بودن معروف است. او اولین پادشاهی است که به ضرب سکه پرداخت. ثروت او به اندازه ای بود که هنوز هم اروپاییان اشخاص بسیار پولدار را به کروسوس تشبیه می کنند. بنابراین این درصورتی که افسانه نذر کورش کبیر واقعیت داشته باشد، با توجه به اینکه در هیچ دوره ای از تاریخ امکان دسترسی به عمق این دریاچه وجود نداشته، می توان امیدوار بود که این گنج پیدا شود.
در دوره اشکانی نیز چندین گزارش از جنگ های بین امپراتوری روم و پادشاهی اشکانی گزارش شده است. بر طبق یکی از این گزارشات، داستان تاریخی "کلئوپاترا" و "آنتونی" که در تاریخ روم، مصر و جهان معروف است. سردار رومی "آنتونیو"، در سال 36 قبل از میلاد به محاصره قلعه "گنزک" پرداخت. در جریان این محاصرات نگهبانان آتشکده مقدس هر زمان که احساس می کردند امکان سقوط قلعه وجود دارد، اشیاء قیمتی موجود در آتشکده و معبد ناهید را به داخل دریاچه می انداختند. بنابراین می توان امیدوار بود که مقدار زیادی از نذورات دوره اشکانی در کف دریاچه موجود باشد.
در دوره ساسانی نیز دست کم، یک بار قلعه تخت سلیمان به وسیله نیروهای روم شرقی به اشغال درآمده است. بر طبق این گزارش در جریان جنگ های خسروپرویز با "هراکلیوس"، پادشاه روم، این قلعه به تصرف نیروهای رومی درمی آید (624میلادی). گمان می رود که موبدان آتشکده پیش از تصرف قلعه به وسیله نیروهای متخاصم، نذورات و گنج های موجود در آن را به داخل آب انداخته باشند. در این صورت مقادیر زیادی اشیاء قیمتی دوره ساسانی نیز در کف دریاچه قابل اکتشاف است.
در جریان جنگ های صدر اسلام و تصرف ایران به وسیله اعراب نیز، قلعه به محاصره نیروهای خلیفه دوم درمی آید. بعید نیست که در این زمان هم گنج ها هایی نیز به قعر دریاچه ریخته شده باشند.  از نگاه موبدان زرتشتی این دریاچه متعلق به ناهید (آناهیتا) الهه آبها؛ بوده، بنابراین ریختن اشیاء نذری به داخل آن اصولا به منظور حفظ این اشیاء به وسیله صاحب آن تلقی می شده و جایز و مباح بوده است.
در دوره ساسانی بویژه در زمان خسرو انوشیروان (579-531 میلادی) و خسرو پرویز، توجه خاصی به عمران و آبادانی این محوطه معطوف گردیده، و به عنوان یکی از معابد بسیار با اهمیت تلقی شده است. آتشکده آذر گشنسب در متون قدیم دارای اسامی متعددی است از جمله به زبان پهلوی؛ گنزک (GANZAK) یا گنجه نامیده می شده، رومیان آنرا گزکا (GAZKA) و اعراب شیز (SHIZ) می گفته اند. در زمان ایلخانان نیز به آن "ستوریق" گفته شده است.
"تخت سلیمان" از اسامی متاخر مجموعه می باشد که عامه مردم به علت عدم اطلاع از عملکرد اصلی و زمان ساخت آن، با توجه به احادیث و روایت مذهبی در مورد اقتدار حضرت سلیمان، این امکان را بدان منسوب داشته و به همین جهت محل یاد شده حالت مقدس پیدا کرده و مردم خود را موظف به حفاظت و مراقبت از این محل می دانستند.
بعد از زوال حکومت ساسانی و پذیرش دین اسلام توسط ایرانیان، این مجموعه عظیم که در جنگ های ایران و روم در زمان خسرو پرویز به شدت آسیب دیده بود، دیگر رمق تجدید حیات نیافت، اما تا قرن 4 ه. ق. تعداد اندکی از معتقدان آئین زرتشت در این محل اسکان داشته و آتشکده نیز در مقیاس کوچکتری مورد استفاده بوده، در زمان حکومت آباقاخان مغول با انجام تعمیرات وسیع و چشمگیر و احداث بناهای جدید، از این مکان مدتی به عنوان پایتخت تابستانی و تفرجگاه استفاده می شود. بعدها محل مذکور توسط عامه مردم به صورت شهرکی کم اهمیت با مشاغل متنوع تا قرن 11 ه. ق. ادامه حیات می دهد.
اگرچه گزارش هایی دال بر استفاده از این قلعه در دوره خلفای عباسی در دست است، لیکن تخت سلیمان در این زمان از اهمیت زیادی برخوردار نبوده. بعدها در دوره پادشاهی ایلخانان مغول در زمان "باقاخان"، دومین پادشاه این سلسله و برادرزاده هلاکوخان (680تا 663 ه. ق.)، قصر و عمارتی در کنار این دریاچه بنا گردید. خوشبختانه امرای مغول آثار ساسانی را تخریب نکردند و ساختمان های خود را در کنار و یا بر روی این آثار بنا نمودند. از همین رو در حال حاضر بخشی از آثار دوره ساسانی در زیر آثار دوره ایلخانی مدفون است. وجود یا عدم وجود چنین آثاری را می توان با حفر گمانه های آزمایشی معلوم کرد. باید توجه داشت که عمق این گمانه ها دسته کم می بایست 12 متر از سطح دریاچه باشد.
با توجه به مجموعه موارد فوق بی تردید کاوش در دریاچه تخت سلیمان بسیار بااهمیت است و می بایست به عنوان یک اقدام ملی در دستور کار سازمان های مربوط و به خصوص میراث فرهنگی قرار گیرد. در بیان ارزش سرمایه گذاری در حفریات تخت سلیمان همین بس که اولین سرمایه گذاری انجام شده در این مورد به وسیله بانک ((بورگهارت و بروکلشن – Burghard Brokelschen)) دورتموند آلمان انجام شده و کاملا جنبه اقتصادی داشته است. در حال حاضر مهم ترین مشکلی که در جهت انجام این مهم وجود دارد عمق زیاد دریاچه است که غواصی در آن را غیرممکن می کند. در تلاش هایی که به وسیله هیات های کاوش اروپایی انجام شد هیچ غواصی نتوانست در عمق بیش از 32متر غور کند و غواصی در عمق 62متری دریاچه عملا غیرممکن می نماید. چرا که فشار آب داخل آن بسیار زیاد و همچنین آب دارای املاح غلیظ و سنگین است.
به نظر می رسد که بهترین روش برای کاوش در قعر دریاچه تخلیه موقت آب آن باشد. این کار از دو طریق ممکن است: اول اینکه به وسیله پمپ های شناور قوی با دبی بیشتر از فوران چشمه به تخلیه آن بپردازند. طبق برآورد انجام شده در هر ثانیه حدود 100 لیتر آب از چشمه کف دریاچه فوران می کند (راهنمای تختسلیمان، ص.12). دیگر اینکه به وسیله حفر تونلی افقی از حاشیه تپه تخت سلیمان آب دریاچه را تخلیه و پس از انجام عملیات کاوش تونل را ببندند تا دوباره آب به سرمنزل خود بازگردد. به نظر میرسد راه حل دوم ساده و عملی باشد. طول این تونل با توجه به نقشه توپوگرافی منطقه می بایست حدود 200 متر در نظر گرفته شود. راه حل سوم تلفیق دو راه حل فوق است، یعنی استفاده از تونل افقی و پمپ های شناور در یک زمان، به این ترتیب می توان با هزینه و زمان کمتری به نتیجه رسید. در ضمن پیشنهاد می شود که با استفاده از زیردریایی های اکتشافی کوچک (یکنفره) پیش از شروع عملیات کاوش، کف دریاچه به دقت مورد بازبینی و نقشه برداری قرار گیرد. استفاده از دوربین های زیرآبی دارای پروژکتور و کنترل از راه دور نیز برای انجام این مقصود مفید خواهد بود. هزینه این عملیات نیز چندان زیاد به نظر نمی رسد، کافی است که امتیاز تهیه گزارش به موسسات تحقیقات بین المللی جغرافیا (مانند نشریه نشنال جغرافی) داده شود تا ایشان نسبت به اعزام هیات اکتشافی و دوربین و زیردریایی اقدام کنند. پیش از این نیز هیات کاوش آلمانی از دوربین تلویزیونی و همچنین چنگک برای درآوردن اشیاء باستانی از زیر آب دریاچه استفاده کرده اند، اما در گزارش هیات درباره موفقیت یا عدم موفقیت این کار حرفی زده نشده است. چه بسا که نخواسته اند ایرانیان از نتیجه کاوش کف دریاچه باخبر شوند. در جریان این کاوش، سطح کف دریاچه دارای ناهمواری زیادی گزارش شده است. از آنجایی که کف دریاچه زندان سلیمان کاملا مسطح است به نظر می رسد که ناهمواری گزارش شده مربوط به آثار تاریخی بیشماری باشد که در کف دریاچه افتاده است. هیات آلمانی تلاش کرد که به وسیله چنگک به درآوردن آثار از کف دریاچه اقدام نماید اما دو عدد از چنگک ها شکست و ظاهرا موفقیتی کسب نشد!
خلاصه اینکه مجموعه تاریخی تخت سلیمان از نظر وجود آثار باستانی با دارابودن آثار چندین دوره تمدنی کاملا غنی است و از نظر اسطوره شناسی نیز سرشار از مطالب جذابی است که نظر هر صاحبذوقی را به خود جلب می کند. تاریخ این مجموعه نیز با تاریخ ایرانیان، ایتالیایی ها، یهود، مسیحیان و مغول ارتباط تنگاتنگی دارد. از دید اقتصادی نیز چه به لحاظ جلب گردشگر از سراسر جهان و چه به لحاظ وجود گنج هایی که در کف دریاچه مدفون است، کاوش در تخت سلیمان کاملا مقرون به صرفه به نظر می رسد. اگرچه در حال حاضر سازمان میراث فرهنگی در حال کاوش در منطقه است اما حجم این عملیات به قدری کم است که به قولی 300 سال طول خواهد کشید …!
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

در ضلع جنوب غربي محوطه بيروني تخت سليمان و در فاصله حدود 150 متري از پاي ديواره حصار مجموعه ، بقاياي ديواره سنگي رسوبي مربوط به يك جوي هدايت آب وجود دارد كه 300 متر طول حدود 2 متر ارتفاع دارد، شكل استثنايي پر پيچ و خم آن در وهله اول نظر بيننده را به سوي خود جلب مي كند.

اين جوي سنگي كه اهالي محل " اژدهاي سنگي اش " مي نامند از بقاياي رسوبات جوي آب درياچه كه به منطقه اي مسكوني در زمان ساساني هدايت مي شده تشكيل يافته است، چنان كه در بخش توضيحات درياچه نيز آمده است آب درياچه به علت وجود املاح معدني، سخت و رسوب گذار است، چون جريان آب در مدت زمان طولاني در بستر آن جاري بوده، لذا ديواره جوي به اين شكل در آمده و همزمان با متروكه شدن محل و نيازهاي جديد زراعات، جريان آب به مرور به نهر جنوبي تغيير مسير داده است. تصور عامه مردم محل آن است كه اژدها به فرمان سليمان نبي( ع ) سنگ شده است. همچنانكه اهالي محل معتقدند ديوان متمرد و شياطين را نيز سليمان نبي در كوه زندان به بند كشيده است  

چشمه بزرگ آهک ساز تخت سلیمان که مردمان محلی گاه آن را دریاچه تخت سلیمان می نامند بزرگترین و ÷ر آب ترین چشمه منطقه است . آب آن کاملآ سرد و زیاد است از دو کانال شمالی و جنوبی خارج می شود. چندان زیاد نیست ولی املاح بی کربنات آن بیش از حد اشباع است.دهانه آن همانند دریاچه ای زیبا و به شکل بیضی است قطر بزرگ این بیضی 120متر و قطر کوچک آن 80متر بر اورد می شود همچنین عمق آن به حدود 60 متر می رشد احتمالآ دهانه این چشمه در آغاز ÷یدایش کوچکتر (شاید کمتر از یک متر ) بوده است و سبس بر اثر انحلال دوباره فراورده های تراوتن بر اثر آمیزش با آب محتوی اسید کربنیک دوردهانه خورده شده و قطر آن رفته رفته افزایش یافته است .به سبب آ ب دهی زیاد در گذشته و نیز مقدار زیاد املاح بی کرنتات کلسیم اب این چشمه مانندچشمه های دیگر فرصت بدید آوردن مخروط نیافته و سکوئی تخت و صاف از نهشته های تراورتن ساخته که حدود 10متر بالتر از دشت بهلوئی جای گرفته است گستره این سکو مستطیلی به در ازای 400متر و با 300متر بهنا ست .گویا نامگذاری تخت سلیمان برای این چشمه آهک ساز به علت وجود این لایه ستبر سکو مانند تراوتن باشد.

چشمه های آب معدنی

چشمه اب معدنی زندان سليمان بين روستای احمد اباد عليا و کوه زندان در تخت سليمان واقع شده و حدود ۱۹۸۰ متر از سطح دريا ارتفاع دارداز ميان چشمه های گوکردی دو چشمه در قسمت غربی کوه زندان قرار دارد که اهالی محل از ان برای استحمام استفاده می کنند. حوض يکی از اين دو به شکل مستطيل و به اندازه ۲/۲X۴/۳۵ متر است ونيم متر عمق دارد.بدنه حوض از سنگ آهکی طبعی است که آن را تراشيده و به شکل مسطيل در اورده.                                             قسمت اعظم آب از مجرای جنوب شرقی و مقدار کمی نيز از مجرای جنوب غربی خارج می شود آبدهی اين چشمه يک ليتر در ثانيه است و پس از خروج از حوض تا فاصله تقريبا ۵۰ متری در فرو ميرود.چشمه دوم تتقريبا در فاصله ۱۶ متری غرب چشمه اول قرار دارد حوض آن بيضی شکل و طبعی وقطر ان ۵و۶/۳ متر است.  عمق اين چشمه متفاوت وحداکثر ۶۰ سانتيمتر است. مظهر چشمه زير قشری سنگی در قسمت شمالی حوض قرار دارد اب از مجرای که در قسمت جنوب غربی واقع شده خارج می شود آبدهی اين چشمه تقريبا دو ليتر است