地形地势总体平缓,南高北低,西高东低。西南部最高高程为28米,东北部最低高程1米,自然比降为1/8000-1/12000。黄河穿境而过,顺河方向为西南高、东北低,背河方向近河高、远河低,背河自然比降为1/7000,河滩地高于背河2~4米。除广饶县小清河以南地区为山前冲积平原外,大部为黄河冲积而成的三角洲地貌,地表既受洪水的反复冲切,又有淤积套叠,形成岗、坡、洼地相间排列的复杂微地貌。纵向上呈指状交错,横向上呈波浪状起伏。全市微地貌有5种类型:古河滩高地,占全市总面积的4.15%;河滩高地,占3.58%;微斜平地,占54.54%;浅平洼地,占10.68%;海滩地,占27.05%。
地质处于华北坳陷区之济阳坳陷东端,地层自老至新有太古界泰山岩群,古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系,中生界侏罗系、白垩系,新生界有第三系、第四系;缺失元古界,古生界上奥陶统、志留系、泥贫系、下古炭统及中生界三叠系。境内岩石太古界为变质岩系,早古生代广泛发育碳酸盐岩,晚古生代演变为海陆交互相含煤沉积,至中、新生代转为陆相河湖碎屑岩沉积。同时,境内中、新生代岩浆喷发活动强烈,火山岩分布广泛。
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