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兴平地势西北高而东南低。地貌可分为两个类型区。即南部渭河阶地区，海拔390～460米；北部黄土台原区，海拔460～541.8米。县境内从北向南，呈阶梯状倾向渭河，覆盖物全是第四纪冲积、风积物。
渭河阶地区
北从晁庄、界庄、前北铁、李家坡、板桥、北汤台、杏花村、庄头、马堪村、来祁寨、窦马村以南，西起武功县界，东到秦都区界，南止渭河，是渭河平原的一部分。南北宽18.5公里，东西长32公里，系渭河干流切割形成的冲积平原。发育完整阶面平坦宽阔，又形成明显的河漫滩与一级、二级、三级阶地，面积324.47平方公里，占全市总面积的63.94％。阶地区的基础构造是汾渭内陆断陷西段的渭河地堑，南深北浅，呈箕状拗陷。中新世时开始沉积红色黄土。地堑至今仍在活动，是西部压扭～压性隆升压；中部挤压～扭动掀斜；东部扭动掀斜区；东南掀斜区。本县是南部下降区。地堑上填充着深厚的第四系地层，其厚度达4500～7000米以上，其填充物皆由渭河干流所塑造，又经多次侵蚀与堆积，才形成现在各级广阔的阶地平原。
河漫滩，位于本市沿渭西桥、永流、建坊、龙兴、吴耳、郭公、高家、北张、马村、仪空、蔡东、蔡西、千佛、张耳、塔耳、何孔、马坊、侯村、湾里、南田村南部，发育不甚完整，其南北宽0.2～2.5公里，东西长32公里，海拔390米左右，是本市渭河阶地最低区，在区内北部吴耳村和村以南有宽约1.5公里，长6公里的漫滩阶地，高出漫滩0.5米，常被季节性洪水淹没。漫滩地组成物质是全新统的中、细沙为主，沙质粘土，沙卵石次之。渗漏严重，肥性差，不耐旱涝，易为洪水淹没，虽有耕种部分，却难保收获。群众叫“撵水池”。
一级阶地，位于河漫滩地区以北，台面平坦，并与二级阶地以坎相接，高出河漫滩2～3米，台原宽窄不一。距地表2～3米以内均有含水层，上部为潜水，下部为承压水。地质层是第四系的上更新统，上部为沙质粘土，下部为沙及沙卵石层。厚为190米左右，土壤主要是斑斑黑油土，具有蓄水保肥、抗旱耐涝、具耕种期长，适种性广等特性。群众称之“梨起轻，磨起松，种的杂，收成好”。
二级阶地，在一级阶地以北。台面平坦，在杏花村以西与黄土台原相接，台面宽9公里，在杏花村以东与三级阶地相连，台面宽8.5公里。高出一级阶地10～15米。地下水埋深5～10米，含水层厚约30米。地质层仍属第四系上更新统，上部为黄土质沙质粘土，下部为沙及沙石，沙质粘土、沙砾石覆盖层，厚约156米左右。土壤主要是黑油土，土层深厚肥沃，适于农耕。
三级阶地，位于二级阶地以北，黄土台原区以南，在杏花村以东出现呈契形分布。以西地貌界线不甚明确，宽约1公里，高出二级阶地约20～50米。地下水埋深10～15米。含水层厚10～15米。地质层是第四系的中更新统，系渭河沉积层。20米以上为黄土类，以下见沙、沙卵石层。土壤主要是红油土，适种小麦。
黄土台原区
位于县境北部，属于风积平原，奠基于中更新世，形成于上更新世，属于地质第四系上更新统，海拔460～541.8米，平均比降16.63‰。在杏花村以东高出三级阶地20～41米。台原面广阔平坦，南缘坡度较陡，南北向冲沟多，沟壁陡直，有天生桥、再生谷等自然地质现象，断面成V形。今大部分沟壑已整修为梯田。台原北部呈坡状，与肖河故道相接，形成店张凹地。台原区面积182.96平方公里，占全市总面积36.06％，是本市农业区划的粮食主要生产区。其基底构造同阶地区相反，属缓慢上升区。上部覆盖深厚的黄土层，可达数百米。钻孔167米深处见有薄的沙层，土壤主要是红油土，面积385612亩，占全市土地总面积的53.5％，适于小麦及多种作物生长，也是本市农业发展潜力较大地区。
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