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山脉呈西北－东南走向，绵延约，一般海拔500—1000米。山势和缓，北低南高，
伊春附近的大管山海拔1203米。地貌相比差异显著，南坡山势浑圆平缓，水系绵长；北坡陡峭，成阶梯状，水系短促。北部多丘陵台地，地表以砂砾岩、
玄武岩为主，河谷多宽谷；南部低山丘陵区，多出露海西期花岗岩，河谷多形成“V”形谷。
地质构造

小兴安岭小兴安岭地质构造十分复杂，大致以嘉荫至铁力一线为界，东部为海西褶皱带，山体主要由海西花岗岩构成，其次为下元古界变质岩系。受新华夏构造体系影响，中生代形成一些内陆盆地， 在盆地里沉积了煤系地层。燕山运动期间断裂活动显著，并有花岗岩侵入和火山喷发。山脉走向为北东、北北东向。新构造运动主要表现为穹状隆起，使各级夷平面向四周倾斜。西部为第三纪内陆断陷，地势较低，山脉走向大体近于北西向。全区普遍分布着第三纪的松散砂砾岩、页岩及新生代玄武岩。西北段为“孙吴地堑”，在中新世初断陷下沉，沉积了大量的第三纪松散的砂砾岩、
泥岩，基底为花岗岩。第三纪末至第四纪初，发生火山活动，形成大片的玄武岩熔岩台地。同时有轻微的翘起，沿北西方向断裂隆起，成为
嫩江和黑龙江的分水岭。
小兴安岭新构造运动是缓慢上升，从第三纪夷平面形成以后，除西北部有微弱下沉而外，其它各地均为间歇性上升。平坦的山顶多为第三纪夷平面，现已被抬升到350米以上，夷平面上尚有更新世沉积物及古河道、干谷、阶地等遗迹。上升有明显的不对称性。
地貌特征
小兴安岭山势不高，海拔一般500－800米，整个地势东南高、西北低，地貌表现出明显的成层性，属低山丘陵地形。东部和南部海拔800－1000米的山峰较多，超过1000米的山峰主要沿
松花江和呼兰河的分水岭分布，最高峰平顶山，海拔1429米，其次为小城墙砬子，海拔1223米，此外尚有
大青山等10余个海拔超过1000米的山峰，多属断块中山地形。围绕中山的是低山和丘陵，海拔500－800米，向西北降为丘陵状台地，到孙吴至
黑河一带成为海拔300米左右的宽广台地。小兴安岭南北两坡由于新构造运动上升的不对称性，地貌对比差异十分显著，南坡山势浑圆平缓，水系绵长；北坡陡峭，成阶梯状，水系短促。在东部，北东－南西向和南北向的山文线比较明显，但总体来说，山脉走向很乱，几乎无明显的方向，分水岭蜿蜒曲折。