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兰州市地表大部分被第四纪松散沉积物所覆盖，基岩主要出露在南部、西部和北部边界一带的山区。境内出露的地层有前古生界、古生界、中生界和新生界等。其中出露面积最广的是中生界下白垩统河口群、新生界第三系红层和第四系黄土等。 [49]
前古生界主要出露在兰州市东南部、南部、西南部边界一带，组成祁连山东延余脉的马衔山、兴隆山、甘青交界的界山、奖俊埠岭以及七道梁的潜山等，其岩性为一套变质岩系。前长城系地层主要分布在榆中县与临洮县交界的马衔山区，在红古区享堂峡也有零星出露，在七道梁以潜山存在，其岩性为一套遭受混合岩化作用而形成的各种混合岩、混合质花岗岩、片麻岩和片岩夹扁豆状白云岩及大理岩。它又可以分为杲兰群和兴隆山群。蓟县系地层零星分布于大通河下游和榆中县小康营以南、高崖西南，另外在马衔山西北麓的高家湾、孙家湾、羊寨一带也有分布。震旦系仅在永登县西北铁成沟、杏儿沟一带有少量出露。 [49]
古生界地层仅分布在永登县和皋兰县北部边界一带，呈北西—南东方向的条带状展布，组成了祁连山东延余脉的宝泉山、和尚沟岘、大土梁等北部界山。寒武系仅分布在永登县葛家堡、甘露池、沙梁墩以东，皋兰县大横路至大土梁以北的边境一带。奥陶系主要分布在永登县境内。志留系分布在永登县富强堡、骟马坪、四泉、宋家窑及皋兰县石青洞至白坡子的北部边界一带。泥盆系零星分布在永登县北部边界的宋家堡、白涝池—韭菜沟、泉儿沟掌、大荒草沟等地。石炭系出露在永登县北部边界。二叠系出露在永登县北部边界一带。 [49]
中生界在红古区和永登县境内更为广泛。三叠系出露在永登县北部边界。侏罗系主要分布于红古区、七里河区和榆中县。白垩系主要分布在永登县奖俊埠岭周围、庄浪河与咸水河两岸，西固区区河口，七里河区七道梁，城关区青白石一带。 [49]
新生界地层是兰州市出露最广地层，其中上新统临夏组分布较广。下第三系的固原群，零星分布于榆中县南部边界的刘家嘴—骡子滩一带。西宁群主要分布在大通河与庄浪河之间。兰州市第四系极为发育，遍布全市。
兰州市位于华北板块与华南板块碰撞而形成的祁连山—秦岭地缝合线上，晚近时期由于印度板块向欧亚板块的碰撞，受到来自南西—北东方向的压力而处于活动状态。其地质构造类型主要有褶皱构造、断裂构造。 [49]
兰州市的褶皱构造可分为前加里东期和加里东期。比较清楚的前加里东期褶皱有：马衔山倒转复背斜、兴隆山复式向斜、园子—梁坪向斜、黄崖口—石润子倒转背斜、笔架山向斜、黑石川复式背斜、龚家窑复式背斜、十里店复式向斜、高崖向斜、奖俊埠岭单斜构造。兰州市北部边界一带加里东期褶皱表现最清楚，所形成的褶皱规模巨大，呈北西西向，具紧闭的线状对称复式背、向斜构造形态，因受到侵入岩体、断裂构造的破坏和新地层的覆盖，以至形态已不完整。兰州市的断裂构造可分为前加里东期、加里东期、印支期、燕山和喜马拉雅期。其延伸方向，分为北西西组、北西—南北组、北东组；有逆断层、正断层和平移断层。
兰州市地处陇西黄土高原的西部与青藏高原的过渡地带，地貌可划分为构造—剥蚀、山麓斜坡堆积及河流侵蚀堆积三类，形成山地、丘陵、山间盆地及河谷四种地貌单元， [36]境内地势西部和南部高，东北低，黄河自西南流向东北，横穿全境，切穿山岭，形成峡谷与盆地相间的串珠形河谷。 [50]兰州市境内地形可分为三带：北部为阿尔金山-祁连山侵蚀构造山地区之祁连山东段中山山地亚区，中部为峡谷与盆地相间的串珠状河谷盆地，南部为马衔山、兴隆山、雾宿山等山地。境内大部分地区为海拔1500-2000米的黄土覆盖的丘陵和盆地，主要有秦王川和榆中两大断陷盆地，其中秦王川盆地位于永登县与皋兰县之间，盆地形状为倒三角形，南北长约42千米，东西最宽处约16千米，总面积470平方千米，海拔在1850-2300米，是兰州市地势平坦、面积最大的盆地。
兰州市境内河道属黄河流域，河流总长度1179.7千米，河网密度0.04千米\/平方千米，径流总量338亿立方米。境内主要河道有一级支流湟水河、庄浪河、宛川河、苦水沟、雷坛河、麋鹿沟、中铺沟、王蚬沟等，总长792.9千米；二级支流大通河，总长60千米。其中，最大的支流是湟水，从红古区享堂峡入境至西固区达川乡流经海石湾、红古、花庄、平安4个乡镇，长57千米，流域面积3.4万平方千米，年均流量44.2亿立方米\/秒。 [36]
兰州境内的河是季节性河流，有相当多的河甚至常年无水，只有在暴雨天才有流水。截至2020年，兰州市除了黄河、湟水、大通河水量丰富，庄浪河水量较丰富外，只有榆中县境内的龛谷河、徐家峡河、兴隆峡河、曳木岔河、官滩沟河，七里河境内的阿干河，永登县境内的吐鲁沟河还有少量流水外，其他的河流，包括过去有较大流量的如宛川河、沙河、大河、水岔沟河、柳沟河、西果园河、七里河、笋箩沟河、龙滩河、咸水河、蔡家河、水阜河等均已断流。
兰州市（Lanzhou city）， [167]简称“兰”、“皋”，别称金城， [110]是中国甘肃省下辖地级市、省会，I型大城市，是国务院批复确定的中国西部地区重要的中心城市，全国性综合交通枢纽城市，西北先进制造业基地、区域性科技创新高地。 [184]位于中国西北部、甘肃省中部， [44]是中国陆域版图的几何中心， [16]北与武威市、白银市接壤，东与定西市接壤、南与临夏回族自治州接壤。 [44]截至2024年4月，兰州市下辖5个区，3个县， [46]总面积.6平方千米。 [44]2024年末，兰州市常住人口443.65万人，户籍人口为341.3万人。 [241]兰州方言属北方方言兰银官话。 [64]
兰州市属温带半干旱气候，具有山地、丘陵、山间盆地、河谷四种地貌单元，地势总体上南高北低，属黄河流域。 [36]兰州市是甘肃省政治、文化、经济和科教中心，历史悠久的黄河文化名城。 [169]自秦朝以来，已有两千多年的建城史，自古就是“联络四域、襟带万里”的交通枢纽和军事要塞，素有“黄河明珠”的美誉。秦始皇三十三年（前214年），设置榆中县，属陇西郡， [40]为兰州地区最早的行政建制。 [40]西汉始元六年（前81年），在今兰州置金城郡。 [36]隋文帝开皇三年（583年），改金城郡为兰州，置总管府，因城南有皋兰山，故名兰州。 [38]1949年8月26日，兰州解放，由县级市升为地级市，为省会。 [1]中华人民共和国成立后，兰州市被国家确定为重点建设的工业基地之一，是国家重要的石油化工、装备制造、生物制药和新材料基地。 [62]
2024年，兰州市地区生产总值3742.3亿元，比上年增长5.0%。
兰州市古称金城， [37]因初次在这里筑城时挖出金子得名，还有一种说法是依据“金城汤池”的典故，喻其坚固。隋文帝开皇三年（公元583年），改金城郡为兰州，置总管府。因城南有皋兰山，故名兰州。
距今1.5万年前的旧石器晚期，今兰州市就有先民居住。距今5000年至4000年间，今兰州市处于马家窑文化、齐家文化时期。夏商周三代，今兰州市为羌戎驻牧地。春秋时期，羌族发展起来，今兰州市西部的河湟一带是他们的聚居地之一。战国时期，北方的匈奴族趁秦国统一六国战争之机，南下驱走月氏族，占领黄河以南至战国秦长城之间的“河南地”，进入今兰州市。
秦始皇统一六国后，派大将蒙恬北伐匈奴，攻占“河南地”。 [39]秦始皇三十三年（公元前214年），在今兰州市城关区东岗镇附近设置榆中县，属陇西郡， [40]管辖今兰州市黄河以南地区，黄河以北地区为匈奴驻牧地， [36]这是兰州地区最早的行政建置。 [40]
西汉初，依秦建制，今兰州市仍为陇西郡辖地。 [36]汉武帝元狩二年（公元前121年），霍去病率军西征匈奴，在今西固区西固城附近设金城县，属陇西郡。 [36] [40]元鼎二年（公元前115年），汉朝在今永登县境筑令居以西塞，开始经营河西地区。元鼎六年（公元前111年），徐自为打败羌人，攻占了河湟地区；汉在河西设置了酒泉郡、张掖郡，并改置令居塞为令居县（今永登县城附近）；还设置了浩亶县（今永登县河桥镇附近）、允吾县（在今青海省民和县古都乡），移民充实新县。 [40]昭帝始元元年（公元前86年），在今兰州市始置金城县，属天水郡管辖。始元六年（公元前81年），又置金城郡。宣帝神爵二年（公元前60年），赵充国平定西羌、屯兵湟中后，西汉在金城郡的统治得到加强，先后又新置七县。
东汉光武帝建武十二年（公元36年），并金城郡于陇西郡， [38] [40]次年恢复金城郡，原辖十三县减为十县，白石、河关、枹罕三县划入陇西郡。东汉中期，河湟地区羌人反抗汉朝的战事扩大，汉朝于汉安帝永初四年（公元110年）将金城郡治迁至陇西郡襄武县（今陇西县），延光三年（公元124年）迁回原治。汉灵帝中平元年（公元184年）冬，湟中义从胡北宫伯玉在河湟地区举兵反汉，杀金城太守陈懿、护羌校尉冷征，金城郡治又迁至榆中县。后河陇地区被韩遂割据势力占据，至汉献帝时被曹操击败，金城郡治迁回允吾县。建安十九年（公元214年），从金城郡析置了西平郡。三国时，金城郡属魏凉州，辖榆中、金城、允街、浩亶、令居、枝阳、允吾七县，郡治榆中县。 [40]
西晋沿置。西晋末年后，天下大乱，进入十六国时期，今兰州市先后为前凉、前秦、后凉、南凉、后秦、西秦所据。前凉分金城郡的令居、枝阳二县，又立永登县，合此三县立广武郡，辖地在今永登县境内。前凉金城郡领允吾、允街、浩鹿、白土（今青海省循化县黄河北岸）、金城、榆中六县，郡治榆中县，其中允街、浩亶、金城、榆中四县在今兰州地区。 [40]东晋太元元年（公元376年），前秦灭前凉，金城郡属前秦，领5县，郡所在治榆中县。太元十一年（公元386年），后凉领金城郡。元兴二年（公元403年），后凉覆灭后，南凉占领广武、金城2郡。