–     زمین شناسی

هدف از بررسی تشکیلات زمین شناسی محدوده شاهرود مطالعه سازندهای موجود از جهت ذخیره سازی   آبها، امکان استحصال آب، میز ان ظرفیت باربری و سنجش پایداری زمین در ارتباط با بهینه سازی بافت فرسوده شهر می باشد.

در این منطقه قدیمی ترین سازندها از سنگ های پالئوزوئیک تاآبرفت های کواترنری وجود دارد. آبرفت های حاصل از تجزیه و تحلیل سازندهای پالئوزوئیک به علت دانه درشتی، ذخایر قابل توجهی از آب های زیرزمینی منطقه را دارا هستند.از سازندهای دوران ، ژوراسیک تحتانی و فوقانی مشاهده می شود که اولی شامل ماسه سنگ و شیلهای رنگین ذغال دار بوده و دومی شامل آهک های شیری رنگی است که گسترش این سری در جنوب و جنوب غربی دشت بسطام و غرب دشت شاهرود باعث شده که در این منطقه ذخایر آب زیرزمینی قابل ملاحظه ای موجود باشد.

از سازندهای دوران سوم، کنگلومرای قاعده ای قرمز رنگ که در مجن مشاهده شده و گسترش آن در غرب دشت مرجان و شرق دشت شاهرود می باشدکه وجود عوامل شور کننده و تبخیری این سری از سازندها، شوری و خرابی آب های زیرزمینی را باعث شده است.

از رسوبات کواترنری(دوران چهارم) آبرفتهای قدیم و جدید آن به صور مختلف در منطقه یافت می شود و تپه های لسی که با ساقه، برگ، دانه و ریشه گیاهان در دشت شاهرود و میامی پوشیده و وسعتی برابر چندین کیلومتر مربع دارد. در شمال غربی شهر شاهرود توده هایی از سنگ های آذرین مربوط به دوره ائوسن و در شمال شرق شاهرود، سیاه کوه با سنگ های آتشفشانی آندزیتی وجود دارد.

2-3-3-  ژئومرفولوژی

اراضی مطالعه شده در سه واحد فیزیوگرافی به شرح ذیل قرار گرفته اند .

• دشت های دامنه ای مرتفع
• مخروط افکنه های سنگریزه دار آبرفتی و واریزه ای
• دشت های آبرفتی

عناوین دشتهای شهرستان شاهرود ومحدوده مورد نظررا به صورت اجمالی عبارتنداز:

- دشت شاهرود

محدوده این دشت از شمال به بسطام , از شرق به دشت میامی ـ مرجان , از جنوب به کویر دامغان و از غرب به دامغان می باشد. وسعت این دشت 1095 کیلومتر می باشد. حداکثر ارتفاع این دشت 1400 متر و حداقل ارتفاع آن 1050 متر از سطح دریاهاست. در انتهای دشت رودخانه اصلی این دشت ( رودخانه شاهرود ) جریان دارد. این رودخانه از شرق به غرب از سرتاسر جنوب دشت گذشته و در قسمتهای زهکش سفره های آب زیر زمینی جریان دارد.

- دشت کویر دامغان

این دشت از شمال به شاهرود و دامغان , از شرق به محدوده دشت مرجان و بیارجمند و از جنوب به طرود ـ معلمان و از غرب به سمنان محدود است. وسعت این دشت برابر با 51/56 کیلومتر و حداکثر و حداقل ارتفاعات دشت به ترتیب 1150 متر در حاشیه ارتفاعات جنوبی و 1050 متر در قسمت مرکزی کویر می باشد. این دشت فاقد رودخانه مهم می باشد.

- دشت بسطام ـ مجن

این دشت از شمال به گرگان , از شرق به دشت مرجان , از جنوب به شاهرود و از غرب به دامغان محدود است. مساحت این دشت برابر 573 کیلومتر مربع است که دارای سه رودخانه دائمی بنامهای مجن , تاش و ابریج می باشد. این رودخانه ها در جنوب دشت , یکی شده و از سمت جنوب شرقی وارد دشت می گردند. حداکثر ارتفاع دشت 1900 متر در شمال دشت و حداقل آن 1450 متر در قسمت خروجی دشت می باشد.بخش از منطقه مورد مطالعه این تحقیق دراین دشت واقع شده است .

- دشت مرجان و میامی

این دشت از شمال به دشت جاجرم و گرگان , از شرق به جوین و فرومد , از جنوب به داورزن و بیارجمند و از غرب به بسطام و شاهرود محدود است. مساحت آن 3098 کیلومتر مربع می باشد و حداکثر ارتفاع آن 1400 متر در شمال و حداقل آن 850 متر در جنوب شرق است. کل مساحت این دشت درمحدوده مورد مطالعه این تحقیق واقع شده است .

- دشت فرومد

این دشت از شمال به دشت جوینی , از شرق و جنوب به داورزن و از غرب به دشت مرجان محدود است. مساحت آن 350 کیلومتر مربع و حداکثر ارتفاع آن 1200 متر در حاشیه غربی دشت و حداقل آن 1000 متر در جنوب غربی دشت می باشد.

- دشت بیارجمند

دشت بیارجمند از شمال به دشت مرجان ـ میامی , از غرب به داورزن و از جنوب به کویر مرکزی و از شرق به کویر دامغان محدود است. وسعت این دشت برابر با 1213 کیلومتر مربع و حداکثر ارتفاع آن 1250 متر در ارتفاعات غربی و حداقل آن 950 متر در سمت خروجی دشت در شرق می باشد.