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Presenta 4 unidades geomorfológicas. La cordillera principal : correspondiente a una formación terciaria elaborada sobre sedimentos mesozoicos. En este sector la cordillera se presenta con alturas medias más bajas que en el resto de la provincia.
La depresión de los Huarpes: Tiene unos 300 Km. de largo por 50 de ancho. Esta unidad estructural de aspecto llano ha sido rellenado por sedimentos cuaternarios de distintos orígenes: volcánicos, eólicos, fluviales, lacustres, etc.
El bloque de San Rafael: se desarrolla en el área central del departamento. Es una zona baja, aplanada con orientación norte - sur, sumamente erosionada y con acumulación de sedimentos en las áreas deprimidas.
La llanura de la travesía al igual que la formación anterior constituye una zona deprimida, aplanada y ocupa el sector oriental del departamento. También erosionada bajo diversos ciclos climáticos, en la actualidad las características ambientales son de tipos áridos.
Dos de los ríos andinos más utilizados en la provincia recorren el departamento, el Atuel y el Diamante. Sus modelos superan los 33 m3/seg.
Las represas más importantes construidas son: Agua del Toro, Los Reyunos y el Tigre sobre el río Diamante; El Nihuil y el Valle Grande en el río Atuel.
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