威海市沿岸出露的基岩，大部分为下元古代的中深级区域变质岩，其岩性主要
为黑云斜长片麻岩， 延伸方向为NNW。以威海湾南部威海船厂附近地质剖面为例：
地层为下元古界胶江群第二岩组第二岩段。岩性以厚层中粗黑云母片麻岩、富黑云
母粒岩、斜长角闪片岩和透镜状镁质大理岩为主。其大致走向为340°，倾向70°，
倾角75°。在一些岬角地段（如旗杆嘴），还出露有抗侵蚀能力较强的变质花岗岩
体，延伸方向为NNW。
沿岸带状海滨低地其组成物质，主要为亚砂土和亚粘土。
潮间浅滩沉积物，以砂和砾石沉积为主，岬角地段与海港顶部有明显差异。皂
埠嘴至赵北嘴，江古嘴至靖子头，远遥嘴和小石岛等岬角地段，主要为岩滩，高潮
线附近的沉积物为砾石和粗沙。威海湾、杨家湾、葡萄滩、麻子港、石岛滩等大小
海湾的湾顶，沉积物大部分为细沙、中细沙。双岛港湾内沉积物为泥质砂。
据山东海洋学院地质系1972年2月调查资料， 威海湾的表层底质主要沉积类型
为粗粉砂（0.063—0.016mm） 。在岸边，3米等深线以内，仅在河流入海处和大冲
沟附近有细沙（0.25-0.63mm）分布，细粉砂和粘土软泥(<0.016mm)在6米等深线以
外，呈斑块状出现。泥砂颗粒偏细，不仅和沿岸基岩特性（主要是黑云母片麻岩风
化物）有关，而且表明是在沿岸比较稳定的水动力条件下形成的，因而底质颗粒较
细，粒经差值小。但在垂直方向上，岩性变化较大。
威海湾北部 以威海港附近为例， 自上而下可分为六层：淤泥或细砂层，厚1
—9米； 淤泥质亚粘土层，厚1—6.5米；淤泥质粉砂层，厚0.3—5米；淤泥质细砂
层，厚0.6—4.6米，亚粘土层，厚1—9.5米；残积层，厚0.1—2米，下伏基岩风化
壳。基岩埋藏深度，由岸向海逐渐加深，码头北部最深为-16.09米。以上六层大体
可归并为两层：一是细砂粉砂质淤泥层，二是亚粘土层。
威海湾南部 以威海船厂附近为例，水下沉积物自上而下第一层绝大部分为淤
泥、细粉砂及淤泥质沉积物，包括淤泥质亚粘土、淤泥质粉砂、淤泥质细砂等。沉
积层由西向东逐渐变厚，厚度为0.2—13.10米。第二层为砂层，主要是细砂层，局
部为砂砾层，厚度为1—3米。砂层下面是基岩，质地坚硬，其埋藏深度由岸向海逐
渐加深，最深是东北部，为-20.85米。
威海湾的湾底沉积物，北部与南部在垂直方向上，都具有明显的变化。但其上
部岩性很相似，均为淤泥、细粉砂、淤泥质亚粘土、淤泥质粉砂等沉积物。其不同
点是北部下层为亚粘土层，南部下层为以细砂为主的砂层。据山东海洋学院地质系
采用浅地层剖面仪测得的资料，湾底覆盖层的厚度由陆向海逐渐增厚，一般在10米
以内，湾口东北方向，可达16—18米，刘公岛往东，到达湾外，底部覆盖层增至20
米以上。黄泥沟东南沉积层厚度大于25米。
威海湾的泥沙来源主要有两个方面。一是河流来沙。注入威海湾的河流有5条，
都是间歇性小河。据1971年9月3日对北河暴雨中洪流的观测，此次暴雨历时17小时
24分，暴雨期中的输沙量为14吨。另据威海市气象站资料，暴雨每年出现2—3次，
依此推算北河输沙量为28—42吨，汇入威海湾所有河流的年输沙量约在200吨以下。
其中尚有一部分随退潮流带出外海，因此威海湾内泥沙沉积速率较低。据浅地层剖
面仪测得的资料，湾底松散层厚度，一般不超过20米。二是海岸海底侵蚀来沙。湾
内表层沉积物的组成矿物为石英、长石、云母、普通角闪石、辉石、榍石、绿帘石、
磷灰石、透闪石、透辉石、阳起石和磁铁矿等，以含有典型的变质矿物组合为特征。
沉积物是沿岸区域变质岩遭受风化后，被地表径流搬运和海岸带的侵蚀物质被沿岸
流带入湾内。
在组成金线顶岬角的厚层黑云母片麻岩中，常夹有透镜状镁质大理岩，在波浪
的侵蚀下，镁质大理岩中，以透闪石、透辉石、阳起石、方解石等钙镁质矿物为主
的矿物组合，成为海底泥沙运动的示踪矿物，其扩散方向表明海底泥沙运移趋势是
自西北向东南，与当地波浪合力方向一致。海滩泥沙同样自西北向东南运移，威海
市沿岸排水沟两侧，海滩宽度一般北侧较窄，南侧稍宽；在小河口处，可见到小型
类似河口沙嘴的堆积体，其延伸方向指向东南，这些地，貌形态是泥沙纵向运动的
产物。无论海滩泥沙，还是海底泥沙，由于来沙数量很少，只能在岸边或海底形成
薄层沉积。