平原水庫一般建在軟土地基上。覆蓋層地層是由若干透水性和不透水性的土層所組成?單一的地層很少見。根據地質成因不同?可分為殘積層、坡積層、烘積層·沖積層、沉積層、冰積層、風積層。
(1)殘積層是巖石風化后殘留在原地的土層?有全風化粘土和塊狀全風化巖、強風化的碎屑土、弱風化的碎石等?層次雜亂?防滲性能不可靠。在干旱地區?殘積層是粗碎屑土和砂土?缺乏粘土。半干旱地區的殘積層大多是粘性土?由于雨量少蒸發大?上中含有較多可溶鹽。潮濕地區的殘積層有水云母組粘土礦物?可溶鹽含量少。潮濕溫暖地區易形成高嶺石組成粘土礦物。
(2)坡積層是由于重力作用滾落或滑落的風化巖或崩巖組成?呈斜坡狀堆積。一般中部顆粒較細?底部有滾落的大塊石。坡度較緩的山坡?則由雨水把風化物沖刷堆積到山麓。粗細土粒分層?防滲性能不可靠。
(3)洪積層是由山洪將山區或高地的碎屑攜帶到溝口或山麓緩坡平原堆積而成的。洪積扇頂部厚?下部邊緣地帶薄。頂部粒徑粗?透水性強?中部顆粒較細?邊緣以粉砂和粘土為主。各部位透水性差別大?防滲性能不可靠。
(4)沖積層是在河道比降平緩地帶及河口附近?水流速變慢?河水搬運的碎石、砂、泥沉積而成的。河道的上游沖積層為漂石、卵石、礫石。中游沖積層為礫石、粗砂、中砂。下游沖積層為中細砂、粘土等?中細砂磨圓度好?多具層理?厚度較穩定?但常有層理尖或呈透鏡體等狀。