Jusqu’à la fin de l’ère secondaire (65 MA) l’ensemble de la région parisienne était occupé par la mer. Sa présence prolongée a permis le dépôt de sédiments épais essentiellement calcaires. Les caractéristiques géologiques de Malakoff sont donc diverses et témoignent à la fois de l’histoire de la formation des sols et de l’histoire d’occupation du territoire de l’époque moderne.. On trouve ainsi des remblais anthropiques en surface (19ème siècle), les alluvions du quaternaire (2,4 et - 1,5 MA), le calcaire dit de Saint-Ouen et les sables de Beauchamp (40,4 à 37,2 Ma), les marnes et caillasses (- 55 à - 40 MA), les calcaires grossiers (-45 MA).
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Jusqu’à la fin de l’ère secondaire (65 MA) l’ensemble de la région parisienne était occupé par la mer. Sa présence prolongée a permis le dépôt de sédiments épais essentiellement calcaires. Les caractéristiques géologiques de Malakoff sont donc diverses et témoignent à la fois de l’histoire de la formation des sols et de l’histoire d’occupation du territoire de l’époque moderne.. On trouve ainsi des remblais anthropiques en surface (19ème siècle), les alluvions du quaternaire (2,4 et - 1,5 MA), le calcaire dit de Saint-Ouen et les sables de Beauchamp (40,4 à 37,2 Ma), les marnes et caillasses (- 55 à - 40 MA), les calcaires grossiers (-45 MA).
D’une manière générale, les formations géologiques présentes à Malakoff sont les suivantes :
- Les remblais anthropiques : il s’agit de remblais de surélévation, composés de matériaux de démolition et de déblais de carrières,
- Les alluvions quaternaires : elles sont constituées de limons, sables et graviers,
- Les calcaires de Saint Ouen : il s’agit d’une formation laguno lacustre constituée d’une alternance de bancs calcaires parfois silicieux et de marnes avec passées d’argiles sombres,
- Les sables de Beauchamp : il s’agit de sables quartzeux fins verts bleus ou jaunes avec niveaux argileux ou gréseux. Ils contiennent parfois des bancs de calcaire plus ou moins gréseux et des bancs de gypse peu fossilifères,
- Les marnes et caillasses : c’est une alternance des marnes blanches, de bancs de dolomie beige et de bancs de calcaire coquillier,
- Les calcaires grossiers : cette formation débute par un niveau de sable quartzeux avec grainsde glauconie, petits galets noirs et fossiles remaniés. Viennent ensuite différents bancs de calcaire grossier marin,
Sur une grande partie du territoire de la commune de Malakoff, le sol est constitué de remblais car le calcaire grossier a été extrait jusqu’au XX ème siècle pour fabriquer des pierres à bâtir.
Aujourd’hui les périmètres d’exploitation de ces anciennes carrières ont été totalement ou partiellement remblayées, mais des mouvements ou affaissements de terrain peuvent se produire. L’édification de nouvelles constructions est souvent subordonnée à la réalisation de travaux préalables de consolidation du sous sol.
Hydrogéologie et eaux souterraines
La structure géologique ne comporte pas de couches particulièrement imperméables, susceptibles de retenir les eaux souterraines. La nappe phréatique ou nappe libre (niveau 50-55-60) correspond à l’enveloppe supérieure de tous les premiers niveaux d’eau que l’on observe en forages, sondages ou fouilles. Elle est en relation hydraulique avec la Seine.
Il existe également une nappe captive dite « nappe du Soissonais » nappe du calcaire du Lutétien, beaucoup plus profonde. Elle est alimentée par écoulement latéral, par drainance des nappes supérieures et par infiltration d’eau de Seine. Ces nappes conservent des relations permanentes.
A l’intérieur de chaque couche, la perméabilité horizontale est beaucoup plus importante que la perméabilité verticale. Aussi, malgré la drainance, les caractéristiques chimiques restent propres à chaque niveau de l’ensemble.
La commune ne comptait qu’un forage en état d’exploitation, le niveau géologique capté est le Lutétien (marnes et caillasses).
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La plaine de Montrouge 
Grâce à ces repères chacun peut constater que le relief de Malakoff est assez régulier puisqu’il offre le caractère d’un plateau d’une altitude moyenne de 70 mètres au-dessus du niveau de la mer, s’abaissant vers Paris jusqu’à 65 mètres. Autant dire peu de différence sur l’ensemble du territoire de la commune.