La Región Metropolitana presenta cinco rasgos de relieve: la cordillera de los Andes, la depresión intermedia, la cordillera de la Costa, la precordillera andina, y los lomajes al oeste.
La cordillera de los Andes
Al este de la región, esta cordillera se presenta como una geoforma alta y maciza. Este sector del cordón andino presenta grandes alturas, muchas de las cuales sobrepasan los 5000 m s. n. m., como lo son el cerro Tupungato (6570 m s. n. m.), cerro Marmolejo (6108 m s. n. m.), Nevados del Plomo (5424 m s. n. m.), Nevado de Los Piuquenes (6017 m s. n. m.), volcán San José (5856 m s. n. m.) todos ellos ubicados en el límite con Argentina. De esta alta cordillera provienen los materiales que rellenaron los valles andinos y, en gran medida, la depresión intermedia, tanto por las cenizas de los volcanes Maipo, Tupungato y San José, como por los productos de la erosión glacial, fluvial y aluvial que han sufrido los relieves andinos. Este cordón montañoso emite algunos contrafuertes que penetran con fuerza en el llano intermedio, como es el caso de las estribaciones del cerro Manquehue, que terminan en el cerro San Cristóbal, casi en el centro de la ciudad de Santiago.
Al sur de la cuenca de la Región Metropolitana, el valle central está cerrado en la zona de Angostura de Paine por otra estribación cordillerana, que en la práctica se une con los cerros de Paine, provenientes de la cordillera de la Costa.
La Depresión Intermedia
Al sur del cordón Chacabuco, que corresponde al límite meridional del último valle transversal (esto es, el del río Aconcagua), comienza la depresión intermedia, que se mantiene hasta Puerto Montt, para hundirse allí y formar los archipiélagos chilotes.
La depresión intermedia presenta rasgos de relieve que determinan una serie de cuencas. La primera de ellas es la del río Maipo, que ha sido modelada por el depósito de sedimentos glaciales, aluviales y fluviales, y por potentes capas de cenizas provenientes sobre todo de las erupciones del volcán Maipo, ubicado en el límite con Argentina. En ciertos sectores estas alcanzan los 20 m de espesor. Como cerros islas emergen las cumbres más prominentes de antiguos cordones montañosos preexistentes, como los cerros Santa Lucía, Blanco y Renca, hoy insertos en la capital.
La cordillera de la Costa
Este accidente geográfico, que solo presentaba algunas serranías aisladas en la Región de Coquimbo, de nuevo adquiere continuidad y algunas alturas sobrepasan los 2000 m s. n. m.. Hacia el sur, este cordón montañoso comienza a ser menos importante; va perdiendo altura y sus cumbres nunca más pasarán de los 2000 m s. n. m.. Los puntos más altos de la cordillera de la Costa son el macizo de Cantillana, donde destaca el cerro Cantillana, con 2281 m s. n. m., y el cerro El Roble, con 2222 m s. n. m., ubicado en el límite con la Región de Valparaíso, en la localidad de Caleu.
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