自晚元古代起，燕山地区受近东西向基底断裂控制，产生了强烈拗陷，渤海沉降带沉积了一套以海相碳酸盐岩为主的地层。早古生代本区经历了广泛的海进，随之发生了加里东运动，致使该区大面积上升。中生代，特别是燕山运动以来，本区发生了强烈的差异性升降运动及断裂和岩浆活动，从而奠定了本区构造的基本轮廓，直到喜马拉雅运动之后，才形成了迁安盆地（迁安市平原区），并接受第四系松散物沉积。
第四系上更新世以来，由迁西沿燕州南流的滦河被其他河流溯源侵蚀袭夺到迁安盆地来，自西峡口经雷庄、滦县之间进入山前平原，形成了以西峡口为顶点的第二期滦河冲洪积扇，该冲洪积扇构成了现今滦河的Ⅱ级阶地。在此期间的后期，地壳有一相对稳定或缓慢下降阶段，沉积了一套细颗粒物质，并有湖沼相泥炭及黑灰色亚粘土沉积。据孢粉分析资料，草本植物花粉含量大于木本植物花粉含量，属松—蒿—豆—藜—栎的组合以及藜—栎—蒿—松的组合，它们代表以针叶林为主的针阔叶混交林植被和稀疏草原植被，属于温带—暖温带地区的组合，反映温和较湿和凉爽干潮的气候交互出现。
在滦河二期冲洪积扇形成的同时，青龙河也形成了自己的冲洪积扇。
随着渤海沉降带的继续下沉和山区的不断隆起抬高以及后期构造变动的影响，使得滦县山前平原地带侵蚀基准面不断下降，青龙河的一条支流在石梯子附近溯源侵蚀，逐渐袭夺了滦河。于是，在全新世以来，形成了以滦县为顶点的滦河三期冲洪积扇，套叠在二期冲洪积扇之上，具体表现在滦河、青龙河Ⅰ级阶地的形成。(www.xing528.com)
迁安盆地内在滦河二期冲洪积扇形成后，地壳上升，滦河下切。但由于地壳上升幅度有限，当滦河未切穿二期冲洪积扇时，地壳又转为下降，沉积了现今滦河Ⅰ级阶地的地层。随后地壳又由下降转为上升，河流再次下切，出现了现在的滦河Ⅰ级阶地。由此，形成了滦河Ⅰ、Ⅱ级阶地的上叠关系，表现在沉积关系上，滦河漫滩和Ⅰ级阶地的堆积物之下依然分布着二期滦河的堆积物，从钻孔资料看，其接触面起伏不平，说明了近代滦河对二期滦河冲洪积扇不均匀的侵蚀作用。
滦河在晚更新世以来两次被袭夺改道东流，可能和本区基底东部与西部的不等速升降运动有关，由于当时的地质、地貌、气候条件的差异，使得不同时期的规模、岩性、空间分布和相互关系也有很大差异，这种差异是本区水文地质条件的重要控制因素。
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