Tijdens het pleistoceen was een groot deel van Noord Europa bedekt met ijs. Dit ijs groeide en smolt afwisselend. Met name de drie laatste ijstijden hadden grote invloed. (400.000 jr geleden) Het water dat bevroor ontrok water aan de oceanen, waardoor de zeespiegel daalde. En andersom steeg het water als het ijs weer smolt. Het gebied van het Noordzeebekken waar Nederland toe behoort begon te dalen.
Tijdens de eerste honderduizenden jaren van het Pleistoceen was Nederland nog zee en werden er door de zee mariene sedimenten afgezet. Daarna zorgden grote rivieren (Rijn, Maas en Schelde en andere rivieren uit het oosten) voor afzetting van met name zand en grind. Daarnaast heeft de Rijn meer fijnvormig zand afgezet.
De Ijskap bereikte meerdere keren Nederland (300-400.000 jr geleden). Tijdens de eerste van de drie werd er materiaal uit Scandinavië, potklei in dikke lagen afgezet. Deze klei is niet waterdoorlatend en vormt een laag tussen verschillende waterdoorlatende lagen.
De voorlaatste ijstijd (180-130.000 jr geleden) heeft een grote geologische invloed op het Nederlandse landschap gehad. Citaat:’Het ijs vormde een aantal lobben of tongen met een oppervlakte van tien tot enkele tientallen kilometers. Deze ijstongen vormden laagten (tongbekkens) doordat het ijs materiaal onder zich wegdrukte dat zijdelings en frontaal tot stuwwallen kon worden opgeperst. De hoogste stuwwal, op de oostelijke veluwe, reikt nu nog tot 110 m +NAP. In het noorden van Nederland is veel keileem afgezet. Op enkele plaatsen is dit keileem opgestuwd zoals op Texel, Wieringen, Gaasterland en de Rode Klif (Zuidwest Friesland). Deze plekken waren in de middeleeuwen natuurlijke bastions tegen de uitbreiding van de zee.
De laatste ijstijd (110-10 .000 jr. geleden) bereikte het ijs Nederland niet. In het gebied waar Nederland lag was de ondergrond permanent bevroren. De bovenste laag ontdooide in de zomer en bevroor in de winter. Omdat het land niet begroeid was kon de wind grote hoeveelheden zand wegblazen (vanuit de droge Noordzee) en elders neerleggen. Dit zijn de zanden die als dek over de oudere lagen van Nederland werden gelegd. Het fijnere materiaal werd als Löss in Limburg neergelegd. Al in het Pleistoceen werd er in het dekzandgebied een patroon van brede beekdalen ontwikkeld. De afzettingen van het Pleistoceen liggen aan de oppervlakte in het Oosten en Zuiden van Nederland. Het westen en Noorden is bedekt met afzettingen uit het Holoceen. De Pleistocene lagen liggen op een diepte van 20 m.
Holoceen.
Na de laatste ijstijd ontstaan er afzettingen bovenop het Pleistoceen. Vanaf 10000 v CHr. Werd het klimaat warmer en als deijsmassa’s smelten stijgt het zeewater en ontstaat de Noordzee. In het samenspel van wind en water ontstond er in het westen een kustvlakte die bestond uit strandwallen, afzettingen met zand en klei, kwelders en kreken. Ook kwam langs de rivieren een gebied met rivierafzettingen tot stand. Zo’n 5000 jr. v Chr. Veranderden de stromingen in de Noordzee waardoor er meer zand werd afgevoerd en zo ontstonden verschillende langs elkaar gelegen gordels rijen van lage duinen – strandwallen. Er was nog geen gesloten duin kustlijn zoals nu. Zo was er een zeegat op de hoogte van Bergen. In het pre-historische Kennemerland stroomde de meest noordelijke tak van de Rijn, een zijarm van de Utrechtse Vecht. Dit Oer-ij liep rond het jaar 0 als een brede zeearm langs het huidige Amsterdam via Velsen, Heemskerk en kwam bij Castricum uit in Zee. Pas rond 1000 na Chr ontstonden in het kustgebied de hoge duinen en werden voor een deel de oudere standwallen bedekt met nieuwe duinen. Dwarsdoorsnee als voorbeeld.
De opbouw van aardlagen is goed te zien als je een dwarsdoorsnede maakt van de IJsseldelta. In het boek zegt Berendsen over het ontstaan van de IJsseldelta: Het IJsseldal is in eerste aanleg net als de Gelderse vallei een glaciaal bekken, dat is door het ijs uitgediept tot maximaal 125 m onder NAP. Het bekken is in het Saalien (zie het schema over de periodes van het Pleistoceen) opgevuld met een dunne laag keileem, met daarop smeltafzettingen van het landijs. In de periode daarna (Eemien) zijn hierop door de Rijn klei en zand afgezet. In het jongste deel van het Holoceen is de huidige loop van de IJssel tot stand gekomen. De holocene afzettingen zijn dun omdat de IJssel pas na het begin van de jaartelling door het IJsseldal is gaan stromen. De IJsseldelta is nooit bedijkt geweest en werd pas na de afsluiting van de Zuiderzee vrij van getijdenwerking.
De strandwallen sloten het veengebied steeds meer af. Toen de meest westelijke strandwal zich aansloot bij de strandwal tussen Bergen en vlieland was de hele kuststrook tussen de monding van de Oude Rijn en het Vlie (tussen Texel en Vlieland) gesloten. Enkele duinafwateringen kwamen nog wel in zee uit. Dit waren de restanten van het Oer-IJ die tot in de middeleeuwen uitwaterden in de Noordzee. O.a. bij Castricum. Achter deze wallen kon een zeer uitgebreid veengebied zich ontwikkelen. In het brakke milieu ontstond riet en biezengroei op plaatsen waar waar de waterdiepte en de verzoeting dit mogelijk maakte. Hierdoor ontstond riet- en zegge veen (laagveen) Dit heeft een verlandingsproces tot gevolg en vervolgens ontstaat er verdere verlanding door het ontstaan van moerasbossen bestaande uit berken, elzen en wilgen. Dit noemt men bosveen. Ook dit wordt tot het laagveen gerekend. Na deze fase komen de gebieden hoger te liggen en gaan er planten groeien die afhankelijk zijn van regenwater. Denk aan: varens, wollgras, dophei en veenmos. Dit noemt men hoogveen. In de loop van 2500 jaar leidde dit tot een veendikte van zo'n 7 meter boven de onderliggende basis van wadden afzettingen. Dit is -4 m onder NAP. Zo kun je er van uitgaan dat het veen zich 3 meter boven de waternivo uitstak.
Het terrein was een sompige hoogveengebied zonder bomengroei. Alleen aan de randen van de veenriviertjes en bij de strandwallen konden hogere bomen groeien omdat het water daar voedselrijker was.
Het gebied strekte zich uit van rivierengebied in het zuiden tot het Almere (vroegere Flevomeer) en in het Noorden tot de waddenzee. Men spreekt over het Hollandveen. Het gebied ontwaterde via tal van veenriviertjes. In het westen van Noord Holland via het Spaarne, de Liede, IJe, de Zaan, de Wormer en de Schermer. In het oosten via de Purmer, de Ilp, de Leek en de Amstel Via het Oer-Ij kon het water weg naar zee bij Castricum.
Zie ook: http://www.geologievannederland.nl/