ウルム氷期のあと、二万年前の最大の海退期により、古東京湾の堆積物である成田層群は河川による浸食をうけることになる。水海道地方も当時の利根川は現在の東京湾にそそぎ、古鬼怒川は現在の小貝川・利根川の河道を流れていたものと考えられる。この古鬼怒川も海が退き、古東京湾の海面低下により台地化した成田層の堆積面を浸食していく。この浸食は、現在谷津田といわれる所にも台地を開析して河谷を刻んで行った。
　ウルム氷期の最盛期を過ぎると、気候は温暖化し、氷河地方の氷河は衰え、海水面は再び上昇し約五〇〇〇年前にほぼ現在の高さになってきた。この間八〇〇〇年～五〇〇〇年前は後氷期の時代としては最も温暖な時期で、これに応じて海水面もこの時代最高となり、洪積世の台地に刻まれた河谷に沿って海が浸入してきた。これを縄文海進ともいう。関東地方では約六〇〇〇年前が最高海水面の時代で、大生郷貝塚、大日山貝塚、花島貝塚・坂手萱場貝塚・築地貝塚・横曽根貝塚等は貝塚時代の海岸線と推定することができる。
　縄文海進が退くとその跡には河川の浸食をうけ、複雑な地形の河谷をうめて、溺れ谷堆積物を造っていった。五箇・三妻・大生地区では主として、マコモよりなり、ヒシの実を含むケド(又はオオワダ)といわれる厚い泥炭質層を有しているが、これは小貝川・鬼怒川流域の氾濫原後背地となり、氾濫によってせき止められた結果であり、極めて軟弱な地盤となっている。
　沖積層は地形の上では低地といわれる所に分布しており、約一万年前から現代までの最も新しい時代の堆積物である。ほとんどが軟かい砂礫、砂、泥などからできていて、新しい台地を浸食して作った堆積物である。低地はほとんど農耕地として利用され、自然堤防上には集落が開け、水海道東部の生活の場の中心となっている。