大約從距今250萬(wàn)年，喜馬拉雅構(gòu)造旋回第三幕開(kāi)始，地質(zhì)歷史進(jìn)入了第四紀(jì)。由干第三幕的構(gòu)造活動(dòng)與以前有不同的特點(diǎn)，故第三幕的構(gòu)造活動(dòng)又叫做新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了相反變化，周期較短的振蕩性或間歇性的結(jié)果能表現(xiàn)出來(lái)，沉積韻律為比較單一的粗、細(xì)組合，因此地貌遺跡上也與以前大不相同，以前是山地中分布較廣的準(zhǔn)平原，這次則只限于河流谷地中范圍較窄的階地面，地貌相對(duì)年齡屬于較小的青—幼年期。由于階地面的級(jí)數(shù)、形態(tài)、物質(zhì)的不同，又可分出以下三個(gè)階段。

1.早更新世演化——汾河期侵蝕—固安期堆積

由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)，早期仍以地殼劇烈抬升為主，河北地貌發(fā)生了巨大變化：一是冀北山地以北以大面積整體抬升為主，由于受冀北山地抬升的牽制稍有向北傾斜之勢(shì)，壩上高原與河北山地開(kāi)始分異；二是冀西北山地發(fā)生北東—南西向的張扭性斷裂，懷來(lái)、陽(yáng)原、蔚縣等盆地形成，開(kāi)始接受著湖相堆積——泥河灣期堆積；三是在五臺(tái)山、小五臺(tái)山、冀北山地繼續(xù)抬升的同時(shí)，太行山、燕山則開(kāi)始快速上升，山麓剝蝕面被抬高到低山—丘陵頂部變成了山地夷平面——唐縣期夷平面；四是河北平原也受到西部山地上升的影響曾一度上升，遭受強(qiáng)烈侵蝕，形成了第四紀(jì)早期的地層大間斷；五是渤海盆地開(kāi)始受到海水入侵，渤海初步形成。與此同時(shí)，地面強(qiáng)烈侵蝕切割，谷地里形成了“U”形切割谷——汾河期侵蝕谷，是標(biāo)準(zhǔn)的壯年期河谷，曾一度隨之上升的河北平原只接受了固安組下半部的部分河流相粗碎屑物質(zhì)堆積。

順直河谷

曲流河谷

由于早更新世切割谷是繼承唐縣期曲流寬谷中下切，所以，河北山地較大河流在橫穿太行山、燕山地段均形成了嵌入曲流河谷，給河北地貌留下了一個(gè)極大的特色。

中、晚期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)又趨于穩(wěn)定，谷地內(nèi)接受著泥河灣期堆積，河北平原堆積了固安組上半部的細(xì)粒物質(zhì)。從而，結(jié)束了早更新世地貌旋回的歷史。

2.中更新世演化——湟水期侵蝕—楊柳青期堆積

早更新世晚期河北地殼穩(wěn)定了一個(gè)時(shí)期之后，中更新世早期又發(fā)生了一次差異活動(dòng)，山地又一次抬升遭受侵蝕、剝蝕——湟水期侵蝕，早更新世河床被切割抬高，形成了第四級(jí)河流階地，同時(shí)在出山口地區(qū)塑造了一個(gè)扇狀的山麓剝蝕面——平山期山麓剝蝕面，因?yàn)榈陀谔瓶h期山麓剝蝕面，所以叫低山麓剝蝕面。谷地內(nèi)進(jìn)行著周口店期堆積，河北平原接受著楊柳青組下半部的粗粒物質(zhì)堆積。此時(shí)的陽(yáng)原—蔚縣湖泊也達(dá)到了“高峽出平湖”的最高湖水面。海平面也達(dá)到了最高，形成了山海關(guān)、秦皇島、北戴河一帶的海蝕平臺(tái)。這表現(xiàn)出河北地貌朝氣蓬勃的青年期壯麗而優(yōu)美的景觀。

中更新世中、晚期，隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)又趨于穩(wěn)定，河北平原堆積了楊柳青組上半部的細(xì)粒物質(zhì)，從而，結(jié)束了中更新世地貌旋回的歷史。

左為海蝕臺(tái)地，右邊高處為海蝕平臺(tái)，右下為海蝕崖（北戴河）

海蝕平臺(tái)

3.晚更新世以后地貌演化

晚更新世以后地殼的差異升、降速率加大，山地強(qiáng)烈抬升，將中更新世河床抬高，構(gòu)成了河流兩岸第三級(jí)階地，形成了河北山地典型的“U”型谷，河流急劇下切，在第三級(jí)階地面之下形成了“V”型峽谷，從而使河北山地形成了“上盤—中U—下V”3套谷型重疊的疊置谷，構(gòu)成了河北山地谷型的又一特色。

晚更新世以后的地貌，雖然又經(jīng)歷了晚更新世清水期侵蝕—?dú)W莊期堆積，早、中全新世板橋期侵蝕—楊家寺、高灣期堆積和晚全新世段曲期侵蝕-岐口期堆積等3個(gè)小的地貌旋回，山地河谷內(nèi)分別形成了第二、第一級(jí)階地和高河漫灘，河北平原分別堆積了歐莊組、楊家寺組和岐口組物質(zhì)，但都未超出“V”型峽谷范疇，因此都屬于幼年期地貌?，F(xiàn)在仍處于幼年期的地貌演化過(guò)程中。

該期地貌演化的最大特點(diǎn)，一是從晚更新世起，懷來(lái)、陽(yáng)原、蔚縣等湖泊先后變干而成為盆地；二是海平面經(jīng)歷了一個(gè)從最低(海拔-120～-140米)到最高(海拔2～4米)，也就是說(shuō)渤海經(jīng)歷了從消亡到復(fù)活的全過(guò)程；三是黃河下游開(kāi)始介入河北平原腹地，并先后在天津、孟村附近入海，分別留下了河北平原的淺埋古河道帶(見(jiàn)下文“平原地貌”)和孟村入海三角洲；四是由于晚全新世初期的氣候突變，河北平原陸地迅速由晚更新世洪積扇前緣伸展到渤海岸，使得大面積湖泊沼澤地被掩埋而迅速消失、解體；五是由于晚全新世以來(lái)的海平面下降，渤海灣西岸留下了寶貴的4道貝殼堤。