Różny wiek elementów składowych ziemi
W końcu trzeciorzędu już cały obszar Polski jako lądowy podlega erozji, wytwarzają się na nim nowe formy terenu, na obszarach świeżo wynurzonych; rozwijają się i modyfikują topografie na terenach starszych. Wytwarza się pewna właściwa tym czasom sieć rzeczna.
Normalny ten rozwój fazy lądowej i stopniowego zmywania powierzchni ziemi przez erozję przerwało nadejście epoki lodowcowej. Ostatni ten etap dziejów geologicznych wywarł tak doniosłe piętno na stosunki geograficzne, że musimy go rozpatrzeć szczegółowo w osobnym rozdziale. Przedtem jednak zapoznamy się jeszcze z ukształtowaniem powierzchni i odwodnieniem w czasach poprzedzających zlodowacenie.
Dzięki licznym otworom świdrowym, które przebiły powłokę osadów lodowcowych, udało się zrekonstruować powierzchnię przedlodowcową i przedstawić ją na mapie poziomicami, podobnie jak przedstawia się rzeźbę dzisiejszą. Mapka taka, przedstawiająca kraj, jakby pozbawiony osadów dyluwialnych, nie tylko odsłania nam konfigurację pogrzebanej powierzchni, ale poucza również o grubości osadów lodowcowych i o tym, jak lodowce przystosowały się do napotkanej po drodze rzeźby.
Ogólny charakter hipsometryczny powierzchni przedlodowcowej odpowiada powierzchni dzisiejszej, dawne wzniesienia tworzą zazwyczaj podstawy dzisiejszych, dawne zagłębienia zdradzają się dzisiejszymi obszarami niższymi. Na ogół powierzchnia ta przedstawia się jako płaszczyzna z lekka pochylona ku Bałtykowi, choć przerwana na obszarze Prus Wschodnich i Mazowsza zagłębieniem ogromnej szerokości. W szczegółach powierzchnia przedlodowcową jest bardzo nierówna, urozmaicona drobniejszymi wzniesieniami i bruzdami, co nie zmienia jednak ogólnego obrazu.
Wzmiankowane zagłębienie prusko-mazowieckie zawarte jest w obrębie linii, zakreślonej dolną Wisłą, dolnym Bugiem, Biebrzą i dolnym Niemnem, sięga więc na południu po Warszawę, na wschód – po Suwałki, na północ – po Tylżę. W pobliżu wymienionych miejscowości przechodzi poziomica o podłoża, czyli dno tego zagłębienia leży poniżej poziomu Bałtyku, a pod Elblągiem obniża się nawet do 139 m, tworząc jakby ukrytą zatokę morską. O pochodzeniu tego zagłębienia mówiliśmy już, że w miocenie było ono morzem, ulokowanym na starej geosynklinie. Atoli dno zagłębienia prusko-mazowieckiego nie jest bynajmniej płaskie: sterczą z niego co najmniej trzy wyniosłości. Jedna z nich leży poza naszymi granicami, w podstawie półwyspu Sambii. Dwie drugie wznoszą się ponad 100 m, tworząc t. zw. cokół brodnicki, zrośnięty z zachodnim brzegiem zagłębienia, oraz cokół mazurski, uwydatniający się u nas nad Orzycem. Zagłębienie pomiędzy obydwoma cokołami biegnie od Warszawy w kierunku Działdówki na Elbląg, tworząc w podłożu jakby dolinę, przedłużającą bieg Wisły, a godzi się dodać, że i Wisła powyżej Warszawy trzyma się pogrzebanej doliny podłoża.
Drugą taką dolinę mamy pod dolną Wisłą; przedłużenie jej można wypatrzeć w zagłębieniu podłoża pod Gopłem i doliną Warty, powyżej Koła. Na zachód od dolnej Wisły podłoże dyluwialne wznosi się szybko pod Pomorze. Wskazuje to, podobnie jak dwa wymienione cokoły, że wyniosłości pojezierzy nie można przypisywać wyłącznie nagromadzeniu osadów lodowcowych, bo przyczyniło się do tego również ukształtowanie podłoża.
Na południowy zachód od zagłębienia prusko-mazowieckiego, w podłożu pokrywy lodowcowej, istnieje garb kujawski, zbudowany ze skał starszych od podłoża poprzednio opisanych obszarów. Wydźwignięte są one tak wysoko, że ukazują się nawet na powierzchni jako kreda, lub ekstrakt triasu – solanki, uwydatniając wzmiankowany wyżej horst paleozoiczny. Garb kujawski obniża się na południe, dając zagłębienie pod doliną Bzury i Neru, ale potem znów się podnosi, zaznaczając się w terenie już pod Łodzią, i biegnie dalej w kierunku południowo-wschodnim, łącząc się z górami Świętokrzyskiemu.
W przeciwieństwie do Mazowsza, podłoże dyluwialne obszaru położonego na wschód od środkowego Niemna leży znacznie wyżej, wznosząc się niekiedy do 200 m. Mamy tam płytę kredową, rozciętą jeszcze w czasach przedlodowcowych głębokimi dolinami. Jedną z nich zaznacza dolina górnego Niemna, wpadająca do zagłębienia prusko-mazowieckiego na zachód od Grodna; druga wykorzystana jest przez Wilię i pod Pregołą ciągnie się do Bałtyku. Ukształtowanie podłoża na Polesiu odpowiada na ogół temu, co widzimy na powierzchni. Z południa ogranicza je poziomica 150 metrów, od północy – garby podobnej wysokości, osią zaś ciągnie zagłębienie, obniżające się miejscami poniżej 100 m i zaznaczające dolinę, która łączy Prypeć Z Bugiem i Narwią. Tędy zapewne odpływały wody Polesia do zlewiska Bałtyku, gdyż dział wodny z Dnieprem znajdował się prawdopodobnie na wale scytyjskim, tj. w pobliżu dzisiejszej granicy politycznej.
Z rozmieszczenia dolin podłoża wynika, że odwodnienie naszego obszaru w czasach przedlodowcowych odbywało się głównie w kierunku Bałtyku. Dowodem tego są również żwiry ze skał karpackich, znajdowane na Mazowszu, pod osadami lodowcowymi. Istnieją nawet poszlaki, że któraś z naszych rzek, a prawdopodobnie Wisła, płynęła aż do Skanji. Tam, pod Alnarpem, znaleziono również, pod powłoką osadów lodowcowych, siedem kilometrów szeroką dolinę, a w niej okruchy bursztynu, przyniesione niewątpliwie z południowych okolic Bałtyku. Charakterystyczne, że ta Alnarpsfloden, zarówno jak nasza Wisła, towarzyszy linii dezlokacyjnej Tornquiste’a, że więc bieg Wisły dawno został wyznaczony głęboką rysą skorupy ziemskiej. Ale część wód karpackich odpływała już wtedy do dorzecza dzisiejszego Dniestru. Ówczesny pra-Dniestr odprowadzał wody karpackie Wisłoka i Sanu, ujście zaś miał położone znacznie bliżej, gdyż wlewał się do jeziora Pontyjskiego, poprzednika dzisiejszego morza Czarnego. Już pod Haliczem zaczynał się dolny bieg tej rzeki, płynącej wtedy przez Podole błędnymi meandrami i rozsypującej żwiry karpackie na wysokości stu metrów ponad dzisiejszym poziomem wód.