大地构造及其演化壶口瀑布位于鄂尔多斯盆地中部的陕北黄土高原的东南部。大地构造上属中朝准地台的二级构造单元——鄂尔多斯台拗。其基底由太古代和早元古代的变质岩系组成。其盖层由晚元古代以来广泛发育的沉积岩系所组成、盖层和基底之间呈明显的角度不整合接触。地台基底的形成经历了一个复杂而漫长的演化过程。在鄂尔多斯台拗内,由于基底之上覆盖着巨厚的古生界、中生界和新生界,因而基底很少出露。晚元古代,该地台虽然已进入地台发育期,但仍有一定的活动性。当时地台内部的升降差异比较明显,并伴有断裂活动。地台中部广大地区以隆起为主,而边沿地区则出现狭长带状的拗陷和隆起。拗陷带内所接受的沉积便成为地台的第一盖层。震旦纪,地台的绝大部分已上升为陆,不断遭受风化剥蚀。