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两大因素导致了莱茵瀑布的形成
1. 基岩。基岩的历史比莱茵瀑布长很多。
2. 冰川期过程中显然更近期的地质作用。
莱茵瀑布在冰川期的形成
50万年前普遍的气温波动导致了从内陆开始的第一次冰川扩张，形成了今天的地形。
1. 莱茵河形成的早期阶段：在利斯（Riss）冰川期的初期（约20万年前）之前，莱茵河从沙夫豪森向西流经克莱特高的田野，这座以前的莱茵河谷后来填满了阿尔卑斯山的碎石。
2. 莱茵河的首次改道：利斯冰川期（约12万年前），沙夫豪森附近的莱茵河向南改道，形成了莱茵河利斯期峡谷。现在瀑布下面的潭水出口实际上就是这条河道，后来再次被碎石填满。
3. 莱茵河的第二次改道及莱茵瀑布的形成：在最后一次冰川期（也就是所谓的玉木（Würm）冰川期），莱茵河被迫改道，形成了向南的大弯，直到到达现在瀑布上游坚硬的白垩土石灰石河床。大约1万5千年前，位于顶部的坚硬“白垩土”石灰石变成了利斯冰河期河道容易受侵蚀的碎石，从而形成了莱茵瀑布。原来陡峭的石灰岩坡侧壁残留就是现在的莱茵瀑布岩石。