Die Metropolregion Hamburg gehört mit ihren niedersächsischen, schleswig-holsteinischen und Hamburger Flächenanteilen geologisch gesehen zu den jungen Landschaften in Deutschland, die im Wesentlichen erst seit dem Quartär entstanden sind und bis heute ständig umgestaltet werden (Benda 1995). Dabei wurden während der beiden letzten Vereisungsphasen (Saale: 310000 bis 128000, Weichsel: 115000 bis 11500 Jahren BP) mächtige Lockersedimente von Gletschern abgelagert, die unter periglazialen Permafrostbedingungen durch Frostdurchmischung (Kryoturbation) und Bodenfließen (Solifluktion) stark überprägt wurden und in Warmzeiten (Eem: 128000 bis 115000; Holozän: 11500 Jahren BP bis heute) intensiv verwitterten. Im Holozän führten Trans- und Regressionen der Nordsee zur Ablagerung von feinkörnigen Sedimenten an den Küsten und im Elbe-Urstromtal. Unter Tideeinfluss kam es vor ca. 5000 Jahren zur Sedimentation von perimarinem Klei (feinsandig-schluffiges bis toniges Gezeitensediment), das das Substrat für die regelmäßig überschwemmten Marschengebiete bildete.