隨著科羅拉多高原在500萬至250萬年前持續上升，河川走向仍維持其先成水系並逐漸向下侵蝕形成大峽谷。前一項因素在塑造流域內特殊地質結構上發揮重要作用，包括多洛雷斯河將科羅拉多州帕雷多克斯谷一分為二，或是格林河侵蝕猶他州猶因塔山脈等