ここで，トレンチ部のボーリング（ＢＳＡ−３）では，深度約１６ｍの孔底まで第四系の砂礫層が分布しているのに対し，東側のトレンチ底部では，基盤岩の相野々層の泥岩・シルト岩が観察できる。

相野々層の上面は，水平距離７ｍ間で１１ｍ以上の標高差があり，仮にこれが不整合によるものだとすると，不整合面は約６０ﾟ以上の急傾斜となる。周辺の地質状況（図４−７美人山付近・図４−８中杉沢付近の地質状況）から類推すれば，この間に基盤岩と砂礫層の境界をなす断層が存在するものとみられる。　この断層を覆ってトレンチ下部に約２．９万年前に堆積した粘土・シルト層が分布している。この粘土・シルト層は，水平方向に圧縮されたような内部構造（狭在する砂層のうねり）を示すが，断層直上のトレンチの範囲では断層による剪断変位等は見られない。

トレンチの東隅で推定される断層の直上，粘土・シルト層は下位の砂礫層にアバットして急に薄くなっている。アバット面は高さ１．５ｍ〜２．５ｍ，傾斜約３０ﾟで南北に連続している。したがってこの不整合面は崩壊して後退した断層崖の可能性があり，その場合は，粘土・シルト層の堆積の直前まで，この位置で断層が活動した可能性がある。　

トレンチ付近のボーリングＢＳＡ−３の深度約１０ｍ，標高５９ｍ付近にみられる腐植土層は西側の３孔のボーリングでよく追跡でき，約２４０ｍ西側のＢＳＡ−６孔では深度約１７ｍ，標高５０ｍ付近に分布している（標高差約９ｍ，平均勾配３．８／１００）。　この腐植土層は砂礫層の間に挟まれていて，上位もしくは下位にシルトの薄層を挟んで葉理のある粘土層を伴っていることから，沼地の堆積物とみられる。

したがって，この腐植土層は本来はほぼ水平に堆積したもので，９ｍの標高差のほとんどは堆積後の断層変位によるものと考えられる。その場合，変位によって腐植土層が急になっているのは，国道１３号近くの２孔のボーリングＢＳＡ−７とＢＳＡ−１付近である（約３７ｍ間で標高２．３ｍ，平均勾配６．２／１００）。このことより，この間で腐植土層は撓曲しているものと考えられる。

トレンチの下部で観察された約２．９万年前の粘土・シルト層（上面）は，ＢＳＡ−４とＢＳＡ−１の８０ｍ間で標高差は１．３ｍ（勾配１．５／１００）であるのに対し，ＢＳＡ−１とＢＳＡ−６の１３７ｍ間で５．５ｍの標高差（勾配４．０／１００）があり，この粘土・シルト層もＢＳＡ−１の西側は撓曲しているものと考えられる。この粘土・シルト層の上面は，トレンチとＢＳＡ−４の間で約２．２ｍの標高差があり，これも断層活動に伴う撓曲の結果とみられる。

粘土・シルト層の堆積時の勾配を１／１００程度（ＢＳＡ−１とＢＳＡ−４の間の平均勾配よりやや緩く見込む）と仮定すれば，この約２．９万年前に堆積した粘土・シルト層の変位量（上下方向）は，トレンチ付近で約２．２ｍ，国道１３号付近で約４．６ｍ計６．８ｍ程度と見込まれる。平均変位速度はほぼ０．２ｍ／千年（計算上は０．２３ｍ／千年）となる。　

最近活動時期は約２．９万年前以降となるが，１回の活動で７ｍ近い上下変位が発生したとは考えにくいので，２．９万年前以降，数度の活動があったものと考えられる。また，従来の断層変位は，トレンチ付近にあって剪断変位を生じるようなものであったが，２．９万年前以降は，地表付近では撓曲となって，トレンチ付近から国道１３号付近に移動したものとみられる。下位の腐植土層と粘土・シルト層の間で，トレンチ付近では変位の累積がみられるのに対し，国道１３号付近では変位の累積がみられない事からも，この付近の撓曲は，粘土・シルト層堆積（約２．９万年前）以降に生じたものと考えられる。

図４−９　三貫堰地区地質断面図