市ノ渡川の右岸には、砂、シルト、粘土からなる埋没段丘堆積物が数枚のテフラを伴って分布している。挟在するテフラは、火山灰分析の結果から、下位より十和田レッド（Ｔｏ−Ｒｄ）、十和田キビダンゴ（Ｔｏ−Ｋｐｂ）、十和田大不動（Ｔｏ−Ｏｆ）及び十和田八戸テフラ（Ｔｏ−ＨＰ）に同定された。柱状対比図を図３−３−１２に示す。埋没段丘堆積物は右岸沿い約２００ｍ間に、上流からＵ５２５０５、Ｕ５２５０４、Ｕ６１７０１、Ｕ６２００３の位置で断続して観察され、広域テフラではＴｏ−Ｒｄ、十和田キビダンゴ（Ｔｏ−Ｋｐｂ）が挟まれている。

標高測量の結果、これらのテフラはほぼ現河床の勾配と同様な傾斜をもって、連続して分布していることが明らかになった。

露頭の欠如する下流域では、Ｂ９−４（掘進長１３ｍ）、Ｂ９−５（掘進長１２ｍ）、Ｂ９−６（掘進長１３ｍ）の３本のボーリング調査を実施し、テフラを追跡した。この結果、下流域約４３０ｍ間でも十和田レッド（Ｔｏ−Ｒｄ）が同様な傾斜で分布していることが確認できた。リニアメントは、Ｕ６１７０１とＵ６２０３の間に判読されているが、この直下及びこの上・下流約６５０ｍ間において、十和田レッド（Ｔｏ−Ｒｄ）の標高にくい違いは認められない。

浅層反射法弾性波探査のＮ−２測線（延長１８００ｍ）の位置図を図３−３−１３−１、図３−３−１３−２に示す。Ｎ−２測線は天間林リニアメントを横断するようにして配置した。

その解析結果を図３−３−１４−１、図３−３−１４−２示す｡反射断面図ではリニアメント位置付近及びその上流側に東側への急傾斜（４０〜６０°）をなす反射面がみられるが、下流側では東側に向かって非常に緩く傾斜（１０°程度）する反射面がみられ、撓曲構造が明確に現れている。

この撓曲構造は、反射面の深度から推定して、中新統市ノ渡層、鮮新統〜更新統の甲地層、更新統の高位段丘堆積物に変形を与えていると考えられる。反射断面をみると下位の反射面ほど傾斜が急になっており、変位の累積性が認められる。