富良野断層帯であり，活断層研究会（１９９１）による中御料断層（「夕張岳」図幅の断層番号N），御料断層（「旭川」図幅の断層番号J，「夕張岳」図幅の断層番号E），中富良野ナマコ山断層（「夕張岳」図幅の断層番号G）及び麓郷断層（「旭川」図幅の断層番号I，「夕張岳」図幅の断層番号D）が相当する（図１−２）．
地形面の編年に関連して，Ａｓｏ−４やＳｐｆａ−１といった広域テフラを，今回の調査で発見できた．また，御料断層の下盤側の扇状地礫層が，４万年前よりも古い部分や２〜４万年前を示す部分があることが明らかとなった．放射性炭素年代測定法で対応できる年代は，およそ５万年前程度と考えられているので，さらに形成年代が古いと予想される断層変位基準地形面については，年代測定方法に関して別な手法を検討する必要がある．
十勝火砕流堆積物を変位基準とした場合，御料断層で>０．１ｍ／千年，中富良野ナマコ山断層で>０．４ ｍ／千年，麓郷断層ａで０．４ ｍ／千年を示し，麓郷断層ｂもほぼ同様な値である．御料断層の場合，Ｔ２面堆積物を基準とした場合，>０．４ ｍ／千年となりかなり大きな値をしめす．この見積もりは，やや大き過ぎると考えられ，おそらく断層変位に加えて褶曲変形の効果も加味されているためと考えられる．
本地域は，特に盆地西側の地域において河川が二面〜三面貼となっているために露出状況が悪い．今回は，上御料地区において１ヵ所で断層露頭を確認した．断層（Ｎ１４°Ｗ，９０）を挟んで，西側が蝦夷累層群の頁岩層，東側が高位段丘礫層からなる．いわゆる境界断層に相当する．この断層は，広義の活断層であるものの，北方の扇状地面（４万年前よりも古い）を切断していないことから，現在も活動的であるか疑わしい．
重力探査は，御料断層および中富良野ナマコ山断層を横断する御料測線（３．７ｋｍ：７４点）と麓郷断層ａを横断する鳥沼測線（２．８ｋｍ：６０点）のプロファイル測定と富良野盆地全体について，１１０点の広域測定を実施した．その結果，富良野盆地はトラフ状の低重力異常域となっており，山部〜富良野市にかけては南北トレンドで，それより北側（中富良野町方向）は，北東トレンドを示す．御料断層などの分布域では，等重力線の東への張出しがみとめられる．地表の活断層のトレースは，等重力線の勾配が急になる部分とほぼ一致しており，基盤の構造を反映していると考えられる．そこで，断層を横断する断面方向でプロファイル測定を実施した．御料測線のプロファイル結果についてみると，広域のトレンドとは異なる，東側上がり「逆向きのピ−ク」が検出された．この形状は，御料断層の位置と調和的であり，逆断層による影響を検出した可能性が考えられる．一方の鳥沼測線は，広域のトレンドと同様な撓曲状の勾配が認められるものの，数ｋｍオーダの長い波長の構造であり，断層による「ずれ」を認めることは困難である．
反射法地震探査は，御料断層および中富良野ナマコ山断層を横断する八線測線（３ｋｍ）と麓郷断層ａを横断する東鳥沼測線（２ｋｍ）を実施した．その結果，八線測線は，中富良野ナマコ山断層が示されている位置では，少なくとも標高‐５００ｍ以浅では，断層による反射面の切断はなく，撓曲構造となっていることが明らかとなった．地表との対比から，十勝火砕流堆積物は，盆地内では標高‐３００ｍ〜‐４００ｍに埋没していると推定される．また，十勝火砕流堆積物上面の反射面より以浅では，撓曲部から盆地底に向かって，各反射面間の間隔が広くなるｇｒｏｗｔｈ ｓｔｒａｔａがみられる．このことより，この撓曲変形の開始時期は，十勝火砕流堆積物堆積以降，すなわち約１．４Ｍａ以降と考えられる．また，御料断層が示されている位置では，その西側の反射面が東方に傾斜し，ＣＭＰ番号４５０付近ないし５３０付近で不連続となることから，同位置付近に表層部まで達する東上がりの逆断層が存在する可能性がある．ＣＭＰ番号４５０付近〜５３０付近の間では，反射面が乱れているため，断層の位置が特定できない．さらに西方では，ＣＭＰ番号１１０付近に断層が推定された．これは，地表で確認された境界断層に対比されると考えられる．
東鳥沼測線では，ＣＭＰ番号６２０付近から東側で，地表部から標高０ｍ付近まで，若干西傾斜を示し連続の良い反射面が認められ，これが十勝火砕流堆積物に相当するものと考えられる．一方，八線測線において十勝火砕流堆積物が標高‐３００ｍ付近まで埋没しているものと推定されたことを考慮すると，本測線の盆地側では標高‐２００ｍ付近の反射面が十勝火砕流堆積物の上面に対比される可能性がある．この場合，山地側の十勝火砕流堆積物は標高３００ｍ付近まで分布していることから，盆地側と山地側とで，同火砕流堆積物の上面に約５００ｍの高度差があることになる．しかし，ＣＭＰ番号２７０付近からＣＭＰ番号６２０付近にかけて，反射が不明瞭であることから，この高度差が断層によるものか否か，確実なことはいえない．
中御料断層について，その存否の確実性，断層の位置，活動性などを明らかにすることを目的にボーリング調査を実施した．当初の計画では，扇状地面上に撓み状の地形が認められる地点で深度１０ｍ×４孔が計画され，このうち，撓み状の地形の基部でＮＧ−１孔（掘削深度１０ｍ）及び同地形の肩部でＮＧ−３孔（掘削深度２０ｍ）の２孔のボーリングを掘削した．その結果，両孔共に地表面下１ｍ〜２ｍ程度までローム〜ローム質な赤褐色風化帯が認められ，その下位には固結度の高い礫層が分布する．ＮＧ−１のロームを火山灰分析した結果，支笏第１テフラ（Ｓｐｆａ−１；約４万年前）起源の火山ガラス・鉱物が検出され，１．２ｍ以深では同テフラ起源のガラス・鉱物は検出されないことから，礫層の年代は少なくとも約４万年前より古いことが判明した．両孔に分布する礫層は，いずれも挟み層に乏しく，本地点では中御料断層の存否などを明確にすることは困難と考えた．そこで，調査地点を南側の平坦な扇状地面で実施した．中御料断層の隆起側でＮＧ−５孔（掘削深度４５ｍ）及び低下側でＮＧ−６孔（掘削深度６５ｍ）の２孔のボーリングを掘削した．中御料断層を挟んだ両側でＮＧ−１およびＮＧ−３孔と同様の礫層が分布していることが明らかになった．ＮＧ−５孔は，礫層の基底深度４３．０９ｍ以深に十勝火砕流堆積物が分布していることが明らかとなった．ＮＧ−６孔は，その他の孔と違って，細粒堆積物の挟み層が多く認められ，深度約６．３ｍ付近の試料から２４，３００±２３０ｙ．Ｂ．Ｐ．の１４Ｃ年代値を得た．
中御料断層の両側で層位的な不連続が認められないこと，また，扇状地面上に撓み状の地形が認められる地点は局所的であり，平坦で変位地形が認められない部分も多いことから，中御料断層が示されている位置では，扇状地礫層に変位を与えるような断層は存在しない可能性が高いと判断される．
八線では，反射探査の測線上でＮＦ−１孔（掘削深度３８．５ｍ）及びＮＦ−２孔（掘削深度２０ｍ）の２孔のボーリングを実施した．その結果，ＮＦ−１孔では，深度約２．７ｍ付近まで腐植質な細粒堆積物が分布し，その下位には，深度３０ｍ付近に若干の細粒堆積物が認められる他は，すべて礫層である．礫層直上の深度約２．５ｍの腐植層は約３４００ｙ．Ｂ．Ｐ．の１４Ｃ年代を示す．ＮＦ−２孔では，深度１ｍ付近から深度８ｍ付近までは，礫層を主体とする粗粒堆積物で，深度８ｍ付近以深では，礫層を主体とするが，細粒堆積物をしばしば挟在している．深度約１１．７ｍ付近の腐植層は＞４３，９３０ｙ．Ｂ．Ｐ．の１４Ｃ年代を示す．
東鳥沼では，反射探査の測線上でＲ−１孔（掘削深度５０ｍ）のボーリングを実施した．本孔では，砂層とシルト〜シルト質砂層との互層が分布し，シルト〜シルト質砂層には比較的厚い腐植層〜腐植質シルト層を伴う．礫層もしばしば挟在するが，礫径は小さく，層厚も薄い．花粉分析，火山灰分析，１４Ｃ年代を行った．その結果，深度２２．４５ｍ〜２２．８０ｍに挟在する白色ガラス質細粒火山灰層〜細粒軽石層が支笏第１テフラ（Ｓｐｆａ−１；約４万年前）に対比されたことより，後期更新世（最終氷期）〜完新世の堆積物からなることが明らかになった．