@ 更新統
１） 砥川溶岩
砥川溶岩は、益城町砥川から下鶴にかけてのみ分布する。当地域の砥川熔岩は均一な暗灰色を呈し、空隙が比較的多く、肉眼観察では斑晶がほとんど見られない。下鶴においては、砥川熔岩に柱状節理が良く発達している（ｌｏｃ．ＭＫ２６）。また砥川南方の谷に露出する砥川熔岩は空隙率が極端に多く節理も多いことから、熔岩の最上部付近であると推測される。
２） 阿蘇３火砕流堆積物
阿蘇３火砕流堆積物は、御船町片志和（ｌｏｃ．Ｍ２７）、上高野（ｌｏｃ．Ｍ２８）、下高野（ｌｏｃ．Ｍ２９）の谷筋に局所的に分布する。本火砕流堆積物は、暗灰色の火山灰質粗粒砂を基質として黒色のスコリアを含むのが特徴である（ｌｏｃ．Ｍ２７）（写真５）。北部地域の阿蘇３火砕流堆積物は非熔結であるが、比較的固結度が高い。御船町片志和における露出層厚は約４ｍであり、阿蘇３･４間堆積物に明瞭な不整合面をもって覆われるが（写真４）、阿蘇３･４間堆積物と阿蘇３火砕流堆積物との間に時間間隙を示すような堆積物等は見られない。阿蘇３火砕流の噴出年代については、松本ほか（１９９１）により１２３±６ｋａのＫ−Ａｒ年代値が報告されている。
３） 阿蘇３･４間堆積物
阿蘇３･４間堆積物は御船町片志和、上高野、下高野において阿蘇３火砕流堆積物の上位に分布するが、これらの地区や城南町土鹿野（ｌｏｃ．Ｈ１）において阿蘇４火砕流堆積物に覆われる。各露頭間で堆積物の層相に違いはあるが、大局的には火山灰質の中粒砂を主体として、阿蘇３火砕流堆積物起源と推測されるスコリアの細礫〜中礫を多く含む。大露頭で観察することができる片志和（ｌｏｃ．Ｍ２７）においては本堆積物には明瞭な層理が発達する（写真６）。各露頭の特徴として、下高野、上高野地区では本堆積物は赤褐色の礫混じりシルトを主体とするが、土鹿野では淘汰の良い亜円礫の中礫層よりなり、阿蘇４火砕流堆積物との境界面で湧水が見られる（ｌｏｃ．Ｈ１）。
４） 阿蘇４火砕流堆積物
阿蘇４火砕流堆積物は、北部調査地域のほぼ全域にわたって分布する。しかし、阿蘇４火砕流堆積物が開析を免れ、阿蘇４面として台地を形成している地域は、豊野村、城南町および甲佐町である。阿蘇４火砕流の台地面は、豊野村においては標高８０〜６０ｍ前後から沖積面下に至り、城南町から甲佐町においては標高４０ｍ前後から、北部に向かって開析を受けながら除々に標高を落とす。そして緑川より北の地域ではＭ面堆積物に被覆されるようになる。阿蘇４火砕流堆積物の層厚は、最も厚い豊野村山崎の台地においておよそ３０ｍ程度と推測される（図２−２−２−３Ｂ−Ｂ’断面図参照）。
調査地域の阿蘇４火砕流堆積物は、非熔結から強熔結の灰色堆積物と、鮮やかなオレンジ色を呈し豆石を多く含む堆積物から成る。前者は調査地全般に見られ、灰色の火山灰を基質として発砲の良い軽石を含むが、豊野村小畑から寺村にかけては熔結部も見られ、黒色の本質レンズが確認できる（ｌｏｃ．Ｔ１９）（写真７）。後者のオレンジ色の堆積物は豆石を多量に含むこと（ｌｏｃ．Ｔ２６）（写真８）や、密度が軽いことなどから鳥栖オレンジ軽石流堆積物に対比されるものと推測される。また豊野村北山崎における本堆積物は御船層群上部層を直接覆う（ｌｏｃ．Ｔ４５）（写真９）。阿蘇４火砕流の噴出年代については、松本ほか（１９９１）により、８９±７ｋａのＫ−Ａｒ年代値が報告されている。
５） Ｍ面堆積物
本調査地域内のＭ面堆積物は、甲佐町以北に見られ、最も広範囲で連続性の良い面を形成している。本堆積物は、阿蘇４火砕流堆積物を明瞭な境界面をもって覆うが、境界面には阿蘇４火砕流とＭ面堆積物との間の時間間隙を示唆するようなものは認められない（ｌｏｃ．Ｍ３７）（写真１０）。このことからＭ面の堆積は阿蘇４火砕流堆積物の堆積直後に始まったものであると推測される。Ｍ面堆積物の全般的な特徴として、阿蘇４火砕流堆積物起源の軽石を含み、層理が発達する。本堆積物により構成されるＭ面（地形概要参照）は、南から北へ向かって堆積物の粒度が増す傾向があり、またＭ面堆積物の基底面の標高も南が高く、北が低い傾向が認められる（図２−２−２−３断面図Ｂ−Ｂ’参照）。
なお、本堆積物は以下の２つの区間に分けて説明し、さらに断層運動と関連した可能性が高い露頭について述べる。
ｱ． 緑川右岸から御船川にかけてのＭ面堆積物
本区間におけるＭ面堆積物は、標高３５ｍ前後の平坦面を形成している。地表踏査により、本層の層厚は２０ｍ前後と推測される（図２−２−２−３断面図Ｂ−Ｂ’参照）。本区間のＭ面堆積物は、下部から上部へ向かって火山岩と阿蘇４火砕流堆積物起源と思われる軽石の中礫を含む中粒砂、白砂層と亜角礫の中礫層による互層、粗粒黒色砂層と中礫層の互層、軽石礫を多く含む中礫層などが重なる。このうち粗粒黒色砂層には鮮やかな橙褐色を呈する径１〜２pの軽石層が確認できる。この橙褐色軽石は、ｌｏｃ．Ｍ２露頭において最も濃集され（写真１２）、ｌｏｃ．Ｍ５では細礫〜中礫による斜交層理の前置面に配列するなど、各露頭間で挟まれる層相は異なるが、黒色砂層と橙褐色軽石の組み合わせをこの区間におけるＭ面堆積物の鍵層として断面図に加えた（断面図Ｂ−Ｂ’参照）。
断面図には断面線上の露頭における本堆積物の層理面の走向および傾斜の変化を示した。このうち本堆積物の撓曲が推測されるのは御船町メロディー橋に至る道路を挟むｌｏｃ．Ｍ２露頭（写真１１）とｌｏｃ．Ｍ４露頭の間であり、地形判読結果ではこの道路にＢランクのリニアメントが判読されている。
ｲ． 御船川以北のＭ面堆積物
本区間におけるＭ面堆積物は、標高４０〜５０ｍにおいて平坦面を形成している。ｌｏｃ．Ｍ４０、ｌｏｃ．Ｍ５８、ＬｏｃＭＫ１２の各露頭における地層の走向、傾斜はそれぞれＮ８０゜Ｗ１３゜ＮＥ、Ｎ５０゜Ｅ２４゜ＮＷ、Ｎ６２゜Ｅ６゜ＮＷ であり、全体として緩やかな北傾斜を示す。また、御船町片志和の北（ｌｏｃ．Ｍ３７）において本堆積物はロームに覆われている。本区間における本堆積物は下部より、細礫を基質として火山岩や軽石の亜角礫を含む中礫混じり細礫･粗粒砂層、礫質砂層、火山岩や軽石に加えて御船層群の赤紫色泥岩礫が多く含まれる中礫（写真１３）および大礫層から構成される（ｌｏｃ．Ｍ３７）。本区間のＭ面堆積物は、他の区間に比べて上部付近の礫の粒度が大きく（ｌｏｃ．Ｍ５８）（写真１４）、御船層群由来の礫の含有率が高いことが特徴である。地表踏査による本区間の本堆積物の層厚は上高野付近で１５ｍ前後である。
ｳ． Ｍ面堆積物の露頭のなかで過去の断層運動と関連した可能性が高い露頭
以上がＭ面堆積物の概要であるが、Ｍ面堆積物の露頭のなかで断層運動と関連して形成された可能性が高いと思われる露頭を紹介する。
御船町高木（ｌｏｃ．Ｍ４２）において観察される露頭の写真ならびにスケッチを（写真１５､写真１６､写真１７）および図２−２−２−１に示す。本露頭は、原子力開発機構による高木トレンチ掘削地点より北方に約１００ｍ隔てたＭ面である。
本露頭においては３つの地質が認められる。見かけの下位より、赤褐色を呈する未固結のシルト、固結度の高い灰白色の砂、基質支持ぎみの角礫などが重なる。これらの地質境界はすべて明瞭である。このうち、固結度の高い灰白色の砂には、写真１５の右中において明瞭な破断面が認められる。（写真１６）にその近影を挙げるが、破断面はＮ２０゜Ｅ５４゜Ｗを示し、約３pの幅をもって開口しており、下位の未固結シルトによって充填されている。また、流動変形も認められる（写真１７）。
６） Ｌ面堆積物
Ｌ面堆積物は調査地域全般にわたってみられる砂礫主体の地層である。踏査では地形判読結果を基礎として、Ｌ面露頭の分布高度ならびに層相からＬ１、Ｌ２、Ｌ３ の各堆積物に区分した。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の各面の分布高度は調査地の南から北へ向かって次第に低くなり、また緑川両岸周辺（甲佐町および御船町南部）においてはＬ面の発達はみられない。
以下に各堆積物の特徴を述べる。
ｱ． Ｌ１面堆積物
Ｌ１面堆積物は、全般的にローム質の基質に富む砂礫から成り、新期ロームに覆われる。本堆積物は、豊野村南部の県道下郷・北新田線沿い（ｌｏｃ．Ｔ３、ｌｏｃ．Ｔ５、ｌｏｃ．Ｔ１３）や、御船町片志和（ｌｏｃ．Ｍ２７）、下高野（ｌｏｃ．Ｍ５６）ならびに御船町高山（ｌｏｃ．３９、ｌｏｃ．６８）に分布する。その分布高度は、豊野村において標高９０〜６０ｍであり、阿蘇４火砕流台地面縁辺や白岩山山麓に平坦面を形成している。一方、御船町においては標高４５〜３５ｍであり、山麓裾部やＭ面の段丘縁辺に見られる。豊野村におけるＬ１面堆積物は、阿蘇４火砕流堆積物を覆ってロームに覆われるが、御船町片志和（ｌｏｃ．Ｍ２７）におけるＬ１面堆積物は阿蘇３･４間堆積物を覆い新期ロームに覆われている。
Ｌ１面堆積物を構成する礫は、後背の基盤岩を顕著に反映した礫で構成されており、豊野村においては肥後変成岩類の片麻岩や結晶質石灰岩の礫（写真１８）（ｌｏｃ．Ｔ５）、御船町においては御船層群起源と思われる堆積岩の礫や、阿蘇火砕流起源と思われる軽石ならびに各種火山岩礫が認められる。露頭において確認される本堆積物の層厚は豊野村ｌｏｃ．Ｔ１３において約１．５ｍである。
ｲ． Ｌ２面堆積物
Ｌ２面堆積物は、全般にロームおよびローム様の細粒砂を基質とする基質支持ぎみの砂礫であり、土壌に覆われる。本堆積物は、Ｌ面堆積物のなかで最も広範囲に分布する堆積物であり、代表的露頭として、豊野村下郷（ｌｏｃ．Ｔ２７、ｌｏｃ．Ｔ３７）、益城町小池（ｌｏｃ．ＭＫ８、ｌｏｃ．ＭＫ９、ｌｏｃ．ＭＫ２１）が挙げられる。本堆積物は、比較的連続の良い平坦面を形成しており、その分布高度は、豊野村において標高５５〜３５ｍ前後に、城南町においては標高３０ｍ前後、さらに御船町や益城町においては標高３０〜２０ｍ前後である。本層は火山灰質で、角閃石などの自形結晶を含む基質（ローム）に富むために、堆積物全体としては茶褐色を呈する。このように本層が、全般にローム質であることはＬ１面堆積物の特徴と共通である。しかしながら豊野地区における本層の中上部は、層厚２ｍを越える均質な砂よりなり、原地性（ｉｎ ｓｉｔｕ）の植物が酸化鉄や粘土鉱物で交代された構造が多く認められ、同地区内におけるＬ２面堆積物を特徴づけるものである（ｌｏｃ．Ｔ２７、ｌｏｃ．３７）。露頭において確認される本堆積物の層厚は、御船町下高野（ｌｏｃ．Ｍ５６）において約２．５ｍである。
ｳ． Ｌ３面堆積物
Ｌ３面堆積物は、沖積低地を除く各堆積面の最も低い平坦面を形成し、調査地域の全域に認められる。その分布は、豊野村において標高５０〜３０ｍ前後（ｌｏｃ．Ｔ５０）、城南町において標高２５ｍ前後（ｌｏｃ．Ｊ２、ｌｏｃ．Ｊ３）、御船町および益城町において標高約１５ｍ前後に見られる（露頭なし）。本堆積物は現在、ほ場整備や宅地造成等により改変され露頭も少ないが、豊野村においては角礫層、城南町においては亜円礫による礫支持の中礫層であり、御船層群の赤紫色泥岩を直接覆う（ｌｏｃ．Ｊ３）。露頭で確認される層厚は約１ｍである（ｌｏｃ．Ｊ２、ｌｏｃ．Ｊ３）。また、淡褐色の表土が、本堆積物を覆うが、全般的にかなり薄いことが多い。
A 完新統
１）沖積層および崖錐堆積物
沖積層は、現河床沿いならびに平野に分布する。河床沿いでは甲佐町緑川左岸の津志田河川自然公園周辺の河岸浸食崖として露出しており（ｌｏｃ．Ｃ１）、礫支持の中礫層および粗粒砂層からなり、層厚は３ｍを越える（写真２１）。
また、九州縦貫道工事に伴う日本道路公団のボーリング資料によると上記（ｌｏｃ．Ｃ１）露頭より約３００ｍ下流に位置する緑川橋周辺において沖積層は、 標高１０〜−１０ｍにかけて層厚約２０ｍを有する。