沖積層は厚さ数ｍの砂礫層からなる。以下、中新統の一志層群薬王寺泥岩砂岩層、第三紀鮮新世の東海層群小山累層及び亀山累層が西から東へ順に分布する。薬王寺泥岩砂岩層は主に砂岩・シルト岩互層、小山累層は礫岩、亀山累層は砂岩及びシルト岩からなる。

一志断層（一志層群と東海層群の境界）の近傍の地層はいずれも東へ５０〜８０゜傾斜する（吉田ほか、１９９５の久居撓曲に相当）が、断層から東または西へ５００ｍ程度離れると２０゜前後の緩傾斜となる。片田の南方では風早池断層及び庄田断層の２条に分岐する。

反射法探査は、一志断層の位置や、久居撓曲の変形構造を地下深部まで探ることを目的とした。