宮城野原平野の地下地質については、長谷（１９６７）、地質調査所（１９６８）、日本国有鉄道仙台新幹線工事局（１９８１）、松本（１９８１、１９８８）、宮城県（１９８５）、仙台地下鉄観察記録（大槻、１９８７未公表）、日本国有鉄道盛岡工事事務所（１９８６）等によって報告されている。これらの地下地質情報は構造物を対象として基礎岩盤を確認する程度で、短いボーリング情報がほとんどである。この数多いボーリング資料によって、宮城野原平野下の第三紀層の上限面の形状がかなり詳細に調べられている。しかし、新第三紀層の地層を深部まで確認しているボーリングは、地質調査所（１９６８）のものであり、その本数は少ない。

　宮城県（１９８５）による「地震地盤図における地震地盤解析基礎図」の新第三紀層上限面図に、既往の深部ボーリング資料を加筆して図２−２を作成した。

２）新第三紀層上限面の形状

　図２−２によると、以下のことが読みとれる。

�@丘陵等を構成する新第三紀層の上限面は、長町−利府線付近で標高−１０〜−２０ｍ位に急に落ち込み、宮城野原平野（沖積面）下に没している。長町−利府線以東では、全体として緩やかに東方に傾斜しているが、七北田川及び名取川東方には、顕著な埋没谷地形が認められる。それらの最深部の標高は−８０ｍを越える。また、両埋没谷に挟まれた埋没尾根部はかなり平坦でその最浅部の標高は−３０ｍ程である。

�A長町−利府線南東側近傍での新第三紀層上限面は、全体として標高−１０〜２０ｍほどに落ち込み、急傾斜部を形成している。また、七北田川北岸やその北東方の新幹線車両基地周辺では、それぞれ標高約−８０ｍ及び−２８ｍに達する埋没谷が存在し、上記急傾斜部に沿って直線状に配列している。これらの埋没谷はともに現在の主要河川からやや外れた位置にある点でも特異な地形であり、長町−利府断層の活動に関係した構造谷である可能性がある。

３）平野下の地質状況

�@榴ヶ岡から宮城野総合運動場の区間：榴ヶ岡付近の丘陵部周辺及び丘陵西側の市街地には、露頭データ及び日本国有鉄道仙台新幹線工事局（１９８１）の地質データにより、竜の口層が分布していることが確認されている。長町−利府線を横断して実施された既往ボーリングデータ及び地質調査所（１９６８）のボーリングデータによって、榴ヶ岡南東側でも竜の口層の存在が確認されている。したがって、榴ヶ岡東方では竜の口層は撓曲しながら宮城野原平野の沖積層下に広く分布していると推定される。

�A愛宕橋から宮沢橋の区間：仙台市営地下鉄のデータ（仙台地下鉄観察記録、大槻未公表）を整理して図２−３に示す。図２−３によると、キロ程９ｋ３００ｍ付 近から竜の口層が撓み始め、９ｋ４２０ｍ付近で向山層が南東方向に２９゜、９ｋ５４０ｍ付近で大年寺層が南東方向に４３゜の傾斜を示し、新第三紀層は断層に接近するほど急傾斜となっている。９ｋ６４０ｍ付近で大年寺層を不整合で覆う青葉山層が南東方向に２０゜の傾斜を示し、９ｋ７００ｍ付近で仙台下町段丘�T（日本国有鉄道盛岡工事事務所（１９８６）では洪積層と判断している）と思われる地層が南東方向に約２０゜傾斜しているが、９ｋ７４０ｍ付近より南東側ではほぼ水平な地層に戻っている。

�B大槻ほか（１９７７）の地質断面図（図２−４）によると、大年寺山付近では竜の口層から大年寺層までの水平な地層は断層に向かって傾斜し、断層付近で４０゜程度の最大傾斜角を示す（写真２−３７）。大年寺山南東側で長町−利府線から約７００ｍ離れた平野部で実施したボーリングデータでは、ほぼ水平な大年寺層が確認されている。