本調査地は，下位より，新第三系中新統の火山岩類，火山砕屑岩類，堆積岩類，鮮新統の火山岩類，堆積岩類よりなり，これらを被覆して第四系堆積物が白石盆地を中心として分布する。

新第三系の地質構造は，白石盆地の東西で大きく異なる。西側では，盆地西側に分布する背斜構造の東翼にあたり，東に緩く傾斜する同斜構造を形成し，東側は，隆起帯で，先第三系花崗閃緑岩が広く分布し，白石盆地東縁部に分布する新第三系堆積物は，西側に緩く傾斜する構造を呈している。