以下に各層について記載する。
Ａ．安野川層（Ａｎ）
灰色で均質・塊状の砂質泥岩からなる。ところどころ淡黄灰色を呈する石灰質ノジュールを伴う。本層中には傾斜２０〜９０°の割れ目がみられ、これらの一部はノジュールを剪断する面なし断層である。本層はこの地区の基盤岩となる新第三紀鮮新世〜第四紀前期更新世の地層で、新潟油田層序では西山層と呼称される。
Ｂ．村杉低地堆積物（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ２、Ｃ、Ｄ）
本層はシルト、砂、礫およびその互層からなる。村杉低地堆積物を構成する礫は、花崗岩の亜角礫が多く、礫層および礫混じり砂では、基質に石英や長石粒子が顕著に見られる。また村杉低地側では礫を含む割合が多く、礫層が優勢となる。
単層の対比は、土相の側方変化が著しく、非常に困難であるが、大局的にみると本層は下位から礫層、シルト層、礫混じり砂層を１つのサイクルとした堆積ユニットが４回みられる。それぞれのユニットを下位からＡ層、Ｂ層、Ｃ層、Ｄ層と呼称する。さらにＡ層は下位からシルトを主体としたＡ１層、礫層およびシルト層を主体としたＡ２層、礫混じりシルト層を主体としたＡ３層に細分される。Ｂ層は、下位から礫層およびシルト層を主体としたＢ１層とシルト質砂層および礫混じり砂層を主体としたＢ２層に細分される。Ｃ層は、礫層、シルト層、礫混じり砂層の堆積サイクルはＡおよびＢ層にくらべ不明瞭であり、両層より土相変化が著しい。本層は礫層、礫混じり砂層、シルト層を主体とする。Ｄ層は、基底礫層を伴うシルト・砂を主体とし、チャートや頁岩の亜円礫を含む。
Ａ１層、Ｂ２層、Ｃ層およびＤ層を対象に１４Ｃ年代測定を実施した。Ａ１層は＞４７，４７０± ｙ ＢＰ、Ｂ２層は２４，３８０±１１０〜３３，６７０±３７０ ｙ ＢＰ、Ｃ層は１３，２７０±２８０〜２１，７９０±２４０ ｙ ＢＰ、Ｄ層は６，７７０±８０〜８，０７０±４０ ｙ ＢＰの結果が得られた。
また、Ｃ測線で実施したボーリングおよびトレンチ調査で確認されたＤ層中には、木の根状〜レンズ状の腐植質なシルトが認められ、これらの１４Ｃ年代測定を実施した結果、４，０３０±６０〜７，１７０±５０ ｙ ＢＰの結果が得られた。この結果は、後述する上位層よりも新しい年代を示しているが、試料の産状が木の根状〜レンズ状であることから、これらは植物根跡の腐植物であると判断しＤ層の堆積年代を示すものではないとして取り扱った。
Ｃ．扇状地堆積物
本層は調査地域の南側の沢から供給された扇状地堆積物およびチャネル堆積物で、下位層にあたる村杉低地堆積物を覆って扇状地面を形成し、シルト・礫・砂の不規則な互層からなり、礫は、花崗岩、チャート、頁岩の小〜人頭大の亜円礫を主体とする。本層は、Ａ測線付近に分布するＥ２〜Ｅ５層、およびＢ測線付近に分布するＥ１層およびＥ層に細分することができる。
Ｅ１層は、シルト・砂質シルトを主体とした層で、Ｂ測線付近に分布する扇状地面を構成する堆積物である。Ｅ２層は、 礫層、礫混じり砂層を主体とした層で、村杉低地堆積物であるＤ層を浸食した沢部を埋積するチャネル堆積物である。Ｅ３層〜Ｅ５層は、扇状地面を構成する堆積物で、Ｅ３層は、礫層を主体とする。Ｅ４層およびＥ５層は、砂質シルトを主体とする。
Ｅ１〜Ｅ５層の各層を対象に１４Ｃ年代測定を実施した。 Ｅ１層は５，９８０±１２０〜６，３１０±６０ ｙ ＢＰ，Ｅ２層は５，３３０±７０〜５，８９０±９０ ｙ ＢＰ、Ｅ３層は４，６３０±７０〜４，７５０±７０ ｙ ＢＰ、Ｅ４層は２，１００±８０〜２，５２０±５０ ｙ ＢＰ、Ｅ５層は１，０００±５０ ｙ ＢＰの結果が得られた。
Ｅ層は、月岡−５孔、９孔で確認される扇状地堆積物で、Ｂ測線から北側に扇状の扇状地面を形成している。本層は、礫、礫混じりシルトからなり、Ｂ測線沿いではＥ１層およびＤ層を浸食しているが、年代データが得られておらず、Ｅ２層〜Ｅ５層との関係は不明である。
Ｄ．古土壌
本層は、Ｃトレンチ掘削時に確認され、砂質シルトを主体とする。土壌化した層は２枚認められ、下位を古土壌Ｉ、上位を古土壌ＩＩとする。１４Ｃ年代測定結果によると、古土壌Ｉは、７，４８０±１３０ ｙ ＢＰ、古土壌ＩＩは、６，８７０±７０〜６，８７０±１００ ｙ ＢＰであり、Ｄ層の最上部の年代とほぼ一致する。
Ｅ．チャネル堆積物
本層は、Ｃトレンチ掘削時に確認され、礫混じり腐植質シルトからなる。本層は下位のＤ層および古土壌を浸食して堆積している。１４Ｃ年代測定結果によると、５，１４０±８０〜７，２８０±１００ ｙ ＢＰであった。このうち、古土壌Ｉ、ＩＩとほぼ同時代の年代結果が得られたのは、古土壌Ｉ、ＩＩの一部がチャネル内に取り込まれていると推定される。したがって、本層の堆積年代は、土壌ＩＩの堆積後（６，８７０ ｙ ＢＰ）〜５，１４０±８０ ｙ ＢＰと推定される。