貝塚（１９５７）は、武蔵野台地の扇状地地形の解析から武蔵野台地面の北部は北東に傾き下る撓曲を受けて変形したことを指摘した。この変動は大宮台地には及んでいないこと、古い地形面ほど大きい変形を示すことから、この変動が継続的なものであり、関東造盆地運動に起因するものと推定した。

堀口（１９７４）は、関東ローム層基底深度を直接的な測定により決定し、この高度分布から関東平野北西部における構造盆地の変形がいくつかの平坦な台地単元による個別の傾動運動で構成されていることを示した。その後、小玉ほか（１９８１）は、常総層（下末吉ローム層上部に対比）上面の高度分布を復元し、常総層堆積後の地殻変動解析を行い、沈降ブロックの単元ごとに独立した地塊状傾動運動を明らかにした。

貝塚（１９７５）は、荒川低地の沈降帯の変位の様式は、荒川沿いの西落ちの断層があり、武蔵野台地北部が北北東に傾く断層角盆地を形成しているものとした。図３−１−８に示すように、荒川を横断する平行な測線において、武蔵野台地のＭ１（成増面）／Ｍ２（狭義の武蔵野面）面と大宮台地のＭ１／Ｓ（下末吉面）面の地形断面図を作成した。

武蔵野台地のＭ１面は北東方向に傾斜するのに対し大宮台地側はほぼ水平である。荒川付近で断層があると仮定した場合、Ｍ１面の落差は１０〜１５ｍ以上で荒川下流で小さくなる傾向がある。さらに、Ｍ１面の年代が約８万年前であることから断層変位速度は０．１〜０．２ｍ／千年と推定した。

貝塚ほか（１９７７）は、図３−１−５に示した荒川を横断する測線のボーリング資料から地質断面を作成し、荒川断層の通過位置を推定した。その結果を図３−１−９に示す。Ｃ−Ｃ'断面は、桶川市西方の地点であり、この断面では荒川東岸の＃５と＃６の間に地層の食い違いが見られる。Ｎ値から洪積層と考えられる砂層（図中ＰＳ）は１４ｍ程度違っており、これ以下の地層も１４ｍ程度ずらすと良く対応していること、この付近の地形からの落差量とも一致しており、この食い違いは荒川断層に対応する可能性が高いと推定した。一方、Ａ−Ａ'、Ｂ−Ｂ'断面では、断層に起因すると思われる明瞭な食い違いは認められないため、地層の連続性から断層の存在しない個所を除いていく方法で断層通過個所を推定した。図３−１−５に、これから得られた、荒川断層推定位置を示す。これはあくまで断層があると仮定した場合の推定線であり、荒川下流では大宮台地と武蔵野台地の高度差は小さくなる（逆転もある）ことから、少なくとも荒川低地東部では断層の落差はないと推定した。

多田（１９８２，１９８３）は、重力データと屈折法データを用いて基盤構造について考察した。本調査地域周辺での結果を図３−１−１０に示す。吉川−五日市測線では、荒川断層の推定位置付近には北東側（大宮台地）隆起の基盤断層の兆候はなく、むしろ浦和付近に南西側（武蔵野台地）隆起の断層構造が見られる。また、夢の島−吉川測線の浦和以南の荒川断層推定延長部には基盤断層の兆候はない。さらに、夢の島−堂平測線では、基盤断層に対応するような異常はないが、川越付近にドーム状構造が認められ、これを「川越ドーム構造」と呼称した。

駒沢・長谷川（１９８６）は、重力異常域として認められる「川越ドーム構造」は、磁気異常から判断すると、単なる基盤の盛り上がりというより、基盤内に貫入した三波川帯の超塩基性岩が考えられるとした。また、その高重力異常域は足尾山地東縁の磁気異常帯の延長線上にあることから、新第三紀の火成活動（グリン−タフ活動）に関連した高密度岩体の可能性も考えられるとしている。

最近になって反射法が実施されるようになり、調査地周辺でもいくつかの結果が得られている。笠原ほか（１９９３，１９９４，１９９５，１９９７）の結果を図３−１−１１に示す。川越−関宿測線（ＫＡＮ−９２）及び大宮−青梅測線（ＫＡＮ−９３）はそれぞれその西端、東端部で荒川断層推定位置と交差する。しかし、これらの付近では特に基盤形状に変化は認められず、荒川付近では基盤は東西に平坦である。荒川に沿う鴻巣−朝霞の南北測線（ＫＡＮ−９４）では、基盤は、「川越ドーム構造」の南で急激にその深度を増し、朝霞付近で約３３００ｍに達する。これらの結果では、大きな落差を有し、荒川に沿った基盤断層の兆候は認められない。

遠藤ほか（１９９７）は、武蔵野台地の段丘面が北東に傾斜するのに対し大宮台地側が水平な地表地形の高度分布に対応した形状が川越市南東部の反射記録（図３−１−１２）においても認められること（図中の矢印）を指摘した。南西側の急傾斜部は深部ほど傾斜が大きく、累積的な傾動運動を推定した。また、笠原他によるＫＡＮ−９２測線でも西端部（川島町）で対応する構造が見られることを指摘した。この傾斜変化部の位置は荒川断層推定位置よりも南西の荒川西岸に位置し、これらの構造が連続すれば、その走向は東西に細長い「川越ドーム構造」に斜交する。これらから、荒川低地付近では、深部の構造境界が複数存在し、年代によって主要な活動場所が異なっている可能性を指摘した。

上記以外で荒川断層に関連した報告として、中山（１９９２）が荒川で実施した音波探査結果がある。この調査結果では、赤羽ゴルフ場付近において、深度５０ｍ以浅の記録断面に、東落ちの断層の存在が指摘されている。ただし、深部のデータが得られていないことや周辺の地下地質のデータ（反射法探査など）が不十分であり、荒川断層との関係については不明である。