清川地域の地質（地質調査所，１９８６）によれば，芦沢層は主として砂岩からなり，シルト岩・酸性凝灰岩及び砂質凝灰岩を挟んでいる。
本地域の芦沢層は鮭川層に覆われて西端部のみに分布し，淘汰が良くラミナの発達する砂岩となっている。
鮭川層 （Ｓｋ）
清川地域の地質（地質調査所，１９８６）によれば，鮭川層は主として凝灰質砂岩からなり，礫岩・酸性凝灰岩及び砂質凝灰岩を挟むとされる。
本地域の鮭川層は毒沢層に覆われて西端部や南部に分布し，主に淘汰良いラミナの発達するシルト〜細粒砂で，一部凝灰質層や亜炭層を挟む。
毒沢層 （Ｄｋ）
清川地域の地質（地質調査所，１９８６）によれば，この図幅の折渡層に相当し，主に砂からなり，泥・亜炭・酸性凝灰岩などを挟むとされる。
本地域の毒沢層は山屋層に覆われて地域全体に渡って分布する。主にシルト層や淘汰が良くラミナの発達する細粒砂〜粗流砂からなり，一部パミス濃集層などの凝灰質層や亜炭層を挟む。
山屋層 （Ｙａ）
清川地域の地質（地質調査所，１９８６）によれば，山屋層は主として礫・砂及び酸性凝灰岩からなり，泥を伴うとされる。
本地域の山屋層は地域全体に渡って分布し，大きく上部と下部に分けられる．上部は主にパミス・岩片まじりの赤紫色凝灰質砂層からなり，下部は淘汰の悪いくさり礫まじりの中〜大礫層や粘土質層，ラミナの発達する砂礫層からなる。
高位段丘堆積物 （Ｈ）
段丘面は比較的保存されているが、堆積物の確認された地点はほとんどない。下位層との関係から層厚は５ｍ程度で１０ｍを超えないものと考えられる。この堆積物は風化が進み堆積物そのものや、地形面を被覆するローム層、シルト層などには赤色風化が見られる。
中位段丘T〜V面堆積物 （ＭT，ＭU，ＭV）
段丘面は鮭川沿いの地域、松橋川流域などに中位段丘T，U面が分布している。堆積物は比較的薄く５ｍ程度の砂礫層からなる。中位段丘V面は最上川沿いに比較的分布が良く、鮭川流域にも分布が見られる。堆積物の層厚は５ｍ程度であり１０ｍを超えないが、層相は堆積した場所によって差が見られる。最上川の流域では砂礫優勢であるが、段丘の縁編部や支流沿いではシルトなどの細粒物が含まれる。
低位段丘T〜V面堆積物 （ＬT，ＬU，ＬV）
低位段丘面は最上川および各支流沿いに連続する。特に低位段丘U面は小国川や新田川などの支流で連続がよい。堆積物は砂礫層によって構成され、層厚は低位段丘T面が最も厚く１０ｍを超えることが多い。これに対して低位段丘U，V面では１０ｍ以上の層厚をもつことはほとんどない。また、低位段丘U，V面では砂礫層に巨礫を含むことが多くなるが、低位段丘T面では細粒のシルト・砂が優勢である場合が多く、支流沿いや段丘面の縁辺部では泥炭層などを挟む場合もある。
沖積段丘堆積物 （ａＩ）
新庄地域の沖積段丘は最上川沿いに断片的に分布し鮭川などの支流沿いでは、沖積低地との分化が明瞭ではない。堆積物の確認地点は少ないが、砂礫層や洪水性の堆積物（中粒砂）などが観察される。