また、村山市大林付近では段丘礫層に中新世の地層が乗り上げる西上がり・西傾斜の逆断層が観察された（図２−３−３）。　

この南側延長においても断層付近の急傾斜は観察されるが、村山市西部の樽石川沿いでは北山丘陵の東側前縁部と湯野沢付近の双方にこの急傾斜が確認されており、山形盆地断層帯のうち北部区間ではこの地域が最大の累積変位を示す可能性がある。

村山市南部から河北町にかけては断層は収斂し山地と沖積低地の境界を形成する。この地域では段丘礫層などの急傾斜や更新世後期の地層を切る断層露頭は確認されなかったが、

中新世〜鮮新世の地層に西上がり・西傾斜の逆断層がいくつかの地点で観察された。

山形盆地南部では断層の想定される周辺地域では低位段丘や沖積低地が広がっており低位段丘の沖積面に対する比高が小さいために、断層活動に伴う地層の急傾斜が確認されたのは寒河江川沿いの高瀬山付近，山辺町大寺付近，山形市若木付近と限られている。しかし、寒河江市高瀬山の高速道路工事法面や山形市村木沢では更新世後期の段丘堆積物を切る断層露頭が確認された（図２−３−４，図２−３−５）。特に高瀬山の断層露頭では表層の黒色腐植土も切られており、年代測定の結果からこの断層活動が完新世（約８，３００年前以降）に起ったことが明らかとなった。

調査範囲の最も南にたる上山付近には泥流堆積物の堆積頂面に約３０ｍの高度差が確認されるにとどまった。山形盆地南部での断層位置は従来の報告を大きく変更させるものは見当たらない。