3.2　対象地域の地質環境

　山形盆地周辺地域の地形は南北方向の帯状配列で特徴づけられる。庄内平野や山形盆地などの低地は、南北に細長い形状をなす。奥羽脊梁山地や出羽丘陵などの山地も南北方向に配列している。これらは本地域の地質構造を反映した地形である。
　図3.2-1に山形盆地周辺地域の地質平面図を示す。本地域には、中古生層、変成岩類、花崗岩類などを基盤岩として、その上位に新第三系および第四系が分布している。新第三系は南北方向の軸をもつ褶曲構造が顕著である。庄内平野や新庄・山形盆地の低地には向斜構造が発達しており、新第三系および第四系が厚く堆積している。山形県と宮城県の県境をなす奥羽脊梁山地は新第三系から構成されるが、背斜構造をなし、平野や盆地と比較して新第三系の厚さは一般に薄い。庄内平野と出羽丘陵の境をなす出羽丘陵では背斜構造がみられ、下部〜中部中新統が地表に露出している。
　基盤岩類は足尾帯・朝日帯の中古生層および白亜紀花崗岩類、阿武隈帯の変成岩類および白亜紀花崗岩類などから構成される。
　図3.2-2に秋田−山形付近における新第三紀の層序（土谷，1992）を示す。本地域の新第三系は男鹿半島を模式地として、下位より門前、台島・西黒沢、女川、および船川時階に区分される。前期中新世〜中期中新世前期の門前〜台島・西黒沢時階の新第三系は主に火山岩類からなる（いわゆる、グリーンタフ）。そのうち、西黒沢時階を主要な火成活動時期とする玄武岩類は青沢玄武岩と呼ばれる。青沢玄武岩は石油・天然ガス調査などの反射法地震探査で音響基盤をなす。また、基礎試錐の多くは本層の上面を確認して調査を終えている。深部地下構造の検討では、この青沢玄武岩はそのほかの新第三系と性状が異なるため、別個に取り扱った。図3.2-3に秋田−山形油田地帯付近における西黒沢時階の地層の層厚および青沢玄武岩の分布（土谷，1992）を示す。青沢玄武岩は秋田〜庄内平野・新庄盆地にかけてほぼ南北方向に分布しており、西黒沢時階堆積盆のほぼ中央に分布しており、堆積盆の基底をなす。山形盆地周辺地域では出羽丘陵に露出している。層厚は1,000〜1,500ｍ程度である。
　女川〜船川時階の新第三系は、泥岩、シルト岩、砂岩などの砕屑岩類を主体とする地層である。
　第四系は庄内平野、山形盆地、米沢盆地に分布している。新庄盆地は新第三紀には沈降域をなし、新第三系が厚く堆積しているが、第四紀には隆起しており、第四系の分布は河川沿いに限られている。
　図3.2-4に山形盆地断層帯周辺のブーゲー異常分布、図3.2-5に残差重力分布を示す。ブーゲー異常分布で明らかなように、新第三系と第四系が厚く分布している庄内平野、新庄盆地、山形盆地、および米沢盆地は低重力異常を示す。出羽丘陵は前述したように、青沢玄武岩が地表に露出しており、高重力異常を示す。