Ｎａｋａｔａ．Ｔ（１９７６）は，陸羽地震による断層変位は山地と盆地の境界部の断層崖に残されており，一丈木面（Ｔ４段丘面）の推定形成年代から千屋断層系の平均変位速度を約１ｍｍ／年，陸羽地震と同規模の地震発生間隔を３，０００〜４，０００年と考えた。松田他（１９８０）は山崎（１８９６）を参照し，詳細な現地調査を行って，陸羽地震によって出現した５つの地震断層について５万分の１の地形図に示し，いずれも山地側が隆起する逆断層センスであるとした。さらに，各地震断層の性状を以下のように示している。
○生保内地震断層
・走向：約Ｎ３０ﾟＥ，・最大上下変位量：東側隆起約２ｍ
○白岩地震断層
・全長約５ｋｍ，・東側隆起２．０〜２．５ｍ，・東傾斜逆断層
○太田地震断層
・主断層線長さ約３．５ｋｍ，・東側隆起最大２．５ｍ，・東傾斜逆断層
○千屋地震断層
・全長約１２ｋｍ，・上下変位量約３．５ｍ，
・水平短縮量約３ｍまたはそれ以上，・東側傾斜４５ﾟ〜２０ﾟ逆断層
○川舟地震断層
・岩手県側に出現した地震断層，・一般走向Ｎ４５ﾟＥ，
・全長少なくとも６ｋｍ，・西側隆起最大約２ｍ，・西傾斜の逆断層
図４−２ 千屋断層既往スケッチ（山崎；１８９６，より抜粋）
これらの結果から，陸羽地震による地震断層の性状を次の様にまとめている。
・全 長 ： 約３６ｋｍ
・一般走向 ： Ｎ２０ﾟＥ〜ＮＳ
・最大上下変位量： 約３．５ｍ
・最大水平短縮量： ３ｍ以上
・横ずれ変位量 ： ０ｍ
また，陸羽地震時の断層変位量と沖積面の変位量の比較から沖積面形成以降，２回の地震活動があったことを指摘している。
平野（１９８４）は，白岩地震断層と千屋地震断層の断層露頭の観察に基づいて，陸羽地震で出現したこれらの変位様式は低角の衝上断層であるとした。また，変位を記録する地層または地形面の年代から，陸羽地震の１回前の地震発生時期は白岩地震断層で２，６００年前以前，千屋地震断層で２，７００〜４，４００年前としている。
千屋断層研究グループ（１９８６）は，小森地区において千屋地震断層を横切って隣接する５つのトレンチを掘削し，地質構造の詳しい観察および放射性炭素同位体年代測定を実施し，この時点での千屋断層の活動履歴と逆断層の形態を示している。
以下に要約して示す。
@陸羽地震によって変位した２つの東傾斜の逆断層を確認し，それらの断層面の傾斜は概ね２０ﾟ以下である。また，地震発生当時使用中の水田の土壌が段丘礫層の下敷きになって埋没しているのが観察された。
A４回の断層運動が識別され，そのうち新しい２回の断層運動から再来間隔は約３，５００年としている。
B断層の先端部において，断層の下盤側が地震以前は地表面であったことが確認された。断層の形態は固結岩中のそれとは異なり，上下盤とも未固結の地層であったことなどから，明瞭なセン断面を伴わずに，上下盤の境界面が様々な形態を示していると報告している。
今泉他（１９８９）は，千屋断層研究グループ（１９８６）が実施した小森地区の南方に位置する一丈木南地区において，トレンチ調査を実施している。以下に要約して示す。
@１８９６年に生じた地層断層の基部に断層を確認した。そこでは断層下盤の礫層並びに当時の水田土壌に対し，上盤の礫層や泥岩が衝上する形態を示している。
A断層の構造は小森地区のものと類似している。
B礫層先端部では断層面は水平に近い。
Cルーズな新しい礫層が古い礫層を傾斜不整合に覆うことから，陸羽地震以前にも古い礫層を変形させるイベントがあったと考えられる。
今泉他（１９８９）は，一丈木南地区および小森地区のトレンチを通る測線およびそれらの中間に設けた測線上においてボーリング調査を実施し，地下での断層の傾斜を把握した上で，平面図上の断層の湾曲について以下のように述べている。
@断層面は地表から地下に向かって，大局的に一定角度（２０ﾟ〜４０ﾟ）側に傾斜している。一方，平面上の断層線は，尾根前面および山地側において凸状に湾曲し，沢部において凹状になっているが，これは，断層の走向が場所によって異なるために生じたと考えられる。
A谷底では，同一地点の地下で傾斜のほぼ同じ３枚の逆断層が上下方向にほぼ等間隔に雁行配列をしており，断層の雁行により断層線がみかけ上湾曲している可能性もある。
米田他（１９９７）は，断層地表部の形態および過去２〜３万年間の平均変位速 度を検討する目的でボーリング調査等を実施し，以下のように述べている。
@千屋断層は東に約２０ﾟの角度で傾斜している。
A変位速度（ネットスリップ）は次のように推定される。
１０，０００年前以降････････１．４ｍｍ／年
１０，０００年前以前････････１．０〜１．１／年程度
佐藤他（１９９８）は，大規模な反射法地震探査の結果から，千屋断層について以下のように報告している。
@断層は地表部では３０ﾟ程度で傾斜するが，地下では深度６００ｍ付近まで傾斜４５ﾟ程度であり，深部では緩傾斜となり地下８００ｍ程度でほぼ水平になっている。
A千屋断層の累積水平短縮量は約３．２ｋｍ，断層の活動時期は２４０万年前以降であると推定している。