長崎県によれば、原生沼は少なくとも深度−４ｍまで泥炭層が堆積している。放射性年代測定によれば、最下部の深度−３８５〜−３８０ｃｍで６３８０±１００ｙＢＰ、−２７０〜−２６０ｃｍで２７７０±８０ｙＢＰ、−１３０〜−１２０ｃｍで６２５±５５ｙＢＰ、−８５〜−８０ｃｍで３００±７５ｙＢＰである。この結果から得られた堆積速度は、下層から中層は０．０３２ｃｍ／ｙから０．０６５ｃｍ／ｙと西日本の山地湿原や池沼で見られる一般的な堆積速度に近いが、上層では０．１３９ｃｍ／ｙから０．２８３ｃｍ／ｙと異常に大きな値を示す。

同時に実施された花粉分析結果によれば、沼野植物の花粉が出現するのが１０００〜５００年前であり、上記の堆積速度変化からみると、１０００年前以降にゆっくり堆積が進んでいた池から沼野の環境になり、５００年前以降に植物遺体が急速に堆積したと考えられる。

原生沼は雲仙岳に近く、流出入する河川もない山間の池沼であることから、少なくとも６０００年前以降の雲仙火山の降下火山灰が保存されている可能性が高い。