本地域周辺の地質は、大きく菊川断層を挟んで北側が中生代ジュラ紀の頁岩・砂岩からなる豊浦層群が分布し、南側には中生代白亜紀の関門層群脇野亜層群の頁岩・砂岩および下関亜層群の安山岩・デイサイト質火砕岩が分布している。

第四系は、安山岩の巨礫を含む本川の堆積物と砂岩・頁岩の中礫を主体とする左支沢の堆積物が分布している。これらの堆積物中には連続性の乏しい腐植土層（泥炭層）が挟在しており、ピット調査及び法面観察により、泥炭層の分布、断層との関係を調査した。以下、詳細を示す。