地域地質研究報告
５万分の１図幅
秋田（6） 第 55 号
石油資源開発株式会社 池辺穣
地質調査所 地質部 大沢穠
石油資源開発株式会社 井上寛生
昭和 54 年
地質調査所
目次 I. 地形 II. 地質概説 II.1 研究史 II.2 地質概説 II.3 地質構造 II.3.1 概説 II.3.2 褶曲 II.3.3 断層 III. 新第三系 III.1 青沢層 III.2 草薙層 III.3 観音寺玄武岩 III.4 北俣層 III.5 楯山層 III.6 丸山層 III.7 観音寺層 IV. 第四系 IV.1 庄内層群 IV.2 鳥海火山噴出物 IV.3 段丘堆積物 IV.4 砂丘堆積物 IV.5 沖積層 V. 応用地質 V.1 余目油田および東余目ガス田 V.2 砂越・新堀油田 V.3 楢橋油田および石名坂油田 V.4 温 泉 文献 Abstract
付図の目次 第 1 図 酒田図幅地域の地形区分 第 2 図 酒田図幅地域付近の地質略図 第 3 図 酒田図幅地域付近の地質構造 第 4 図 酒田図幅地域の地質構造 第 5 図 一条 SK-1 および観音寺 YK-1 試掘井付近の地質断面図 第 6 図 層序試錐 遊佐 GS-1 および豊岡 SK-1 試掘井付近の地質断面図 第 7 図 酒田図幅地域東部の有孔虫および放散虫化石採集地点 第 8 図 砂越 新堀油田・余目油田および東余目ガス田地下構造図 第 9 図 余目油田および東余目ガス田横断面図 第 10 図 余目油田横断面図 第 11 図 砂越 新堀油田および余目油田縦断面図 第 12 図 楢橋油田断面図
付表の目次 第 1 表 秋田油田に発達する地層の時階区分（池辺，1962） 第 2 表 酒田図幅地域の地質総括表 第 3 表 酒田図幅地域の有孔虫化石層序表 第 4 表 酒田図幅地域付近の放散虫分帯（中世古・菅野，1972） 第 5 表 余目 SK-6 の青沢層中の有孔虫化石 第 6 表 有孔虫化石（1） 第 7 表 有孔虫化石（2） 第 8 表 有孔虫化石（3） 第 9 表 有孔虫化石（4） 第 10 表 放散虫化石 第 11 表 観音寺層中の軟体動物化石（三土・金原，1940）
地域地質研究報告
（昭和 54 年稿）
５万分の１図幅
秋田（6） 第 55 号
酒田図幅地域の地質研究報告書は 三土ほか（1940）， 文献にのせた石油資源開発株式会社および帝国石油株式会社の社内報告（MS）と 筆者らの調査資料を使用し， 主として大沢がとりまとめた。
酒田図幅地域の調査研究にあたって， 直接に協力していただいた石油資源開発株式会社 総合課長の荒木直也氏， 特に同社 技術研究所の米谷盛寿郎氏・高橋清氏， および帝国石油株式会社 常務取締役の荒川洋一氏に感謝の意を表する。 なお， 本報告中の有孔虫の鑑定は上述の技術研究所で行たわれたものである。 また， 岩石薄片について [ 地質調査所の ] 所内の大野正一および村上正の両技官に作っていただいた。
なお， ５万分の１地形図「酒田」に含まれている「 飛島 」は， 行政区画上は酒田市に属する理由によって 昭和 52 年 発行の地形図から「 象潟 」より移されたものであるので， ここでは取り上げていない。
酒田図幅地域の地形は， 山地（Ⅰ）， 丘陵地（台地を含む）（Ⅱ） ， 低地（Ⅲ）および 砂丘地（Ⅳ）の４種類に分けられる（第 1 図）。
山地は本図幅地域の東部に分布し， 後述の丘陵地よりも起伏量（100～200 m / km2）が大きい。 [ 図幅地域の東端から西方 2 km 弱・南北中央よりやや北の ] 鷹尾山 [ 標高 352 m ] の北方に 本図幅地域内の最高点の 388.0 m 高地がある。 大局的にみて 山陵は NS 性のものがまさり， 日向 川・荒瀬川・相沢川などの河川は ほぼ EW 方向を示している。 山地の地質は 青沢層・草薙層・北俣層・楯山層・丸山層および観音寺層からなり， ほとんど堆積岩類からなる。 302.5 m 高地・288 m 高地 [ 位置不明 ] ・388.0 m 高地 および鷹尾山付近には 鳥海火山噴出物が分布していて ごくゆるい地形を示している。 山地と丘陵地との境には 酒田衝上断層群が走り， 山地の西端部では地層が急傾斜し， 多くの場所で転倒している。
丘陵地（台地を含む）は本図幅地域の東部に分布し， 定高性を持っていて ほぼ海抜 150 m 以下の高度を有する。 開析が進んでいて 起伏量（50～130 m / km2）が少なく， 地質は庄内層群からなり， 砂・礫および泥を主とする。
低地は本図幅地域の大部分をしめ， 日向 川・荒瀬川・ 新井田 川 [ ← 河口付近で最上川に「合流」している ? ] ・最上川・最上川の支流の相沢川と 京田 川などの谷底平野がほとんどである。 この沖積低地はほとんど勾配がないため 最上川などが相当乱流したらしく， それらの河川に沿って 各所に旧河道がみられる。
砂丘地は本図幅地域の西部に海岸線とほぼ平行に幅 1.5～2.5 km にわたって分布している。 ほとんど全部が現世の風成砂であって， 被覆砂丘である。 砂丘の高さは ほとんど 50 m 以下で， 最高 64.3 m である。 砂丘堆積物の厚さは 5～20 m， 最大 50 m 以上である。
酒田図幅地域の地質については， 村山（1934）による７万５千分の１「酒田」図幅および同説明書が 出版されるにおよんで 初めてわかってきた。 次いで， 三土ほか（1940）による「山形県 飽海 油田地形および地質図」および同説明書が公表され， 新生界の地質層序・地質構造などが初めて解明された。 三土ほか（1940）は 第三紀層の地質層序について 下位から 緑色凝灰岩層・硅質頁岩層（以上 下部統）， 灰色頁岩層・砂岩及頁岩互層・砂質頁岩層・頁岩質砂岩層（以上 中部統）， 下部集塊岩層・砂岩層・上部集塊岩層（以上 上部統）， および寺内砂層（最上部統 ?）に分け， 精密な２万分の１地質図を作成した。 当時の習慣として 地層名を用いないで 岩相名で細分されているが， 現在でも上述の地質図より精度のよい地質図は発表されていない。 また， 地質構造についてもよく調査・研究され， 酒田図幅地域内で平田背斜・ 新出 背斜 [ ← 観音寺背斜の北部 ? ] ・観音寺背斜・北俣背斜・田沢背斜が記載されていて， 非常に正確である。 そのご， 石油 社によって行なわれた最近の探鉱成果として， 鯨岡（1953）によって総括された。 鯨岡（1953）は 標準層序として 下位から 青沢層（玄武岩類）・ 草薙層（硬質頁岩）・ 北俣層（黒色泥岩）・ 楯山層（暗灰色泥岩）・ 丸山層（灰色砂質泥岩）・ 観音寺層（砂質泥岩）・ 常禅寺層（砂および泥質砂）の最上層群と庄内層群に分け， あわせて 有孔虫分帯を行なった．
そのごも 石油会社が 引き続き 長い間 繰返し調査し， 池辺（1962）・ 猪俣（1962）・ 井上（1962）・ 佐々木（1962）などによって研究成果が公表された。 池辺（1962）は 秋田油田地域における含油第三系の構造発達と石油の集積について研究し， 第 1 表に示すような秋田油田に発達する地層の時階区分を行ない， 新潟油田などとの対比を試みた。 井上（1962）は 本図幅地域を含む山形県の北半部の広域地域の新第三紀の古地理学的研究を行なった。
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酒田図幅地域は 東北地方 緑色凝灰岩地域に属し， 本図幅地域の地質は 緑色凝灰岩地域特有の新第三系およびこれを被覆する第四系からなる。 本図幅地域の地質を総括して第 2 表に， 有孔虫の化石層序表を第 3 表に， 放散虫の分帯を第 4 表に示す。 また， 本図幅地域付近の地質略図を第 2 図に， 地質構造を第 3 図に示す。
| 時代 | 層序 | 模式図 | 岩質 | 火成活動 | 備考 |
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新第三系 は 下位から 青沢層・ 草薙層・ 観音寺玄武岩・ 北俣層・ 楯山層・ 丸山層および観音寺層に分けられる。 青沢層のみがいわゆる「緑色凝灰岩」であって， それ以外は「含油第三系」である。
青沢層 [ Ab ] は 新第三系の最下位を占めて， 本図幅地域の南東端部に分布し， 玄武岩溶岩および同質火砕岩を主としている。 層厚は 400～700 m である。 玄武岩溶岩・同質凝灰角礫岩・火山角礫岩および火山礫凝灰岩を主とし， 凝灰岩および泥岩を挾んでいる。 本図幅地域内の試掘井のデータによれば 西黒沢階に属することを示す有孔虫を産し， 秋田県 男鹿半島の 西黒沢層 （藤岡， 1959）に対比される。
草薙層 [ Km1 ] は 青沢層を整合に被覆して 本図幅地域の南東部に分布し， 主として硬質泥岩からなり， 酸性凝灰岩， ときに砂岩を挾んでいる。 基底部に海縁石砂岩がみられることがある。 層厚は 0～450 m， 地表に露出している南東部では 300～450 m である。 それ以外の地区および庄内平野の下では薄く， 0～200 m（ところにより 200 m 以上) である。 本層の化石は Sagarites chitanii MAKIYAMA， 魚鱗および放散虫が多い。 西黒沢階にくらべて 有孔虫が少ない。 秋田県 男鹿半島の 女川層 に対比される。
観音寺玄武岩 [ Kb ] は 青沢層を整合に被覆し， 草薙層の堆積時に噴出したものである。 本図幅地域の北部および北東部の地下に分布し [ ← 本図幅地域では 地表に露出していない ] ， 玄武岩火砕岩を主とする。 厚さは 0～250 m である。
北俣層 [ Km2（および Kt） ] は青沢層・草薙層および観音寺玄武岩を整合（一部不整合）に被覆していて， 本図幅地域の東部に分布し， [ 北俣層の 主部 は ] 主として暗灰色泥岩からなり， 酸性凝灰岩およびところにより砂岩を挾んでいる [ ← 北俣層の主部（Km2）の上限部の酸性凝灰岩は 田沢凝灰岩 （Kt）と呼ばれている ] 。 層厚は 100～500 m， 地表に露出している東部では 350～500 m であるが， それ以外の地区および庄内平野の下では薄く 100～300 m（ところにより 300 m 以上）である。 本層中の化石は Sagarites chitanii MAKIYAMA を含み， 放散虫は草薙層に比べて少ないが， 有孔虫が多くなる。 北俣層の下部は Spirosigmoilinella compressa Zone の上部に， 同層の上部は Miliammina echigoensis Zone に相当する。 秋田県 男鹿半島の 船川層 に対比される。
楯山層 [ Tm ] は 北俣層を整合に被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として灰色泥岩からなり， 酸性凝灰岩， ときに砂岩を挾んでいる。 層厚は 100～850 m， 本図幅地域の東部および南部では 10～450 m であるが， 北部の層序試錐の 遊佐 GS-1 付近およびその西方で厚く， 600～850 m である。 本層中から底生有孔虫化石を産し， Urigerina subperegrina Zone の下部である。 特に深海性石灰質種と砂質種との混合群で特徴づけられる。 なお， 浮遊性有孔虫化石を産し， Globoquadrina asanoi および Globorotaria orientalis は 本層の下部に特徴的である。 秋田県 秋田市の 天徳寺層の下部 にほぼ対比される。
丸山層 [ Ms ] は 楯山層を整合に被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として灰色シルト岩からなり， 酸性凝灰岩， ときに砂岩を挾んでいる。 層厚は 100～650 m， 本図幅地域の東部および南部では 100～400 m であるが， 北部の層序試錐の遊佐 GS-1 付近およびその西方で厚く， 450～650 m である。 本層中から貝化石および有孔虫化石を産する。 Uvigerina - Cassidulina 群集で特徴づけられ， Uvigerina snbperegrina Zone の上部である。 砂質種をほとんど含まない。 大部分が底生種であるが， 浮遊性有孔虫も産する。 秋田県 秋田市の 天徳寺層の上部 にほぼ対比される。
観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] は丸山層を整合に被覆して本図幅地域東部に分布し， [ 観音寺層の 主部 は ] 主として砂質シルト [ Ks1 ] および砂 [ Ks1 and Ks2 ? ] からなり， 上部に砂（ 常禅寺相 [ Ks2 ] ）が多い。 屠厚は 200～800 m である。 本図幅地域の南部では 200～400 m で比較的薄く， 東部および北部では 500～800 m で厚い。 本層中からいわゆる「 大桑 ・万願寺動物化石群」といわれる 鮮新世の寒流系（親潮型）の浅海性貝化石を多産する。 なお， 本層から Cribroelphidium yabei Zone の底生有孔虫を産し， いわゆる Elphidium 群集で代表される浅海性群集から主として構成される。 秋田県 秋田市の 笹岡層 にほぼ対比される。
第四系 は 下位から 庄内層群・段丘堆積物・砂丘堆積物および沖積層に分けられ， ほかに更新世（一部は完新世）に噴出したと考えられる鳥海火山噴出物がある。
庄内層群 [ Ss and Sa ] は観音寺層を不整合に被覆して 本図幅地域の東部に分布し， 主として砂・礫および泥 [ Ss ] からなり， 安山岩火砕岩 ときに溶岩など [ Sa ] を伴っている。 層厚は 150～800 m である。 秋田県 男鹿半島の 鮪川 層 に対比される。
段丘堆積物 [ td ] は主な河川沿いおよび丘陵に， 沖積層 [ a ] は本図幅地域内に広く分布し， 両者とも泥・砂および礫からなる。 砂丘堆積物 [ sd ] は 日本海沿岸沿いに幅 1.5～2.5 km に分布し， 砂からなる。 鳥海火山噴出物 [ Va ] は本図幅地域の北東部の鷹尾山などの山陵に分布し， 安山岩火山砕屑物からなる。
次に， 隣接図幅地域のデータを加えて 酒田図幅地域の構造発達史について考察する [ 以下の [注] 参照 ] 。
中新世中期の 青沢層 [ Ab ; 以下の [注] 参照 ] （西黒沢階）の堆積時には 玄武岩の膨大な量の噴出があった。 溶岩および同質火砕岩からなる数回の火山活動の休止時には 泥岩を堆積した。 この泥岩に含まれる浮遊性有孔虫で 男鹿半島の西黒沢層に対比される。 また， 底生有孔虫群は 陸棚外縁～漸深海（outer shelf - upper bathyal）の環境を示す。
中新世後期の 草薙層 [ Km1 ] （女川階）は数 100 m の厚さに達する広域斉一岩相の硬質泥岩からなる。 還元的な停滞水域環境で石油母層の堆積をもたらした。 この時期の海は寒流系の内海で， 古日本湾（浅野・高柳（1966）; 藤岡（1972））と呼ばれる。 女川階の堆積時には 西黒沢階の堆積時に比べて 堆積盆がはっきりあらわれ， 規模が大きくなり， 堆積盆の沈降が著しくなった。 堆積盆と堆積盆との間には沈降量が小さいため， 堆積物の薄い微沈降地域あるいは微沈降帯が出来た。 ここでは 堆積盆の沈降運動に対して 相対的には隆起するような作用をしている。 堆積盆の方向は西黒沢期のものよりも NS 性に近づいている。 酒田図幅地域内についてみると， 南東部以外はごく薄く， 上述の微沈降帯にあたり， ほとんどのところで 200 m 以下であり， 井上（1962）が「庄内 Ridge」と呼んでいるところ [ 位置不明 ] では 120 m 以下で， ときに 0 m となる。 ここに 観音寺玄武岩 [ Kb ] が噴出している。 草薙層の堆積盆の中心の 1 つは [ 本図幅の ] 南東隣の清川図幅地域内の草薙の北東方を中心とする沈降帯（草薙沈降帯）であって， 最大層厚 850 m でほぼ NS 方向に伸びている。
次の 北俣層 [ Km2 ] （船川階）は 秋田油田地域では最大層厚 1,600 m に達する広域斉一岩相の暗灰色泥岩からなる。 著者の１人の池辺（1962）が述べているように， 女川期は最大の海侵の時期であり， 船川期は最大の沈降の時期である。 女川階と船川階の岩相は わずかな漸移相を挾むのみで 非常に顕著にかわっている。 沈降量が大きく， いくつもの堆積盆がみられ， これら堆積盆の間には微沈降帯がみられる。 酒田図幅地域についてみると， 本図幅地域の東部以外はごく薄く， 上述の微沈降帯にあたり， 大体 300 m 以下の層厚である。 北俣層の１つの堆積盆が [ 本図幅の ] 南隣の鶴岡図幅地域の東部から [ 本図幅の ] 南東隣の清川図幅地域の西部にある。 狩川 沈降帯と呼ばれ， 立川町の東方 [ ← 鶴岡図幅地域と清川図幅地域の境界付近 ? ] を中心とし， 最大層厚 850 m に達する。
上述したように， 酒田図幅地域は 草薙層および北俣層の堆積時をつうじて 大部分の地区で微沈降帯であったが， 次の楯山層および丸山層（天徳寺階）の堆積時には本図幅地域の北西部が堆積盆の中心となる。
楯山層 [ Tm ] および 丸山層 [ Ms ] は 最大層厚が 1,500 m（おそらく 1,600 m 以上）に達し， 灰色泥岩～灰色シルト岩を主とする。 堆積盆全体の大きさは北俣層の堆積時より小さくなる。 酒田図幅地域についてみると， 本図幅地域の北西部が沈降帯となり， 堆積盆の中心となる。 堆積盆は中心部から周縁部に向かって 1,600 m [ 以下の [注] 参照 ] から 300～200 m と薄くなる [ ← 堆積盆の周縁部では中心部の 1,600 m から 300～200 m だけ薄くなる ? ] 。
次の 観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] （笹岡層）は 最大層厚 800 m で， 砂質シルトおよび砂を主とする。 堆積盆全体の大きさもさらに小さくなり， 堆積物の厚さも薄くなる。 次の 庄内層群 [ Ss and Sa ] （鮪川階）の堆積時には 堆積盆全体の大きさがさらに小さく， 現在の庄内平野を少し大きくした程度となり， 主として 砂・礫および泥を堆積した。
酒田図幅地域は 東北地方 山形油田に属し， 油田集油構造に関連して 古くから地質構造の調査研究が行なわれている。 本図幅地域は いわゆる「油田褶曲方向」（N-S 性）を示す褶曲と断層とによって特徴づけられている。 本図幅地域の油田構造運動は 船川階の後期に始まり， 天徳寺階初期を主動期とし， 次いで数回の後続的な造構運動を繰返して 潟西 階の前に終ったもので， 出羽変動 （藤岡， 1968）と呼ばれている。 出羽変動による褶曲と断層は N-S 方向を軸とする地層の変位・変形である。 庄内層群を切る断層および同層群の中に褶曲がみられ， 第四紀まで活動した断層および褶曲が認められる。
前述したように， 酒田図幅地域はいわゆる「油田褶曲方向」（N-S 性）を示す褶曲構造をなしている。 地表もしくは地下浅部で緩傾斜の褶曲（ときに単斜構造も）も 地下深部では急傾斜を示す摺曲をなすことが多い。 さらに数回の造構運動による構造差があり， 試掘井のデータなくしては 真の褶曲構造の特徴を論ずることは出来ない。 本図幅地域の主要な褶曲は 西から東にむかって 酒田向斜・ 余目 背斜・ 平田背斜・ 一条 向斜 [ ← 酒田市 市条 を通る ] ・ 観音寺背斜・ 北俣背斜・ 田沢背斜・ 松嶺 背斜などがある（第 4 図， 第 5 図および第 6 図）。
酒田 向斜 （新命名） : 重力図から推定される 酒田市々街地近付をとおる ほぼ NS 性の盆状の向斜構造である。 酒田市々街地付近に 1,000 m 級の試掘井が 2～3 本あるが， これらの試掘井は庄内層群 [ SS and Sa ] 中で終っているため， 本向斜の構造ははっきりしない。 恐らく両翼が 5～10°（ときに 20°に達する）の緩傾斜を示す複向斜構造をなすと推定される。
余目 背斜 : ほぼ NS 性の複背斜構造である（ [ 後述する「V.1 余目油田および東余目ガス田」の項で示す ] 第 8 図・第 9 図・第 10 図および第 11 図）。 翼部の傾斜は 大局的にみて 5～15°で ゆるく， 地下深部に行くに従ってやや急になる。 背斜軸は 大局的にみて 余目油田から北方の 砂越 油田にむかってゆるく沈下している。 砂越油田の北方では 本背斜構造ははっきりしなくなる。 余目背斜の極隆部は 余目 SK-9 号井 [ 位置不明 ; 以下の [注] 参照 ] の南にある。
平田 背斜 （命名 : 三土ほか， 1940） : 本図幅地域北東部の八幡町 観音寺の北々西約 2.5 km 付近から観音寺， 酒田市 寺内 の東方および [ 酒田市 ] 生石 の東方をへて松山町 石名坂 付近にいたる延長約 13 km のほぼ NS 性の複背斜構造である。 平田背斜のとおる地区は 地表では庄内層群 [ Sa ] などの第四系が分布しているので， 第三系の地質構造は不明である。 地表でみられる第四系の傾斜は 本背斜の 西翼部 [ ← 東西 両翼部 ? ] とも 15～25°（ところにより 30°以上）である。 酒田市 生石付近の数本の試掘井のデータによれば， 地質断面図に示したように複背斜構造を形成している。 第三系の傾斜は 15～25°（ところにより 30°以上）である。 軸心部の地下深部に青沢層 [ Ab ] がみとめられる。 地表と地下深部の傾斜がほぼ一致した 後背斜構造をなしている。 平田背斜構造は 観音寺の南方から滝野沢 [ ← 生石の南方 1 km 弱 ] の東方の約 6 km の間は はっきりしているが， 以北および以南では 背斜軸が沈下するとともに はっきりしなくなる。
一条 向斜 （命名 : 三土ほか， 1940） : 平田背斜と観音寺背斜との間の向斜であって， 本図幅地域北東部の八幡町 観音寺の東方から酒田市 大平 付近にいたる 延長約 5 km の 走向 N 10～20°W を示す ほぼ NS 性の向斜構造である。 本向斜は両翼部とも 10～30°で緩傾斜である。 背斜軸から少しはなれた東翼部では 地表では 50～65°の急傾斜であるが， 試掘井のデータによれば 地下深部では 緩傾斜（5～10°）である。
観音寺 背斜 （命名 : 三土ほか， 1940） : 本図幅地域北東部の八幡町 新出 [ ← 図幅地域北東隅から西南西方 2.5 km ; 日向川の南岸 ] の北々東方から 古升田 の西方をへて 前山の南東方にいたる延長約 6 km の背斜構造である。 本背斜の背斜軸は 北部で N 20～25°E であるが， 南に行くに従い NS となり， さらに南部では N 5～10°W となる。 なお， 背斜軸が新出の北々東方で北に沈下し， 前山の東方で南に沈下する ほぼ NS 方向にのびるドーム状構造をなす。 本背斜の極隆部は 古升田の西方一帯にあって， 地表 [ 1 ] および試掘井のデータ [ 2 ] からみると 次のようである : [ 1 ] 地表でみると， 西翼部では 背斜軸の近くで 20～30°であるが， 軸からはなれると次第に急傾斜となり 45～55°， ついに 65°となる。 東翼部では 背斜軸の近くと はなれたところとで特に変化なく， 15～30°の緩傾斜を示す。 [ 2 ] 試掘井のデータによれば， 背斜軸の近くでは 地下深度 350 m 付近から次第に急傾斜となり 40°以上となり， 750 m 付近から平均して 50°もしくはそれ以上の急傾斜となる。 地下深度 1,200 m 付近から再び緩傾斜となっている（第 5 図）。
北俣 背斜 （命名 : 三土ほか， 1940） : 本図幅地域東部の八幡町 後口山 [ ← 図幅地域北東隅から南南西方 4.5 km ] の北方から鷹尾山の南東方の沢にいたる延長約 6.5 km のほぼ NS 性の背斜構造である。 後口山付近の本背斜の西翼部は 急傾斜であって， 多くの場所で 70°以上を示し， 地層が転倒している。 これに対し， 東翼部は 比較的ゆるい傾斜（30°前後）を示している。 鷹尾山の南東方の本背斜は緩傾斜のドーム状構造をなす。 東翼部は 12～20°の緩傾斜， 西翼部は背斜軸に近いところで 15～25°， はなれると 50°もしくはそれ以上の急傾斜を示す。
田沢 背斜 （命名 : 三土ほか， 1940） : 本背斜は上述の 北俣背斜の延長部 にあたる， 平田町 北俣付近をとおる 延長約 4.5 km のほぼ NS 性の背斜構造である。 両翼部とも 20～35°の傾斜を示すが， 西翼部の酒田衝上断層群に切られる付近では 60～80°の急傾斜をなす。
松嶺 背斜 （新命名） : 本図幅地域南東部の松山町 松嶺の東方をとおる 田沢背斜の延長部 にあたる 延長約 3.0 km の 小規模な ほぼ NS 性のドーム状構造である。 西翼部が酒田衝上断層群に切られる， 傾斜 15～50°と変化する複背斜構造を示すと考えられる。
酒田図幅地域は 酒田衝上断層群によって代表される褶曲を伴った NS 性の断層によって特徴づけられている。 地質図では省略したが， 三土ほか（1940）によって指摘されているように， 庄内層群 [ Ss and Sa ] の中にも新しい時期の NS 性の断層がみとめられる。
酒田衝上断層群 （新命名） : 本断層群は 秋田県内の日本海沿岸沿いをほぼ NS に走る 北由利 衝上断層群（藤岡・大沢・池辺， 1976）の延長部にあたると推定され， 東北地方で屈指の大断層群である。 酒田衝上断層群は [ 本図幅の ] 北隣の吹浦図幅地域の南東部から本図幅地域の東部の 八幡町 下黒川 [ ← 日向川の北岸 ] 付近・石田 [ ← 荒瀬川の北岸 ] 付近・酒田市 大平 [ ← 鷹尾山の西南西方 1 km 弱 ] の東方・平田町 山谷 [ ← 相沢川の北岸 ] 付近および松山町 竹田 [ ← 図幅地域南東隅から北西方 4.5 km ] 付近をへて， [ 本図幅の ] 南隣の鶴岡図幅地域の東部にいたり， 延長 30 km 以上に達すると考えられる。 八幡町 石田付近では 観音寺背斜と北俣背斜との間の向斜部を切っている。 本断層群の西側では 観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] が分布し， ほぼ NS 性の走向を示し， 東に 20～30°のゆるい傾斜である。 これに対し， 東側では 同じく観音寺層がほぼ NS 性の走向であるが， 多くの場所で 70°以上の急傾斜を示し， 断層群の近くでは地層が急傾斜（80°前後）で転倒している。 本断層群は 東から西へ 60～80°の傾斜で 衝上 げていると考えられる。 酒田市 大平の東方から平田町 山谷付近にいたる一帯では， 本断層群の西側地区， 断層群がとおる幅 0.7～1.0 km の地区， および東側地区に分けられる。 西側地区では 庄内層群 [ Sa ] が分布し， 15°以下の緩傾斜を示す。 断層群の地区では， 地質図では省略したが， ほかにも NS 性の断層があり， この地区全体が断層帯となっていると考えられる。 丸山層 [ Ms ] および観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] が分布し， 地層は多くの場所で 55°もしくはそれ以上の急傾斜をなし， 多くの場所で急傾斜（55～85°)で転倒している。 東側地区は北俣層 [ Km2 ] および楯山層 [ Tm ] が分布し， 本断層群の近くでは 50°もしくはそれ以上の急傾斜を示すことが多いが， はなれたところでは 15～25°の緩傾斜をなす。 上述の断層群の地区内で掘った試掘井がないために正確なことがわからないが， 恐らく地質断面図に示したようになっていると推定している。
青沢層 （命名 : 鯨岡， 1953）
青沢層は 新第三系の最下位を占めて， 本図幅地域の南東端部に分布し， 主として玄武岩溶岩と同質火砕岩からなる。
模式地 : [ 本図幅の ] 東隣の大沢図幅地域の北東部の八幡町 青沢の東方一帯であって， 本図幅地域内では松山町 松嶺の南東方付近である。
分布および層厚 : 本図幅地域の南東端部の松山町 松嶺の南東方付近にわずかに分布している。 試掘井のデータによれば， 庄内平野の地下深度 1,000～4,000 m に潜在している。 層厚は 400～700 m [ 以下の [注] 参照 ] である。
岩相 : 青沢層は主として玄武岩溶岩・同質凝灰角礫岩・火山角礫岩および火山礫凝灰岩からなり， 凝灰岩および泥岩を挾んでいる。 玄武岩溶岩は暗緑青色～暗青灰色・緻密・堅硬であって， しばしば玉葱状構造および杏仁状構造を示す。 また， 自破砕溶岩および枕状溶岩がみられる。 玄武岩火砕岩は火山岩塊および火山礫を多量に有し， 一般に角礫と基質との境は明瞭である。 細粒火砕岩はときに明瞭な層理を示す。 泥岩は暗灰色～灰色， 硬質， 板状層理を有する。 ときに塊状・無層理である。 上述の火砕岩中に挾まれる。
層序試錐の 遊佐 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば [ 以下の [注] 参照 ] ， 深度 3,194～3,267 m の間は 暗緑色玄武岩・青灰色玄武岩質凝灰岩および灰白色泥質凝灰岩を主とし， 黒色硬質泥岩を挾んでいる。 3,194～3,197 m のコアで玄武岩・玄武岩質凝灰岩および黒色硬質泥岩がえられたが， 破砕質で不規則な割れ目がみられ， 方解石脈および鏡肌が割れ目にみとめられる。 深度 3,060～3,194 m の間は 暗青緑色～暗緑色を示す玄武岩からなり， わずかに淡青灰色泥質凝灰岩を挾んでいる。 深度 2,959～3,060 m の間は 緑色～淡緑灰色を示す玄武岩質凝灰岩 および 灰白色もしくは青灰白色を帯びる泥質凝灰岩を主とし， 暗灰色玄武岩を挾む。 3,006～3,008 m のコアの玄武岩は不規則な割れ目および鏡肌がみられる。 割れ目にそって方解石脈がみとめられる。
試掘井の観音寺 YK-1 のデータ（第 5 図）によれば， 深度 1,201～2,305 m（掘止）の間は玄武岩・同質凝灰岩および角礫岩を主とし， 深度 1,490～1,570 m に黒色硬質泥岩および褐色泥岩（No. 2 泥岩）を， 深度 2,183～2,198 m に褐色～黒褐色硬質泥岩（No. 1 泥岩）を挾んでいる [ 以下の [注] 参照 ] 。
代表的な玄武岩を鏡下でみると 次の通りである。
層位関係 : 青沢層より下位の地層まで掘った試掘井がないので はっきりしない。
化石 : 青沢層は地表でわずかに分布するのみであるが， 庄内平野の下に広く分布している。 試掘井のデータによれば 次のような有孔生化石を産し， これら有孔虫群集は いわゆる「西黒沢動物群」と呼ばれるものである。
試掘井 余目 SK-6 から第 5 表のような有孔由化石を産する。 これは Globorotalia peripheroacuta / Globorotalia miozea (S. l.) Zone（米谷， 1978）に相当し， Blow（1969）の N10， すなわち西黒沢階の最上部にあたる。
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草薙層 （命名 : 飯塚， 1930）
草薙層は 青沢層 [ Ab ] を被覆して本図幅地域の南東部に分布し， 主として硬質泥岩からなる。
模式地 : [ 本図幅の南東隣の清川図幅地域内の ] 山形県 最上郡 戸沢村 草薙付近一帯で， 本図幅地域内では松山町 松嶺の東方でみられる。
分布および層厚 : 本図幅地域の南東部の松山町 松嶺の東方および南東方にわずかに分布しているのみである。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 1,000～3,500 m に潜在している。 層厚は 0～450 m である。 本図幅地域の南東部の本層の露出している地区は 300～450 m であるが， それ以外の地区および庄内平野の下ではごく薄い。 試掘井のデータによれば 0～200 m（ところにより 200 m 以上）である。 本図幅地域の北部では 0～200 m であるが， 南部ではごく薄く， 例えば 余目油田付近では 0～120 m である [ 以下の [注] 参照 ] 。 井上（1962）によれば， 草薙層の模式地付近一帯の最大層厚は 850 m である。
岩相 : 草薙層は主として硬質泥岩からなり， 酸性凝灰岩， ときに砂岩を挾み， 硬質泥岩との互層をなす。 大小の泥灰岩（石灰質～苦灰質）の団塊を有する。 本層の上部は いわゆる「硬（女川岩相）軟（船川岩相）互層」をなす。 本層の基底部に海縁石砂岩がみられることがある。
硬質泥岩は 珪質で非常に明瞭な板状層理を有し， 凝灰質砂岩および酸性凝灰岩を挟む。 この板状層理は数 cm 単位で頻繁に繰り返す白黒の縞状構造による。 板状あるいは角片状の破片に砕けやすく， 割れ口は貝殻状断口を示す。 酸性凝灰岩は 灰白色～白色， 軟弱， 軽石質， ときに砂質であり， 有色鉱物として黒雲母がみとめられる。
層序試錐 遊佐 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば， 深度 2,891～2,840 m の間は 褐灰色泥岩・ 暗褐灰色硬質泥岩・ 黒色泥岩・ 灰白色ベントナイト質凝灰岩および流紋岩質砂質凝灰岩からなる。 深度 2,825～2,891 m の間は， 最上部は淡褐灰色軽石質砂質凝灰岩で， すぐに 淡青灰色～褐灰色ベントナイト質凝灰岩および玄武岩砕屑物からなる砂質凝灰岩にかわり， さらに その下部は玄武岩質凝灰角礫岩を含む [ 以下の [注] 参照 ] 。 軽石質砂質凝灰岩にはガラスや黄鉄鉱が多く， 下部に方解石と沸石がみとめられる。 深度 2,790～2,825 m の間は 淡褐灰色～褐灰色硬質頁岩および褐灰色凝灰質軟質泥岩を主とし， 黒色泥岩および灰白色ベントナイト質凝灰岩を挾む。 深度 2,815～2,818 m の間のコアーは 暗褐灰色～褐灰色硬質泥岩および黒色泥岩を主とし， 一部で 3～5 cm の厚さの互層をなしている。 コアーは全体に不規則な割れ目が発達していて， 細かく破砕し， 割れ目には鏡肌がみとめられる。 深度 2,628～2,790 m の間は 硬質泥岩からなり， 色は多様であって， 暗褐灰色， 褐灰色， 黒色および黒褐色を示すものが多い。 珪質硬質頁岩・淡褐灰色軟質泥岩および灰白色～青灰色ベントナイト質凝灰岩を挾んでいる。 2,700～2,730 m の間には泥灰岩が著しく多い。
試掘井 観音寺 YK-1 のデータ [ 第 5 図 ] によれば， 草薙層に属すると考えられる泥岩 [ = No.2 泥岩 ] が深度 1,490～1,570 m でみられ， ごく薄い。
層位関係 : 下位の青沢層 [ Ab ] と整合である。
化石 : Sagarites chitanii MAKIYAMA， 魚鱗および放散虫を多産する。 放散虫化石は 卵型殻をもつ Cromydruppa concentrica， および平板状殻をもつ Spongodisus spp. を主とし， 中世古ほか（1972）の LP 型群集に相当する。 有孔虫化石が非常に乏しく， いわゆる「貧化石帯」と呼ばれる。 地表および試掘井から次のような [ 有孔虫の ] 砂質種を産する。
観音寺玄武岩 （新命名）
観音寺玄武岩は青沢層 [ Ab ] を被覆して本図幅地域の北部および北東部の地下に分布し [ ← 地表には露出していない ] ， 玄武岩火砕岩を主とする。
模式地 : 本図幅地域内の八幡町 試掘井 観音寺 YK-1 の深度 1,201～1,490 m の間 [ 第 5 図 ] である。
分布および厚さ : 層序試錐 遊佐 GS-1 の深度 2,850～2,891 m の間 [ 第 6 図 ] および模式地などに分布している。 なお， 試掘井 西矢流川 SK-1 の 1,295～1,771 m の間の上半部も本玄武岩に属する可能性がつよい。 証拠不充分なことから， 一応 青沢層とした試掘井 門田 SK-1， 「東余目 SK-2D，1」などでみられる玄武岩の一部も本玄武岩である可能性がある。 厚さは 0～250 m である。
岩相 : 観音寺玄武岩は主として玄武岩凝灰角礫岩・火山角礫岩および火山礫凝灰岩からなり， 溶岩・凝灰岩および泥岩を挾んでいる。 これら玄武岩は青沢層 [ Ab ] のものと区別が困難であるが， 草薙層 [ Km1 ] のものと酷似する硬質泥岩の薄層を挾んでいること， および この泥岩中から西黒沢階に属することを示す有孔虫化石がみとめられないことから 草薙層の堆積時のものであろう。 代表的な岩石は（普通輝石）かんらん石玄武岩であろう。
層位関係 : 青沢層を整合に被覆し， 草薙層 [ Km1 ] の堆積時に噴出したものである。 秋田油田地域の薬師山玄武岩（大沢ほか， 1977）に対比される。
北俣層 （命名 : 鯨岡， 1953）
北俣層は青沢層 [ Ab ] ・草薙層 [ Km1 ] および観音寺玄武岩 [ Kb ] を被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として暗灰色泥岩からなる。
模式地 : 本図幅地域内の平田町 北俣付近一帯。
分布および層厚 : 本図幅地域の東部の平田町 北俣の北方から田沢一帯， および松山町 上餅山 ～松嶺付近に分布している。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 700～3,200 m に潜在している。 層厚は 100～500 m である。 本図幅地域の東部の本層の露出している地区では 350～500 m であるが， それ以外の地区 および 庄内平野の下では薄い。 試掘井のデータによれば 100～300 m（ところにより 300 m 以上） [ 以下の [注] 参照 ] である。
岩相 : 北俣層 [ の主部（Km2） ] は 主として暗灰色泥岩からなり， 酸性凝灰岩およびところにより砂岩を挾んでいる。 暗灰色泥岩は無層理で塊状のものが多く， 新鮮な部分は黒色～暗灰色であるが， 風化すると灰白色となり， 不規則な塊状もしくは小角片に割れる。 酸性凝灰岩は灰白色～白色， 軟弱， 軽石質， ときに砂質である。
北俣層 [ の主部（Km2） ] の上限の酸性凝灰岩は 広岡ほか（1957， MS）によって「 田沢 凝灰岩 [ Kt ] 」と命名され， 模式地は [ 本図幅の ] 東隣の大沢図幅地域内の平田町 田沢 中峰 [ ← 山元 中峯 ? ] 付近一帯である。 藤岡（1968， MS）によれば， [ 田沢凝灰岩は ] 連続性があり， 厚さ 1～2 m であって， 有色鉱物として黒雲母および斜方輝石がみとめられる。
層序試錐 遊佑 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば， 深度 2,570～2,628 m の間は暗褐灰色泥岩より漸移し， 褐色～褐灰色の泥岩となり， やや硬さを増す。 深度 2,615～2,620 m の間に蠟感を伴う淡灰色泥質凝灰岩を挾んでいる。 深度 2,455～2,570 m の間は暗褐灰色泥岩からなり， 暗灰色泥岩を挾む。 深度 2,398～2,455 m の間は暗褐灰色泥岩 および 暗灰色凝灰質泥岩からなり， 細粒砂岩および泥質凝灰岩をわずかに伴う。 深度 2,402.45～2,402.50 m の間に 黒色～黒灰白色安山岩 および 暗褐灰色泥岩の角礫からなる礫岩がある。
層位関係 : 下位の草薙層 [ Km1 ] と整合である。 草薙層とは漸移関係を示し， 草薙層の上部の硬軟互層をへて， 北俣層の暗灰色泥岩となる。 ところにより 草薙層がごく薄いか， かくことがあり， ここでは不整合と考えている [ 以下の [注] 参照 ] 。
化石 : 北俣層の下部は Spirosigmoilinella compressa Zone の上部に相当し， 次の砂質 底生有孔虫化石をかなり多産する。
また， 次のような放散虫化石を産し， 中世古ほか（1973）の Ta - Ar 型群集の Ln 型群集に相当し， 裏日本・北陸の新第三系の時代決定および対比にかなり有効である。 特に， この放散虫化石帯は余目油田では広く追跡され， 油層対比にきわめて有効である。
北俣層の上部から 次のような Miliammina echigoensis Zone に相当する底生有孔虫化石を産する。
また， 次のような放散虫化石を多産し， 中世古ほか（1973）の Tj 型群集の Tj - Ar 型群集に相当する。
本層中には海綿の Sagarites chitanii MAKIYAMA を比較的普通に含まれている。
楯山層 （命名 : 鯨岡， 1953）
楯山層は 北俣層 [ Km2（および Kt） ] を被覆して本図幅地域東部に分布し， 主として灰色泥岩からなる。
模式地 : [ 本図幅の ] 東隣の大沢図幅地域の南西部の平田町 楯山付近一帯であって， 本図幅地域内では同町 北俣の東方および鷹尾山の東方の沢一帯でよくみられる。
分布および層厚 : 本図幅地域の東部の平田町 鷹尾山の東方の沢一帯から 山谷堤 [ ← 円道の北北西方 1 km 弱 ] ・円道をへて 天平 [ ← 円道の南方 1 km 弱 ] の南方にいたる地区に分布している。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 600～3,000 m に潜在している。 層厚は 100～850 m [ 以下の [注] 参照 ] である。 本図幅地域の東部および南部では 100～450 m であるが， 北部の遊佐 GS-1 付近およびその西方では厚く 600～850 m， おそらく 900 m 以上に達すると考えられる。
岩相 : 楯川層は主として灰色泥岩からなり， 酸性凝灰岩の薄層， ときに砂岩を挾んでいる。 灰色泥岩は塊状， 無層理， やや暗灰色で， 風化すると灰白色となり， 不規則な塊状もしくは小角片に割れる。 酸性凝灰岩は灰白色～白色， 軟弱， 軽石質， 砂質である。 本層は 下位の北俣層と岩相がよく似ているが, 藤岡（1968， MS）によれば 主な差異は次の通りである。
層序試錐遊佐 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば， 深度 2,265～2,398 m の間は， 上部は深度 2,265 m より浅い部分の岩相と漸移し， 暗褐灰色泥岩が認められる。 下部は黒色泥岩となる。 泥灰岩および石灰質凝灰岩をわずかに挾んでいる。 深度 1,987～2,265 m の間は主として帯褐暗灰色泥岩からなり， 同色凝灰質泥岩・シルト質泥岩・細粒砂岩および灰白色泥質凝灰岩をわずかに挟んでいる。 深度 2,200～2,203 m の間は黒色泥岩からなり， 緻密， 凝灰質で， 縞模様葉理を示す。 深度 1,698～1,987 m の間は 主として粗粒～細粒石英砂岩および灰色～灰白色凝灰岩からなり， 小円礫を有する。 深度 1,810～1,814 m の間は 青灰色を帯びる泥質凝灰岩と青白色中粒～粗粒砂岩および灰色シルト岩の互層からなる。 凝灰岩中および境界部に流痕状の薬理および層理がみられる。 深度 1,965～1,967 m の間で砂岩から泥岩への漸移関係がみられ， 砂岩中に泥岩を斑点状に有している。 深度 1,560～1,698 m の間は， 上部では灰色凝灰質泥岩を主とし， 下部に漸次 暗灰色泥岩を増した同岩相からなる。 深度 1,560～1,600 m および 1,640～1,660 m の間には 青灰色～淡褐灰色凝灰質細粒砂岩および灰白色ベントナイト質凝灰岩を挾んでいる。
試堀井 観音寺 YK-1 のデータ [ 第 5 図 ] によれば， 本層は深度 308～846 m の間でみられる。 下部は暗灰色～黒色泥岩からなり， 深度 603 m 以下は黒色緻密質泥岩となる。 深度 587～603 m には海緑石が多く存在し， 特徴的である。 中部は灰白色凝灰質細粒砂および同色細粒砂岩層が発達し， 部分的に暗灰色泥岩を挾んでいる。 上部は暗灰色シルト質泥岩および同緻密質泥岩からなり， わずかに細粒砂の薄層を挾む。
試掘井 西矢流 [ ← 西矢流川 ? ] SK-1 のデータによれば 本層は深度 862～1,175 m の間でみられる。 暗灰褐色泥岩（一部硬質）および暗灰色泥岩からなり， 深度 857 m 付近に硬質白色（帯緑色）軽石質泥灰質凝灰岩の薄層を， 深度 925 m 付近に灰白色軽石質凝灰岩をフイルム状に挾むのみである。 遊佐 GS-1 でしばしば挾まれている酸性凝灰岩は， 上述の観音寺 YK-1 および 西矢流川 SK-1 のみでなく， ほかの試掘井でもごく少ないか もしくは まれである。
層位関係 : 下位の北俣層 [ Km2（および Kt） ] とは整合である。 北俣層とは漸移関係を示し， 両層の岩相からなる漸移帯がある。
化石 : 楯山層から Uvigerina subperegrina Zone の下部の底生有孔虫化石を多産する。
特に本層は Melonis pompilioides， Sphaeroidina bulloides， Praeglobabulimina pupoides などの深海性石灰質種と， Martinottiella communis， Cyclammina spp. などの砂質種との混合群集で特徴づけられる。
また， 次のような浮遊性有孔虫化石を産するが， Globoquadrina asanoi および Globoquadrina orientalis は本層の下部に特徴的に産する。
なお， Thecosphaera japonica NAKASEKO および Spongodiscus spp. の放散虫化石を産し， 中世古ほか（1973）の Tj 型群集の S 型群集に相当する。
丸山層 （命名 : 鯨岡， 1953）
丸山層は 楯山層 [ Tm ] を被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として灰色シルト岩からなる。
模式地 : [ 本図幅の ] 東隣の大沢図幅地域の西部の平田町 丸山付近一帯であって， 本図幅地域内では八幡町 観音寺の東方の荒瀬川沿い一帯でよくみられる。
分布および層厚 : 本図幅地域の東部の八幡町 古升田 の南西方および 後口山 の南西方付近から酒田市 鷹尾山付近， および平田町 山谷付近をへて 松山町 上餅山 およびその南方一帯にいたる地区に分布している。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 600～2,000 m に潜在している。 層厚は 100～650 m である。 本図幅地域の東部および南部では 100～400 m であるが，北 部の層序試錐 遊佐 GS-1 付近およびその西方では厚く 450～650 m， おそらく 700 m 以上に達すると考えられる。
岩相 : 丸山層は主として灰色シルト岩からなり， 酸性凝灰岩の薄層， ときに砂岩を挾んでいる。 灰色砂質泥岩は暗灰色～灰色， 塊状， 軟弱である。 酸性凝灰岩は灰白色～白色， 軟弱， 軽石質， 砂質で 互層をなし， 層理が明瞭である。 有色鉱物として黒雲母および角閃石がみとめられる。 層序試錐 遊佐 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば， 深度 1,108-1,560 m の間は凝灰質泥岩を主とし， 部分的に淡灰色～暗灰色を示す。 深度 1,126～1,175 m， 1,218～1,257 m， 1,310～1,370 m および 1,410～1,440 m では 細粒～極細粒砂， ベントナイト質凝灰岩あるいは砂質凝灰岩との互層からなる。 下部では緑色を帯びる暗灰色泥岩である。 本層の上部の深度 1,001～1,108 m の間は 緑灰色～暗灰色シルト質泥岩からなり， 暗灰色シルトおよび白色凝灰岩をわずかに挾む。 これらの凝灰岩は遊佐 GS-1 以外ではごく少ないか， まれである。
層位関係 : 下位の楯山層 [ Tm ] とは整合である。 楯山層とは漸移関係を示し， 両層の岩相からなる漸移帯がある。
化石 : 丸山層から Uvigerina subperegrina Zone の上部の次のような底生有孔虫化石を多産する。
本層は Uvigerina - Cassidulina 群集で特徴づけられ， 砂質種をほとんど含まない。 なお， 本層中から次のような浮遊性有孔虫化石を産する。 特に， 本層最下部から Globorotalia inflata infiata および G. inflata praeinflata を産し， これは裏日本油田地域で No. 2 G. inflata Zone と呼ばれ， 対比のよい鍵になっている。 この G. inflata Zone を境として， それより上位では Globigerina pachyderma の殻の巻き方向も右巻きから左巻きに急変し， これは気候の著しい寒冷化を示している。
なお， Spireuma ? circularis NAKASEKO， Theosphaera japonica NAKASEKO および Spongodiscus spp. の放散虫化石を産し， 中世古ほか（1973）の Tj 型群集の上部に相当する。
また， 丸山層中から貝化石を産する。
観音寺層 （命名 : 鯨岡， 1953）
観音寺層は 丸山層 [ Ms ] を被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として砂質シルト [ Ks1 ] および砂 [ Ks2 ] からなる。
模式地 : 本図幅地域内の八幡町 観音寺の東方の常禅寺付近一帯
分布および層厚 : 本図幅地域の東部の八幡町 下黒川 [ ← 図幅地域北東隅から西南西方 1.5 km ] 付近から [ その南南西方 4 km の ] 同町 常禅寺と石田付近， および酒田市 鷹尾山付近をへて 平田町 山谷の北西方にいたる地区に分布している。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 250～1,300 m に潜在している。 層厚は 200～800 m である。 地表および試掘井のデータによれば， 本図幅地域の南部では 200～400 m（ところにより 200 m 以下）で比較的薄い。 東部および北部では 500～800 m で厚い。
岩相 : 観音寺層は主として砂質シルトおよび砂からなるが， 岩質により 下位から 砂質シルトを主とする主部 [ Ks1 ] と 砂を主とする 常禅寺 相 [ Ks2 ] とに分けられる。 主部が本層下半部を， 常禅寺相が本層上半部をなすが， ところにより常禅寺相を欠いていて， 主部のみが本層を構成している。
主部 [ Ks1 ] は主として砂質シルトからなり， シルト岩・泥岩および酸性凝灰岩， ときに砂岩を挾んでいる。 砂質シルトは暗灰色～緑灰色， 軟弱， 非常に砂質のものが多く， 中粒～粗粒である。 酸性凝灰岩は灰白色～白色， 軟弱， 軽石質， 砂質である。
常禅寺相 [ Ks2 ] は 主として砂からなり， 砂質シルト および ときに褐炭を挾んでいる。 砂は暗灰色～灰白色， 細粒～粗粒， 凝灰質， 泥質， すこぶる軟弱でほとんど凝っておらず， 砂岩と呼ぶべきものはごく少ない。
常禅寺相の層厚は 0～500 m であって， 本図幅地域の南部では 150 m 以下でごく薄い。 東部および北部では 250～500 m である。
層序試錐 遊佐 GS-1 のデータ [ 第 6 図 ] によれば， 深度 895～1,001 m の間では主として暗灰色～緑灰色シルト質泥岩からなり， 白色ベントナイト質凝灰岩・砂質シルトおよび泥灰岩をわずかに挾む。 深度 765～895 m の間は主として青灰色～緑灰色シルトからなり， ベントナイト質凝灰岩をわずかに挾んでいる。 深度 730～765 m の間は青灰色砂質シルトを主とし， 褐灰色シルト・細粒砂・軽石および泥灰岩を挾む。 深度 643～730 m の間は主として青緑色 極粗粒～細粒 石英砂からなり， 暗灰色～灰色シルト質泥岩の礫および砂質軽石を伴う。 深度 615～643 m の間は， 上部は緑灰色泥質シルトからなり， 下部は緑灰色シルトに粗粒～細粒砂および褐炭を伴う。 深度 365～615 m の間は砂・礫およびシルトを主とし， 軽石および炭質物が含まれる。 砂は石英に富む極粗粒なものから細粒で灰色～緑色を帯びる [ ものまである ] 。 シルトは淡灰色～灰色を帯び， 部分的に砂質または泥質シルトとなる。
試掘井 西矢流川 SK-1 のデータによれば， 深度 533～701 m の間は 灰色～帯緑灰色シルト岩を主とし, 中部付近に青灰色細砂岩・灰白色軽石質ベントナイト質凝灰岩などを挾んでいる。 深度 400～533 m の間は 青灰色砂質シルト岩・青緑色細粒砂岩および淡緑色凝灰質細砂岩からなる。 深度 260～400 m の間は 淡緑色～暗青灰色砂質シルト岩を主とし， 淡緑色細粒砂岩あるいは白色軽石質凝灰岩などを挾む。 深度 60～260 m は礫と粗粒砂岩を主とし， 帯緑灰色砂質シルト岩を挾んでいるが， 次第に砂質シルト岩がちとなる。
層位関係 : 下位の丸山層 [ Ms ] とは整合である。
化石 : 観音寺層から Cribroelphidium yabei Zone の次のような底生有孔虫化石を産する。 いわゆる Elphidium 群集で代表される浅海性群集から主として構成される。
なお， 本層中には普遍的な貝化石を多産し， いわゆる「 大桑 ・ 万願寺 動物化石群」（Otuka， 1936）といわれる裏日本 鮮新世の代表的化石種を含んでいる（第 11 表）。
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庄内層群 （命名 : 鯨岡， 1953）
庄内層群は 観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] を被覆して本図幅地域の東部に分布し， 主として砂・礫および泥からなり [ Ss ] ， 安山岩火砕岩などを伴っている [ Sa ] 。
模式地 : 本図幅地域内の酒田市 寺内～ 生石 付近一帯。
分布および層厚 : 本図幅地域の東部の八幡町 日向川流域から観音寺の南方をへて， 平田町 楢橋 [ ← 楢橋油田の南西方 1 km ] の南方にいたる地区に分布している。 試掘井のデータによれば 庄内平野の地下深度 0～1,000 m の間に潜在している。 層厚は 150～800 m である [ 以下の [注] 参照 ] 。
岩相 : 庄内層群は主として砂・礫および泥からなり， 安山岩凝灰角礫岩・火山角礫岩・火山礫凝灰岩， ときに集塊岩・溶岩および褐炭を伴っている [ 以下の [注] 参照 ] 。
[ Sa に区分された ] 火砕岩は挙大（ときに人頭大）の暗灰色， 斑状， 新鮮な火山岩塊， ときに火山弾を有する。 角礫と基質との境は明瞭であり， 両者の凝結度はよくない。 なお， これらの火砕岩の中には砂・礫および泥を挾んでいる。 また， 角礫および溶岩の中の有色鉱物は普通輝石および紫蘇輝石であるが， まれにかんらん石がみとめられる。
[ Sa に区分された ] 代表的岩石を鏡下でみると 次の通りである。
層位関係 : 下位の観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] と不整合である。
化石 : 庄内層群からは有孔虫化石および放散虫化石をほとんど産しない。
鳥海火山噴出物 [ 以下の [注] 参照 ] は 楯山層 [ Tm ] ・丸山層 [ Ms ] ・観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] および庄内層群 [ Ss and Sa ] を不整合に被覆し， 本図幅地域の北東部に分布している。 火山砕屑物からなる。 火山砕屑物は安山岩の挙大（ときに人頭大）の角礫およびローム質物質からなり， 未固結である。 主として山頂部付近に分布していて， 厚さの薄いところは地質図から省略した。
代表的な角礫を鏡下でみると 次の通りである。
段丘堆積物は本図幅地域の東部の 日向 川・荒瀬川など河川沿い一帯および丘陵地の上に分布していて， 泥・砂および礫からなる。 丘陵上の段丘は開析されて連続性に乏しく， はっきりしないものがある。 荒瀬川に沿って段丘がよく発達し保存されている。 段丘堆積物の厚さは 10 m 以内で， ときに 15 m 以上に達する。 地形上からみて 3 面以上の段丘があり， 一番新しいものは完新世におよぶと考えられる。
砂丘堆積物は本図幅地域の西部に海岸線とほぼ平行に幅 1.5～2.5 km にわたって分布している。 ほとんど全部が完新世の風成砂であって， 被覆砂丘である。 砂丘の高さは ほとんど 50 m 以下で， 最高 64.3 m である。 砂丘堆積物の厚さは 5～20 m， 最大 50 m 以上である。 人工的に砂丘砂のとりのぞきが行なわれていて， 酒田市々街地では境がはっきりしない。
沖積層は本図幅地域内に広く分布し， 泥・砂および礫からなる。 沖積層からなる庄内平野は 日向 川・荒瀬川・ 新井田 川・最上川・最上川の支流の相沢川と 京田 川などの河川によって作られたものである。 沖積低地はほとんど勾配がないため 最上川などが相当乱流したらしく， これらの河川に沿って 各所に旧河道がみられる。 試掘井のデータによれば， 庄内層群の上部 [ Ss ] と沖積層との区別がむつかしい。 従って， 地質断面図で庄内層群としたもののなかに沖積層が含まれていると考えられる。
酒田図幅地域は 東北地方 緑色凝灰岩地域に属し 含油第三系が分布しているので， 余目油田， 東余目ガス田， 砂越 ・ 新堀 油田， 楢橋油田および石名坂油田がある。 本図幅地域内の西黒沢期の地層（青沢層 [ Ab ] ）は 酸性火山岩でなく 玄武岩を主としているので， 黒鉱々床などの発見される見込みが薄い。 本図幅地域の南東端部の松山町に 辰ケ湯 温泉および松山 新湯温泉がある。
余目油田および東余目ガス田 [ 以下の [注] 参照 ] は 本図幅地域の南部の東田川郡 余目町に位置し， 庄内平野のほぼ中央にあたり， 北方に隣接して新堀油田がある。 石油資源開発株式会社によって稼行されている。
昭和 30 年より庄内平野の探鉱が積極的に進められ， 同平野一帯に地震探鉱が実施された。 本構造は 昭和 32 年の砂越・庄内平野 南部， および 昭和 33 年の鶴岡 地震探鉱によって発見された。 この構造は２条の背斜からできていて， 東側の背斜（東余目構造）は比較的残部で， 西側の背斜（余目構造）は比較的深部で それぞれ形成されていることが判明した。 昭和 35 年 1 月に余目 SK-1 号井は予定深度 1,500 m をもって余目町 廿六木 の西方で開坑された。 同井は 1,300 m で掘止められたが， 楯山層 [ Tm ] ～北俣層 [ Km2 ] 中に含油層を発見し， 同層を仕上げた結果， 日産原油 12.8 kl， ガス 2,000 m3 の成果をえた。 この結果， 油田の規模を知るために引き続いて 6 号井までの試掘を行ない， 東余目構造を探鉱した 5 号井と 余目油田の南方延長を探鉱した 6 号井以外はすべて成功した。 これらの試掘により， 余目構造では楯山層～北俣層に油層が発達していることが確認された。
本油田およびガス田付近の地質構造（第 8 図， 第 9 図， 第 10 図および第 11 図）は 大別して余目構造と東余目構造の２条の背斜からなる。 両構造は南部の余目町近傍で接近し， 複背斜状となっている。 余目構造の最隆起部は 9 号井の南にあり， 北方へ いくつかの起伏をもってゆるやかに沈降し， 新堀油田に続いている。 余目油田は庄内上昇帯を核とする余目背斜の上に位置し， 東余目ガス田は丸山期以後の隆起である東余目背斜にある。 東余目背斜の深部は余目構造の肩を示すにすぎなくなっている。 余目油田の貯留岩は一般に凝灰岩または凝灰質砂岩からなり， 楯山層～北俣層の堆積当時の海底凹所に沈積したものと推定され， 一般にレンズ状をなし， 横への連続性に乏しく， 各坑井間の対比がむずかしい。 したがって， 油層別， 地区別にそれぞれことなった性質の排油を示す。 また， 産出層の別によって油・ガスの性質がことなっていて， 原油比重は上位層から下位層に小さくなり， ガス比重は上位層および下位層で軽く， 中位層で重くなる傾向がある。 東余目ガス田の貯留岩は 丸山層の上部の砂岩層である。
余目油田および東余目ガス田の生産量は 昭和 38 年が最高で， 原油約 50,000 kl， ガス約 1,000 万 m3 の年産額であった。 また， 開発以来 昭和 53 年までの累計生産量は 原油 406,000 kl， ガス 13,800 万 m3 である。
砂越・新堀油田 [ 以下の [注] 参照 ] は 本図幅地域の南部の余目油田の北方延長部に位置し， 最上川をはさんで北側を砂越地区， 南側を新堀地区と呼んでいる。 帝国石油株式会社によって稼行されている。
戦後， 庄内平野一帯に地震探鉱が実施され， 平野の中央部を南北に走る隆起帯の存在が推定された。 昭和 35 年 1 月， 余目 SK-1 号井とほぼ同時に この構造に対して砂越 R-1 号井が掘さくされた。 その結果， 青沢層 [ Ab ] の中に油を確認したため， 1a および 1b 号井を枝掘りし， 1b 号井において青沢層の中で油 2.24 kl， ガス 644 m3 の初日産をえた。 砂越 R-1 号井より約半年後， 新堀地区における本隆起構造においても 新堀 R-1 号井が掘さくされ， 北俣層 [ Km2 ] の中において少量の油およびガスを確認した。 このため， 砂越および新堀の両地区において引続き探鉱が進められた結果， 本隆起帯の楯山層 [ Tm ] ・北俣層 [ Km2 ] ・草薙層 [ Km1 ] および青沢層 [ Ab ] に油・ガス層が発達していることが確認された（第 8 図および第 11 図）。
本油田を構成する地層は 下位から 青沢層・ 草薙層・ 北俣層・ 楯山層・ 丸山層 [ Ms ] ・観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] および庄内層群 [ Ss ] である。 本隆起帯は余目構造の北方延長部にあたり， 草薙層・北俣層などはこの隆起帯にむかってその層厚を減じ， はなはだしい場合には欠除することもあることなどから， 草薙層の堆積時にはすでに隆起構造が形成されていたと考えられる。 貯留層は砂岩および凝灰岩中でみられ， 楯山層の中には T1,2,3 層， 北俣層の中には 1,200 m 層， 草薙層中には 1,250 m 層とされる貯留層がある。 また， 青沢層の上部の暗緑色玄武岩凝灰岩中の油層は 1,300 m 層とされている。 これら貯留層はレンズ状で 連続性に乏しく， 対比が困難である。 砂越・新堀油田で小規模で稼行されている。
楢橋油田および石名坂油田は 庄内油田 と総称され， 本図幅地域の東部の飽海郡 平田町 楢橋および松山町 石名坂に位置している。 石名坂油田は昭和 19 年に， 楢橋油田は昭和 22 年に発見され， 現在も帝国石油株式会社によって稼行されている。
楢橋油田付近の地質層序 [ 以下の [注] 参照 ] は 第 12 図に示したように 東楢橋 R-1 号井のデータによれば， 下位から 青沢層 [ Ab ] ・草薙層 [ Km1 ] ・北俣層 [ Km2 ] ・楯山層 [ Tm ] ・丸山層 [ Ms ] ・観音寺層 [ Ks1 and Ks2 ] および庄内層群 [ Ss（and Sa ?） ] からなる。
地質構造については， 地表に露頭が少ないのでピットによる地質調査を行ったところ， 油田の南端の崖において西翼 20°・東翼 30°の傾斜を有する背斜構造と， 背斜構造の中央部に 70～80°の東傾斜を示す付近に楢橋断層があることがわかった。 断層封塞型の石油鉱床の賦存を期待して第 1 井を試掘した。 その後の坑井資料により明らかにされた深部構造は， 第 12 図に示すように 両翼とも 40°以上の傾斜を有する背斜構造であって， 西翼は楢橋断層によって切られている。 本断層は落差 40 m 以上であり， 断層面は 65°W に傾斜する。 断層の方向は NS であるが， 北部において弯曲し， 地層の走向と斜交している。 楢橋断層は石油を集積した主断層と考えられ， 本断層に随伴する小断層がある。 楢橋油田の油層は主として楢橋断層の西側にあり， 断層封塞によって形成されたものである。 本断層に随伴する小断層が東側にあり， 両断層の間に産油した坑井があるが， 生産量は大きくない。 これらの断層の東では産油した坑井はない。
油層の平均深度は 200～250 m であり， 産油層の層準は庄内層群である。 油層は径 1～2 cm の礫を含む砂からなり， 平均層厚は 20 m で， その上部に厚さ 20 m の泥岩が帽岩として油田全域に発達している。 昭和 19 年より昭和 35 年 9 月末までの累計産油量は 66,353 kl である。
石名坂油田の地質層序は， 石名坂 R.11 号井によれば， 下位から草薙層・北俣層・楯山層・丸山層・観音寺層および庄内層群からなる。 地質構造は地表調査ではわからないので， 坑井および物理探査によって解明した。 本油田は背斜構造をなすものと推定されるが， 東翼の構造は坑井が掘られていないので 確認されていない。 西翼は 15～20°の西傾斜を示し， 西翼を NS に走る石名坂断層によって切られている。 本断層は変位が 60～110 m， 断層角が 80°W 落ちであって， 断層面は西方に弯曲し， 地層と斜交している。 石名坂断層は庄内層群の堆積後に形成されたもので， 本油田の断層封塞型鉱床を形成している。 油層は庄内層群に属する層厚 15～20 m の礫および砂からなり， 油層の直上に帽岩として厚さ 15～20 m の泥岩が油田全域にわたり発達している。 開発当初より昭和 35 年 9 月までの総産油量は 128,817 kl である。
酒田図幅地域の南東端部の松山町に 辰ケ湯 温泉 [ ← 図幅地域南東隅から北北西方 3.5 km ] および松山 新湯温泉 [ ← 図幅地域南東隅から西北西方 2 km ] がある。 第四系の庄内層群を切る 酒田衝上断層群（ほぼ N-S 性方向）に関係した割れ目から出ていると考えられる。 辰ケ湯温泉は北俣層 [ Km2 ] に属する暗灰色泥岩中の割れ目から自然に出ている。 山形県温泉誌編集委員会（1973）によれば， 泉温は 11.8℃（気温 15.8℃）， pH 6.9， 湧出量 12.5 l / min である。 泉質は含食塩硫化水素泉である。 松山 新湯温泉は青沢層 [ Ab ] に属する玄武岩火砕岩中の割れ目から自然に出ている。 山形県温泉誌編集委員会（1973）によれば， 泉温 10.7℃， pH 8.1， 泉質は単純硫化水素泉である。 ほかに 南田沢鉱泉 [ 位置不明 ; 図幅地域南東隅から北北西方 4 km の田沢の南方 ? ] があり， 泉温 12.8℃， pH 8.4， 泉質は単純硫黄泉である。
本図幅地域の西部に酒田温泉および掘抜温泉が酒田市々街地にあるが， これらはさく井してえられたものである。
QUADRANGLE SERIES
SCALE 1 : 50,000
Akita (6) No. 55
By Yutaka IKEBE, Atsushi ŌZAWA and Hiroo INOUE (Written in 1979)
| Geological Age | Stratigraphy | |||
| Quaternary | Holocene | Sand dune deposits | Alluvium | |
| Pleistocene | Terrace deposits | Chōkai volcanics | ||
| Shōnai Group (150～800 m thick) | ||||
| Neogene | Pliocene | Kannonji Formation (200～800 m thick) | ||
| Maruyama Formation (100～650 m thick) | ||||
| Tateyama Formation (100～850 m thick) | ||||
| Miocene | Kitamata Formation (100～500 m thick) | |||
| Kusanagi Formation (0～450 m thick) | ||||
| Aosawa Formation (400～700 m thick) | ||||
Neogene rocks, 1,000 to 3,500 m in total thickness, are divided stratigraphically into six formations, that is, Aosawa, Kusanagi, Kitamata, Tateyama, Maruyama and Kannonji Formations. The Aosawa Formation is composed mainly of volcanic rocks. On the other hand, other formations consist mainly of sedimentary rocks.
The Aosawa Formation, the lower-most part of the Neogene, consists mainly of basalt lava and its pyroclastic rocks with mudstone, and yields foraminifera such as Globorotalia peripheroacuta BLOW ＆ BANNER, Globolotalia mioza conoidea WALTERS and so on.
The Kusanagi Formation conformably overlies the Aosawa Formation, and is made up mainly of hard mudstone with acid tuff and sandstone.
The Kitamata Formation conformably, partly unconformably, overlies the Aosawa and Kusanagi Formations. This formation consists mainly of dark gray mudstone with acid tuff and sandstone, and yields foraminifera such as Spirosigmoilinella compressa MATSUNAGA, Miliammina echigoensis ASANO ＆ INOMATA, etc.
The Tateyama Formation conformably overlies the Kitamata Formation, and is made up mainly of gray mudstone with occasional intercalations of acid tuff. This formation yields foraminifera such as Uvigerina yabei ASANO, Uvigerina akitaensis ASANO, Globuquadrina asanoi MAIYA, SAITO ＆ SATO, Glohorotalia orientalis MAIYA, SAITO ＆ SATO and so on.
The Maruyama Formation conformably overlies the Tateyama Formation. This formation consists mainly of gray siltstone with acid tuff, and yields molluscan fossil and foraminifera such as Cassidulina yabei ASANO, Cassidulina norcrossi CUSHMAN, Uvigerina akitaensis ASANO, Uvigerina yabei ASANO, etc.
The Kannonji Formation conformably overlies the Maruyama Formation, and consists mainly of sandy silt and sand. This formation abundantly yields the Onma - Manganjian Fauna inculuding Turritella saishuensis, Acila insignis, Glycymeris yessoensis, and so on.
The Quaternary is divided as shown in Table 1, which are unconformably each other.
The Shōnai Group unconformably overlies the Kannonji Formation, and consists mainly of sand, gravel and mud with andesite pyroclastic rocks.
The Terrace deposits consist of mud, sand and gravel, and the Chōkai volcanics are volcanic material. The Sand dune deposits are distributed along the coast of the Japan Sea. The Alluvium is widely distributed along the Mogami-gawa and other rivers, and consists of mud, sand and gravel.
The distribution of the Neogene rocks and the Shōnai Group is controlled by the so-called "Oil Field Structure" in the North-eastern Honshu.
The eastern half part of the mapped area is characterized by the gentle folds and faults parallel to the folding axis with a general trend of N - S direction. The Amarume, Hirata, Kannonji and Kitamata Anticlines are alined from west to east in the mapped area. Their anticlines form a gentle structure which strikes N 0°to 25°E or W and dips 5°to 45°E or W. The Sakata Thrust Faults are a great fault (more than 30 km in elongation) which strikes N 0°to 20°E and dips 50°to 90°E. In the vicinity of the Sakata Thrust Faults, the Maruyama and Kannonji Formations form the overturned strata which dip 55°to 85°E.
The most valuable underground resources in the mapped area are oil and natural gas, and their fields are named Amarume, Higashi-amarume, Niibori, Sagoshi, Narahashi and Ishinasaka. Oil seepages are recognized at some places along the anticlinal axes in the eastern half part of the mapped area.
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昭和 54 年 12 月 6 日 印刷 昭和 54 年 12 月 10 日 発行 著作権所有 通商産業省 工業技術院 地質調査所 (C) 1979，Geological Survey of Japan