５万分の１地質図幅説明書
（秋田 第 57 号）
通商産業技官 大沢穠
通商産業技官 角清愛
地質調査所
昭和 36 年
目次 I. 地形 II. 地質 II.1 概説 II.2 先新第三系 II.2.1 縞状片麻岩 II.2.2 角閃岩 II.2.3 斑粝岩 II.2.4 花崗岩類 II.3 及位層 II.3.1 中ノ股凝灰角礫岩層 II.3.2 赤倉凝灰岩層 II.3.3 杉沢凝灰角礫岩層 II.3.4 朴木沢凝灰角礫岩層 II.3.5 及位層を貫く岩脈および貫入岩床 II.4 虎毛山層 II.5 金山層 II.5.1 主寝坂砂岩礫岩層 II.5.2 蒲沢凝灰岩層 II.5.3 外沢泥岩層 II.5.4 入田茂流紋岩類 II.5.5 竜馬山安山岩類 II.5.6 田屋凝灰岩層 II.5.7 旧及位凝灰岩層 II.5.8 金山層を貫く岩脈および貫入岩床 II.6 大滝層 II.6.1 中田凝灰岩泥岩層 II.6.2 鏡沢泥岩層 II.6.3 八敷代川安山岩類 II.6.4 黒森凝灰角礫岩層 II.6.5 小蟬凝灰岩泥岩層 II.6.6 大滝泥岩凝灰岩層 II.6.7 大滝層を貫く岩脈および貫入岩床 II.7 釜淵層 II.7.1 春木疑灰岩層 II.7.2 八敷代泥岩層 II.7.3 後川凝灰角礫岩層 II.7.4 泡ノ滝凝灰角礫岩層 II.7.5 栗谷沢砂岩層 II.7.6 関沢凝灰岩層 II.7.7 釜淵層を貫く岩脈および貫入岩床 II.8 台山石英閃緑岩類 II.9 接触変成帯 II.10 三途川層 II.11 真室川層 II.11.1 大石川砂岩層 II.11.2 高沢砂岩層 II.11.3 平岡砂岩凝灰岩層 II.12 川井山石英安山岩類 II.13 山屋層 II.14 河岸段丘堆積層および冲積層 III. 応用地質 III.1 概説 III.2 金属鉱床 III.2.1 最上鉱山 III.2.2 杉沢鉱山 III.2.3 柳原鉱山 III.2.4 神室鉱山 III.2.5 羽前鉱山台山坑 III.2.6 その他の金属鉱床 III.3 亜炭 III.4 油徴 文献 Abstract
1 : 50,000 地質図幅説明書 （昭和 34 年稿）
（秋田 第 57 号）
本図幅の野外調査は， 昭和 31 年 6 月から昭和 32 年 6 月の間に， 大沢が約 100 日間， 主として関沢・谷口銀山・有屋および神室山を緒ぶ線から以北の地区を行ない， また角が約 60 日間， 主として同線より以南の地区を行なって完了した。 化石の鑑定には， 本所の木野義人・水野篤行の両技官を， 応用地質の金属鉱床については， 本所の五十嵐俊雄技官を煩わした。 なお東北大学の加藤磐雄助教授からは， この地方の新第三系の層序その他に関し， 懇切な御教示を受けた。
本図幅地域の地形は東部の脊梁山脈地域， 中部の中間地域および南西部の新庄盆地地域に分けて考えられる（第 1 図）。 脊梁山脈地域は先新第三系および及位層， 中間地域は金山層・大滝層および釜淵層， 新庄盆地地域は真室川層およびそれ以上の地層の分布地域とほゞ一致し， 地形と地質の間にかなりの相関関係がみられる。
脊梁山脈地域 : この地域は海抜 800～1,300 m の急峻な山岳地帯である。 図幅地域最東部は神室山・天狗森・小又山などの 1,300 m 以上の山稜が南北に走り， 河川はこれと直角の方向に西流し， その下刻作用は著しく， 満壮年期の山形を呈している。
中間地域 : この地域は図幅地域東部の脊梁山脈地域から， 図幅地域南西部の新庄盆地地域に移化する地域で， 海抜 300～500 m の比較的緩やかな地形の山地からなっている。 脊梁山脈地域で東西方向をとっていた河川は， 南方あるいは南西に方向を転じ， 新庄盆地の中心に向かう傾向をとる。 河川の下刻作用は著しくなく， 小規模の河岸段丘， 冲積原が発達している。 図幅地域南部で東西方向の河川が南西に方向を転ずるあたり， たとえば金山川の場合の田尻付近， 上台川の一ノ倉付近， 入田茂沢の田茂沢付近などでは， その東西方向の延長部にいわゆる風隙（wind gap）の地形がみられる。 この風隙を埋めるものは山屋層であるから， 山屋層の堆積後, 更新世の高位河岸段丘形成以前の時期に河川の争奪現象が起こったものであろう。 中間地域には， たとえば薬師山付近（図版 1）， 下高堂山などのように， 著しく突出した地形がしばしばみられるが， これらの山が堅硬な貫入岩体で構成されているため， 差別侵蝕の結果， 形成されたものである。
新庄盆地地域 : この地域は新庄盆地の北東部にあたり， 海抜 250 m 以下の， 地形の緩やかな丘陵地帯であり， このなかにいく段かの地形平坦面が存在する（図版 2， 3）。 最高位の平坦面は上台南方および長野に典型的に発達するもので， 鮮新 - 更新世の山屋層の堆積原面に相当する。 これより下位には高位および低位の上下 2 段に分けられる河岸段丘の平坦面が発達する。 高位河岸段丘面は塩野原， 板橋などにみられる海抜 100～150 m のもので， 図幅地域南西部に広く発達し， 現在の河川に沿ってかなり上流まで追跡される。 塩野原から神ガ沢にかけての段丘面は， 南方 新庄図幅地域内に広く続いて発達し， 全体として扇状地の地形を呈しており， 土内川によって形成された扇状地状堆積物と考えられる 2) 。 低位河岸段丘面は現在の河川に沿って真室川町付近だけにみられ， 冲積面から 5～10 m の高度差がある。 低位段丘面は詳しく検討すると 2 段の面からなっている。 たとえば大又付近の面と持越付近の面とは数 m の高度差がある。
本図幅地域の地質は， 主として東北裏日本地方に分布する新第三系， およびその基盤をなす先新第三系からなっている。 本図幅地域の地質を総括して第 1 表に， 火山岩類を第 2 表に示す。 なお， 秋田県中・南部から山形県北部に至る地域における中新統の対比を第 3 表に示す。
先新第三系は， 本図幅地域東部に分布し， この延長は隣接する湯沢・鬼首・新庄・鳴子などの図幅地域に拡がり， 片麻岩類および花崗岩類からなる。
本図幅地域内の新第三系は， 東北裏日本緑色凝灰岩地域内の内陸盆地地域と， 脊梁山脈地域とにまたがって分布し， 下位から及位層・ 虎毛山層・ 金山層・ 大滝層・ 釜淵層・ 三途川層・ 真室川層および川井山石英安山岩類に分けられる。
及位層は新第三系の最下部を構成し， 図幅地域東半部に広く分布し， おもにやゞ変質した火山岩類からなっている。 本図幅地域では， 上記の基盤岩類が広く露出し， 漸新世末期頃まで長期間侵蝕を受けていたが， 中新世初期頃 沈降し始め， これらの基盤岩類の上に著しい火山活動が起こり， 本層が堆積したと考えられる。 これらの火山活動は主として海底で行なわれ， 初めは輝石安山岩質の凝灰角礫岩が堆積し， ときどき輝石安山岩の薄い熔岩が流出した。 引き続き， 輝石安山岩質の火山礫凝灰岩が大量に堆積したが， 北部では輝石安山岩の厚い熔岩が， 南部では輝石橄欖石安山岩質玄武岩の厚い熔岩が多量に流出した。 その後， やゝ浅海化し， 以後火山活動は少なくとも一部は陸上で行なわれたと考えられる。 北部では角閃石黒雲母流紋岩質の凝灰角礫岩が， 中部および南部では石英安山岩質の凝灰角礫岩が堆積し， 一部のものは熔結凝灰岩になっている。 この時期にごく少量の輝石橄欖石玄武岩質の凝灰角礫岩が堆積した。 上述したように， 大局的にみて塩基性から酸性への火山活動の変化がみられる。
虎毛山層は後述の金山層にほゞ対比され， 図幅地域北東端にわずかに分布している。 主として酸性の火山砕層岩からなる。
金山層は及位層を被覆し， 図幅地域中部に広く分布し， 下位の及位層が火山岩類を主体としているのに対し， 本層は， 北部では堆積岩類を， 中部および南部では火山岩類を主としている。 及位層の堆積末期頃にやゝ浅海化したが， 本層の堆積当時に至ってふたたび沈降し始め， 北部および中部では局部的不整合関係をもって礫岩が堆積した。 北部では， 初め礫岩と砂岩との互層が堆積したが， 次第に細粒の砕屑岩が多くなり， 主として泥岩からなる厚層が堆積した。 火山活動としては， 岩脈と貫入岩床の小規模な貫入がわずかに行なわれたのみである。 中部では， 北部と同様に粗粒から次第に細粒の砕屑岩が主として堆積したが， 金山層堆積の後半期に入ると， 凝灰角礫岩を伴なう輝石安山岩の厚い熔岩が流出し， 引き続き酸性の凝灰岩および火山礫凝灰岩が堆積した。 南部では終始激烈な火山活動が行なわれた。 すなわち， 初め礫岩および砂岩がわずかに堆積したが， この時期にも及位層末期の石英安山岩の活動が続いていた。 その後， 酸性の凝灰岩が多量に堆積し， 引き続いて流紋岩の厚い熔岩と， 輝石安山岩の厚い熔岩とが多量に流出し， 最後に酸性の凝灰岩および火山礫凝灰岩が堆積した。 上述したことは， 大局的にみて酸性から中性， 中性から酸性ヘの火山活動の変化を示している。
大滝層は金山層を被覆し， 図幅地域西半部に分布し， 下位の金山層とは逆に， 北部では火山岩類が多く， 中部および南部では堆積岩が優勢である。 本層および後述の釜淵層の堆積当時は， おそらく沈降量がもっとも大きかったと考えられる。
大滝層堆積当時， 北部では初め泥岩を主とする厚層が堆積したが， その後， 安山岩および流紋岩の噴出および貫入が行なわれ， 引き続いて輝石安山岩質の凝灰角礫岩の 厚層が堆積した。 中部および南部では， 大量の酸性の凝灰岩と泥岩との互層が堆積したが， 著しい熔岩の流出は行なわれなかった。 粗粒玄武岩の貫入は， 及位層堆積の中期頃から釜淵層の堆積の末期頃まで続いたが， この時期に最高潮に達したと考えられ， 一部は噴出し， 同質の火山砕屑岩が堆積した。
釜淵層は大滝層を被覆して， 図幅地域西部に分布し， 堆積岩類と火山岩類とからなっている。 釜淵層堆積当時の前半期には 北西部では泥岩が堆積すると同時に， 南東部では角閃石石英安山岩質凝灰岩が堆積し， 引き続いて凝灰角礫岩を伴なう輝石安山岩が噴出（一部貫入）した。 後半期には砂岩が堆積し， 引き続いて輝石安山岩質の火山砕屑岩が堆積した。
図幅地域の東部は， 大滝層および釜淵層の堆積当時， 相対的沈降量が少なく， ほとんど堆積作用が行なわれなかったと考えられ， 釜淵層堆積の末期頃には， 地背斜的隆起帯となり， こゝに台山石英閃緑岩類の大規模な貫入が行なわれた。 隆起運動のため， 地向斜の分化が起こり， 以後図幅地域の大部分は隆起帯となり， 以後図幅地域の南西部と北東部地区のみに引き続き堆積作用が行なわれた。
真室川層は釜淵層を被覆し， 図幅地域南西部に分布し， 主として堆積岩類からなっている。 この時期には， この地域は浅海化し， 主として砂岩および石英安山岩質凝灰岩が堆積し， 亜炭層が生成した。 三途川層は下位の岩層を不整合に被覆し， 図幅地域北東部にわずかに分布し， 主として酸性の凝灰岩からなっている。 この時期には上記のような岩層からなる湖成層が堆積した。 その後この地区では， 角閃石石英安山岩の熔岩が流出した。
新第三紀末期頃から第四紀初期にかけて， 山屋層と呼ばれる石英安山岩質凝灰岩を挾有する礫層が堆積した。 その後， 河川流域では河岸段丘堆積層および冲積層が堆積し， 多少の隆起運動が行なわれた。
先新第三系は図幅地域東部に分布し， 隣接する湯沢・鬼首・新庄・鳴子などの図幅地域に拡がり， 全体として NW - SE 方向に比較的広い面積を占めて分布している。 本岩類は主として縞状片麻岩および花崗岩類からなり， 角閃岩および斑粝岩を伴なう。 本岩類の地質時代を示す証拠はないが， 東北日本の地質構造， 岩石の性質などから， 西南日本の領家帯の深成岩・変成岩， 阿武隈地方の筑波型花崗閃緑岩などに対比される（加納（1958） 14) ）。
片麻岩類は最上町西又沢および雄勝町西俣に沿う地域に露出するが， 標式的露出は東隣 鬼首図幅地域の白川の本流に沿ってみられる。 片理の方向は， 局地的な変化はあるが全体的にみて， 走向 NE - SW， 傾斜 20～30°SE の傾向が著しいようである。
本岩には石英・長石を主とする白色部と， 黒雲母・長石・石英を主とする暗灰色部とからなる， 幅 0.2～1 cm の縞状構造がよく発達している。 岩石は黒雲母片麻岩・輝石角閃石黒雲母片麻岩などである。 これらの岩石を鏡下でみると次の通りである。
角閃岩は西又沢の中流にわずかに分布する。 本岩の片理の方向は縞状片麻岩と同傾向であり， 両者は整合的に累重するものと考えられる。 この岩石を鏡下でみると次の通りである。
斑粝岩は西又沢中流で小岩体をなして， また白川上流（天狗森東方）で転石としてみられる。 本岩は縞状片麻岩の片理に対し， 整合的あるいは非整合に貫入した関係を示している。 しかし両者は完全に癒着しており， また本岩にはわずかに片理が認められ， 花崗岩類よりは古期の貫入岩と考えられる。
白川上流で採取した本岩を鏡下でみると， 次の通りである。
花崗岩類は金山町神室山から， 雄勝町秋ノ宮地区にかけて分布している。
本岩類の縞状片麻岩に対する関係は確認し得なかったが， おそらくこれを貫ぬいているであろう。
岩石は片麻状石英閃緑岩・黒雲母角閃石花崗閃緑岩・細粒花崗閃緑岩などからなるが， これら相互の関係は明確でなく， 一般に岩相変化が著しく， 中間的な性質を示す岩石もあるので， 漸移する場合もあると考えられる。
片麻状石英閃緑岩は金山川上流， 土内川上流などで典型的にみられる。 本岩には有色鉱物の平行配列によって示される片麻状構造がみられるが， ときに有色鉱物の量が増して優白質の部分と， 優黒色の部分とが交互して縞状模様をつくる。 この縞状構造は一般に複雑に入り乱れており， ときには消滅し， 全体として混成岩的な岩相を呈する。 優白質の部分は花崗閃緑岩～石英閃緑岩質で， 優黒質の部分は角閃石斑粝岩質である。 多くの場合は角閃岩中に石英閃緑岩が， 層々迸入したような関係にみられる。 第 2 図は金山川の最上流の転石にみられた例で， 斑粝岩質の部分と石英閃緑岩質の部分との間に， 混成現象がみられるが， 一部では前者が後者の片麻状構造を切る岩脈のように観察され， 相互の関係を決定するのは， きわめて困難である。
本岩類の代表的岩石を鏡下でみると， 次の通りである。
及位層は新第三系の最下部を構成し， 図幅地域東半部に広く分布している。 主として中性から酸性， 一部は塩基性の火山砕屑岩からなり， 玄武岩・安山岩・石英安山岩および流紋岩の熔岩を挾有しており， まれに凝灰質泥岩および凝灰質砂岩を挾有している。 本層の火山岩類の下半部は， とくに変質作用を蒙っていて， いわゆる「変朽安山岩」と称されるものである。 模式地は旧及位村（現真室川町）朴木沢， および旧及位以東の塩根川流域で， 厚さは 1,200 m 以上である。
本層は加藤磐雄（1949） 3) によって命名された及位層と， ほゞ一致している。 加藤磐雄（1949）により Acila sp.， Hyalopecten sp. などの軟体動物化石が発見されているのみで， 地質時代についてははつきりしないが， 岩質および層位からみて， 中新世初期と考えられ， 秋田県阿仁合炭田地域の 大又 層， 阿仁合層下部（斎藤正次・大沢穠（1956） 9) と大沢穠・角清愛（1957） 12) ）および東北脊梁山脈地域の大荒沢層（北村信（1959） 15) ）にほゞ対比できる。
及位層は岩質により下位から (1) 中ノ股凝灰角礫岩層， (2) 赤倉凝灰岩層， (3) 杉沢凝灰角礫岩層および (4) 朴木沢凝灰角礫岩層（(3) と (4) は同時異相）に分けられ， 各層間には時間的間隙や構造的差異が認められず， おそらく互に整合であろう。 (1) は輝石安山岩質， (2) は輝石安山岩質（一部輝石橄欖石安山岩質玄武岩質）， (3) は輝石含有石英安山岩質， (4) は輝石含有角閃石黒雲母流紋岩質（一部輝石橄欖石玄武岩質）であって， 大局的にみて塩基性から酸性への火山活動の変化を示している。
及位層は大局的には， 走向 N 30～40°W， 傾斜約 20°SW の単斜構造をなし， 西方にゆくに従い， 上位の地層が分布しているが， 詳細にみると， たとえば塩根川流域では NW 方向に沈下する， 背斜構造および向斜構造を伴なっている [ 以下の [注] 参照 ] 。 図幅地域南西部に２， ３の断層がみられるのみであって， 褶曲構造によって特徴づけられている。
及位層と先新第三系との関係は不整合であって， 及位層の最下部にはしばしば基底礫岩を有し， この礫岩中には先新第三系を構成している， 花崗閃緑岩類などの円礫を多量に含んでいる。
本層は及位層の下部を構成し， 図幅地域東部に分布している。 主として安山岩質凝灰角礫岩からなり， 安山岩熔岩および同質の火山礫凝灰岩を挾有している。 模式地は真室川町中ノ股付近で， 厚さは 350 m 以上である。 安山岩質凝灰角礫岩は緑色～濃緑色， 堅硬， 拳大～牛頭大の本質火山岩塊， および大豆大の火山礫（まれに砂質の泥岩の破片）を多量に含有しており， 基質との境は変質のため不鮮明なものが多い。 しばしば円礫を含み， 火山円礫岩になっている。 これは神室山西方の大滝下流でみられ， 南北に追跡すると， 凝灰角礫岩に移化している。 安山岩熔岩は神室山山頂を始め， ４， ５カ所でみられるが， 厚さは 5～20 m で著しく変質しており， 緑青色～青灰色， 斑状， 堅硬である。 火山礫凝灰岩は緑色～濃緑色やゝ堅硬なものが多く， 大豆大の本質火山礫を多量に含んでいるが， 変質のため， 熔岩と識別困難なものがある。 そのほかに， 凝灰岩・凝灰質泥岩および凝灰質砂岩をわずかに挾有している。 中ノ股凝灰角礫岩層と先新第三系との関係は， 前述したように不整合で， 秋田県雄勝町秋ノ宮西方の各沢でみられる。 本層の最下部には， 先新第三系の円礫を多量に有する， 厚さ 20 m 以上の基底礫岩が発達しており， 上位にゆくに従い， 火山噴出物を増し， 安山岩質凝灰角礫岩に移化している。 また， ときに， この基底礫岩を欠いていて， 直接安山岩質凝灰角礫岩が先新第三系を緩傾斜で被覆している。 本層を構成している代表的岩石を鏡下でみると， 次のようである。
本層は及位層の中部を構成し， 図幅地域東部に広く分布している。 主として安山岩質火山礫凝灰岩からなり， 安山岩質凝灰角礫岩・安山岩熔岩および安山岩質玄武岩熔岩を挾有している。 模式地は真室川町赤倉付近であって， 厚さは 600 m 以上である。 安山岩熔岩は赤倉付近に分布し， 厚さ 70～150 m， 青色～青灰色， 斑状， 堅硬である。 安山岩質玄武岩熔岩は， 金山町蒲沢上流から金山川上流に分布し， 厚さ数 100 m に達し， 青緑色， 緻密， 堅硬であって， ときに自破砕熔岩の部分があり， 凝灰岩を挾有している。 火山礫凝灰岩は本層の大部分を占め， 緑色～淡緑色， やゝ軟弱であって大豆大の本質火山礫， および大きさ 0.5～5.0 cm の軽石を多量に含有している。 凝灰角礫岩は塩根川流域でみられ， 緑色～淡緑色， やゝ堅硬， 拳大～牛頭大の本質の火山岩塊， および大豆大の火山礫を多量に含有している。 これら火山砕屑岩中の火山礫および火山岩塊の岩質は， ほとんど輝石安山岩であるが， ときに角閃石を有しており， まれに輝石橄欖石安山岩質玄武岩を， また赤倉北方の沢では粗粒玄武岩を混じている。 本層の下部は著しく変質している。 本層には上記の各岩石のほかに凝灰岩をわずかに挾有しており， 塩根川流域では凝灰質な泥岩および砂岩をわずかに挾有している。 本層と下位の中ノ股凝灰角礫岩層との関係は漸移整合であって， 凝灰角礫岩が少なくなり， 火山礫凝灰岩が多くなる所をもって本層の下限とした。 図幅地域南東部では， 本層が直接基盤岩類を被覆している箇所がみられる。 本層を構成している代表的岩石を鏡下でみると， 次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 51.64 | 0.75 | 16.71 | 2.26 | 5.12 | 0.15 | 8.21 | 8.86 | 1.89 | 0.64 | 0.13 | 3.10 | 0.48 | 99.94 |
本層は及位層の上部を構成し， 朴木沢凝灰角礫岩層と指交関係をなし， 図幅地域中北部から中南部に分布している。 主として石英安山岩質 [ 以下の [注] 参照 ] 凝灰角礫岩および石英安山岩質火山礫凝灰岩からなり， 同質の熔岩を挾有しており， 模式地は金山町杉沢東方付近であって， 厚さは 300 m 以上である。 これらの火山砕層岩は紫褐色～青緑灰色， やや堅硬で， 拳大の本質火山岩塊および大豆大の火山礫を多量に含有している。 本層と下位の赤倉凝灰岩層との関係は漸移整合で， 金山町入有屋南東方で観察される。 すなわち赤倉凝灰岩層に属する淡緑色の火山礫凝灰岩は， 上位にゆくに従い本層に属する凝灰角礫岩を挾有しつつ， 遂に本層を構成している凝灰角礫岩に移り変わっている。
本層を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
本層は及位層の上部を構成し， 杉沢凝灰角礫岩層と指交関係をなし， 図幅地域中北部に分布している。 主として流紋岩質凝灰角礫岩からなり， 同質の火山礫凝灰岩および熔岩を挾有しており， 模式地は真室川町朴木沢付近であって， 厚さは 250 m 以上である。 凝灰角礫岩は紫褐色， やゝ堅硬， 拳大の本質火山岩塊および大豆大の火山礫を多量に含有しており， 大型の黒雲母および角閃石を多量に点在している。 雄勝峠南方の本層中には， 玄武岩質凝灰角礫岩を挾有していて， 及位層堆積の末期に塩基性の火山岩類の噴出のあったことを示している。 本層と下位の赤倉凝灰岩層との関係は， 両岩層の接触地点を観察することができなかったが， 構造的差異は認められず， 時間的間隙はないと考えられる。 本層を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
及位層を貫くものとして， 流紋岩から玄武岩まで各種の岩石が多数認められるが， これらのうち， 雄勝町冷水沢上流のものと， 真室川町赤倉東方のものは， 赤倉凝灰岩層の上半部を構成している安山岩熔岩， および同質火山砕屑岩中のものに酷似しており， 相前後して貫入したものと考えられる。 金山町蒲沢東方のものは， 大部分金山層堆積時に貫入したものであろう。
虎毛山層は基盤岩類を被覆して， 図幅地域北東端にわずかに分布しており， 主として酸性の火山砕屑岩からなり， 安山岩の迸入岩床に貫ぬかれている。 本層の模式地は， 東隣 鬼首図幅地域内の虎毛山付近であって， 加藤磐雄・島田昱郎（1953） 4) によれば， 厚さ 600～700 m である [ 以下の [注] 参照 ] 。
本層は岩質上の特徴から， 金山層に対比される。 酸性の火山砕屑岩は石英安山岩質凝灰岩・火山礫凝灰岩および凝灰角礫岩からなり， 淡緑色～白色， 軟弱， 粗鬆で軽石および異質の火山岩類を含有している。 安山岩は暗灰色， 斑状であって， 鏡下でみると次の通りである。
金山層は及位層を被覆して， 図幅地域中部に広く分布している。 下位の及位層が火山岩類を主体としているのに対し， 本層は相当量の堆積岩類を有し， 北部地区では堆積岩類， 中部地区では中性の火山岩類， および堆積岩類， 南部地区では中性から酸性の火山岩類から， 主として構成されている。 地区により相当岩相変化があるので， 模式地は各層を記述する際に示した。 本層の厚さは約 550 m である。
本層は加藤磐雄（1956） 10) によって命名された， 狭義の金山層にほゞ一致している。 本層の基底部からは多数の軟体動物， および少量の植物化石が産出し， 本層の時代は中新世中期と考えられる。 秋田県阿仁合炭田地域の阿仁合層上部（斎藤正次・大沢穠（1956） 9) と大沢穠・角清愛（1957） 12) ）および東北脊梁山脈地域の大石層（北村信（1959）） 15) にほゞ対比できる。
金山層は下位から， A) 北部地区では主寝坂砂岩礫岩層・外沢泥岩層および旧及位凝灰岩層， B) 中部地区では主寝坂砂岩礫岩層・外沢泥岩層・竜馬山安山岩類および田屋凝灰岩層， C) 南部地区では主寝坂砂岩礫岩層・ 外沢泥岩層・ 蒲沢凝灰岩層・ 入田茂流紋岩類および竜馬山安山岩類に分けられ， これら岩層間には時間的間隙や構造的差異を示す不整合は認められない。 第 5 表に各層の相互関係を示す。 金山層堆積時は， 火山活動の中心は南方にあって， 流紋岩・輝石安山岩の噴出があり， 粗粒玄武岩の貫入が行なわれた。
金山層は主寝坂断層・有屋断層などに切られており， 走向 N 10～50°W， 傾斜約 20°SW の単斜構造をなしている。 主寝坂断層は走向 NNE で， 西方に急傾斜する多数の分岐した小断層を伴なう断層であって， 本層の走向方向をやゝ斜めに切っている。 現在の地形によく露われていて， そこが河川となっている。 本断層は垂直ずれ， 水平ずれともに小さい。 有屋断層は NW - SE 方向の断層であって， 本層の走向方向とやゝ斜交し， 主寝坂砂岩層を細かく切断している。
金山層と下位の及位層との関係は， 北部では局部的不整合， 南部では漸移整合である。
本層は金山層の最下部を構成し， 図幅地域中部に南北に細長く分布している。 主として砂岩および礫岩からなり， 凝灰岩および凝灰角礫岩を挾有していて， 金山川以南では礫岩を欠いて凝灰角礫岩が多い。 本層の模式地は金山町主寝坂付近であって， 厚さは 150～200 m であるが， 南部にゆくに従い薄くなり， 土内東方では約 70 m， 入田茂沢上流ではまったく欠除している。 砂岩は淡緑青灰色～淡褐灰色を呈し， 風化すると赤褐色を帯び， 一般に粗粒， しばしば米粒大～大豆大の円礫を有し， そうでない部分と数 m ごとの互層をなしており， 植物の遺骸および炭質物を含有している。 礫岩は堅硬に膠結されており， 大豆大の円礫（ときにやゝ角礫状のものを混在している）の間を 淡緑灰色～淡褐灰色を帯びた凝灰質～やゝ砂質な物質が充填している。 本層中部の礫岩は拳大の完全な及位層の岩石の円礫を有し， 凝灰岩と互層している。 凝灰岩は緑灰色， やゝ砂質， やゝ軟弱である。 本層の中部には火山礫凝灰岩があり， 淡緑色， 大豆大以下の角礫を多量に含有している。 凝灰角礫岩は鮮緑色と赤紫色との角礫が入り混じって雑色を呈し， ときに火山礫凝灰岩～粗粒凝灰岩となることがある。 この凝灰角礫岩は， 下位の及位層に属する杉沢凝灰角礫岩層を構成するものと同質である。 そのほかにまれに泥岩の薄層が認められる。 本層と下位の杉沢凝灰角礫岩層および朴木沢凝灰角礫岩層との関係は， 北部では時間的間隙の少ない局部的不整合， 南部では漸移整合であって， 砂岩を挾有しだす部分を本層の下限とした。 本層から次のような貝化石を採集した（鑑定 : 水野篤行）。
本層は主寝坂砂岩礫岩層を被覆し， 外沢泥岩層とは指交の関係をなし， 図幅地域中南部に分布している。 主として凝灰岩からなり， 標式地は金山町蒲沢付近である。 層厚は岩石が無層理のことが多いために算定し難いが， 400 m 以上に達すると考えられる。 凝灰岩は酸性， 軽石質， 白色， 無層理であることを特徴としているが， 入田茂沢上流および升沢上流に分布している本層の下部には， 軽石片を散点する成層した細粒凝灰岩がある。 中田川中流および竜馬山下に分布する本層の最上部には粗粒， ガラス質であって， 大型の石英斑晶を多量に点在する石英安山岩質凝灰岩がみられ， 松脂岩～真珠岩になっている。 本層と下位の主寝坂砂岩礫岩層とは漸移整合であって， 主として凝灰岩からなるところを本層の下限とした。
本層は主寝坂砂岩礫岩層を被覆し， 後述の蒲沢凝灰岩層とは指交の関係をなし， 図幅地域中央部に分布している。 主として泥岩からなり， 砂岩および凝灰岩を挾有している。 本層の模式地は金山町外沢および杉沢付近であって， 厚さ 100～300 m である。 泥岩は暗灰色～灰色を呈し， 風化すると一般に赤褐色で， 風化の甚だしいものでは白色となり， 凝灰岩と酷似する。 塊状で層理を示さないものと， 縞状をなし層理をよく示しているものとがある。 砂岩は暗灰色， 中粒～細粒， 凝灰質～泥質である。 凝灰岩は淡緑灰色～灰白色， 細粒～粗粒であって， 金山川以南では火山礫凝灰岩および凝灰角礫岩がある。 下位の主寝坂砂岩礫岩層中のものと同質であるが， やゝ細粒で軽石質の物質を含んでいる点が異なっている。
本層と下位の主寝坂砂岩礫岩層とは漸移整合であって， 主として泥岩となるところを本層の下限とした。 しかし入田茂沢の奥では本層が直接及位層に属する杉沢凝灰角礫岩層を被覆している。
本岩類は蒲沢凝灰岩層を被覆し， 図幅地域中央部に分布している。 本岩類と同岩質の迸入岩床および岩脈が多数みられるが， これについては， II.5.8 の項で記述する。 主として流紋岩の熔岩およびこれに伴なう貫入岩からなり， 模式地は金山町入田茂沢付近である。 岩石は灰色～灰白色， 斜長石が点在していて， 太平山付近では節理がよく発達している。 稲沢および入田茂沢では自破砕熔岩～凝灰角礫岩の岩相を呈する。 入田茂沢南西方の小沢では薄い礫岩， 凝灰質の泥岩および軽石質の凝灰岩を挾有している。 本岩類と下位の蒲沢凝灰岩層とは整合であって， 入田茂沢東方で観察される。 本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 73.80 | 0.14 | 13.30 | 2.36 | 0.27 | 0.06 | 0.39 | 1.35 | 4.10 | 1.94 | 0.04 | 1.18 | 0.82 | 99.75 |
本岩類は外沢泥岩層， 蒲沢凝灰岩層および入田茂流紋岩を被覆し， 図幅地域中央部から中南部にかけて分布している。 主として自破砕熔岩からなり， 火山角礫岩・凝灰角礫岩・火山礫凝灰岩・凝灰岩・泥岩および砂岩を伴なっている。 模式地は金山町竜馬山で， 厚さは 200～300 m である。 自破砕熔岩は拳大～人頭大の不規則な岩塊の間を同一物質が充填していて， 膠結度がよく， 岩塊と基質との境は一般に明瞭であって， しばしば蛋白石などの２次的鉱物を多数生成している。 大規模な柱状節理が発達し， 切立った崖をつくることが多く， 成層状態はよくない。 岩石は暗灰色～青灰色, 緻密， 堅硬， ガラス質のものが多く， 斜長石は小型である。 泥岩および砂岩は杉沢泥岩層中のものと同質である。 不動山南麓では， 本岩類のなかに白色， 軽石質の凝灰岩を挾有しており， 住民の言によれば， かつてこのなかから貝化石を産したという。 本岩類と入田茂流紋岩との関係は， 分布上, 本岩類が上位と考えられ， 外沢泥岩層および蒲沢凝灰岩層とは竜馬山の下で第 3 図のような関係を示し， それによって本岩類が噴出したとき， 断層運動があったことがわかる。
本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 58.73 | 1.21 | 16.15 | 2.18 | 5.73 | 0.21 | 2.45 | 5.78 | 3.31 | 0.90 | 0.35 | 2.40 | 0.58 | 99.98 |
本層は外沢泥岩層および竜馬山安山岩類を被覆し， 図幅地域中南部に分布している。 主として凝灰岩および火山礫凝灰岩からなり， 凝灰角礫岩および流紋岩を挾有している。 模式地は金山町中田東方中田川沿岸および田屋東方付近であって， 厚さは約 100 m である。 凝灰岩は淡緑色， 酸性， 一般に層理は明瞭でなく， 火山礫， ときに少量の火山岩塊を含有し， 火山礫凝灰岩となっている。 本層と下位の竜馬山安山岩類とは整合で， 中性の火山岩類のなくなる所をもって本層の下限とした。
本層は外沢泥岩層および竜馬山安山岩類を被覆し， 図幅地域中北部にわずかに分布している。 主として凝灰岩からなり， 部分的に火山礫を有し， 火山礫凝灰岩となっている。 模式地は真室川町旧及位付近であって， 厚さは約 80 m である。 凝灰岩は淡緑色， 酸性， 比較的堅硬で， 一般には層理は明瞭でないが， 細粒のものはよく層理を示している。 凝灰質の砂岩および泥岩の薄層を挾有している。 本層と下位の外沢泥岩層とは漸移整合で， 主として凝灰岩のみからなる所をもって本層の下限とした。 また竜馬山安山岩類とは整合で， 中性の火山岩類のなくなる所をもって本層の下限とした。
幅数～10 数 m の岩脈および貫入岩床をなしており， 貫入時期は不明である。 代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
幅数～10 数 m， ときに数 10 m に達する岩脈をなし， 貫入時期は不明である。 代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
幅数 m～数 100 m までの大小さまざまの岩脈， ときに貫入岩床をなし， 入田茂流紋岩類のものと酷似しており， おそらく相前後して貫入したものと考えられる。 代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
大滝層は金山層を被覆して， 図幅地域北西部から中部に広く分布している。 主として泥岩からなり， 酸性から塩基性までの各種の火山砕屑岩を挾有していて， 流紋岩・安山岩・玄武岩および粗粒玄武岩に貫かれている。 模式地は真室川町塩根川流域および金山町中田川流域であって， 厚さは約 400 m である。
本層は著者らが新しく命名したものであって， 岩質および層位からみて， 時代は中新世後期と考えられる。 秋田油田地域の女川層， 山形油田地域の草薙層にほゞ対比できる。
大滝層は下位から， A) 北部地区では 鏡沢泥岩層・大滝泥岩凝灰岩層・八敷代川安山岩類および黒森凝灰角礫岩層， B) 南部地区では 中田凝灰岩泥岩層および小蟬凝灰岩泥岩層に分けられ， これらの岩層間には時間的間隙や構造的差異を示す不整合は認められない。 第 8 表に各層の相互関係を示す。
大滝層堆積当時， 北部地区では主として泥岩を堆積しつつ玄武岩および粗粒玄武岩， とくに大規模な安山岩の噴出および貫入があり， 南部地区では主として泥岩と凝灰岩を堆積しつつ， 流紋岩・安山岩・玄武岩および粗粒玄武岩の小規模な貫入が行なわれた。
大滝層は， 大局的には北部地区では， 走向N 40～70°W， 傾斜 20～30°SW， 南部地区では， 走向 N - S， 傾斜 20～30°W の単斜構造をなし， 一部の地区ではほゞ走向方向の背斜構造および向斜構造をなしている。
大滝層と下位の金山層との関係は漸移整合である（第 4 図参照）。
本層は金山層に属する竜馬山安山岩類および田屋凝灰岩層を被覆し， 図幅地域中央部に分布している。 主として凝灰岩および泥岩からなり， 砂岩を伴なっており， 玄武岩質火山砕屑岩を挾有している。 模式地は金山町中田付近であって， 厚さは 150～200 m である。 凝灰岩は淡緑灰白色～灰白色， やゝ軟弱， 中粒～粗粒， 石英安山岩質， 軽石質であって， とくに薬師山付近に多い。 泥岩は暗灰色～灰色を呈し， やゝ軟弱， 砂質～やゝ凝灰質， 縞状をなし層理をよく示すものと， 塊状で層理を示さないものとがあり， ときに堅硬， 緻密なものもある。 砂岩は暗灰色～灰色， 中粒～細粒， 泥質～凝灰質， ときに小さな円礫を多数含有している。 本層の中部には玄武岩質火山砕屑岩の厚さ 30 m 以上の厚層を挾有しており， 火山礫凝灰岩と呼ばれるものである。 暗緑色～緑青色， 風化すると褐赤色を呈し， やゝ軟弱である。 このほかに， ときに安山岩質火山礫凝灰岩および流紋岩質火山礫凝灰岩の薄層を挾有している。
本層は金山層に属する外沢泥岩層および旧及位凝灰岩層を被覆し， 図幅地域北西部に分布している。 主として泥岩からなり， 玄武岩質火山砕屑岩・砂岩を伴なっており， まれに凝灰岩を挾有している。 模式地は真室川町鏡沢付近であって， 厚さは 150～300 m である。 泥岩は暗灰色～灰色を呈し， 風化すると赤褐色を帯び， やゝ軟弱， 砂質～やゝ凝灰質であって， 縞状をなし層理をよく示しているものが多いが， 塊状で層理を示さないものもある。 ときに堅硬， 緻密なものもある。 砂岩は暗灰色～灰色， 中粒～細粒， 泥質～凝灰質である。 本層の中部には玄武岩質火山砕屑岩の厚さ 50 m 以上の厚層を挾有している。 凝灰角礫岩～火山礫凝灰岩と呼ばれるものであって， 黒緑色～緑青色， やゝ軟弱， 拳大の本質火山岩塊および大豆大の火山礫を多量に含有している。
本岩類は大滝泥岩層の堆積当時に噴出（一部では貫入）したものであって， 図幅地域北西部に分布している。 主として安山岩からなり， 安山岩質凝灰岩を伴なっている。 安山岩は暗灰色～灰色， 斑状～やゝ斑状， 岩相変化が著しく， ときに石英安山岩～流紋岩と呼ばれているものになっている。 変質作用を受けているものが多い。 本岩類を構成する代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
本岩類は八敷代川安山岩類を被覆し， 図幅地域北西端部に分布している。 主として安山岩質凝灰角礫岩からなり， 安山岩質火山礫凝灰岩・安山岩・泥岩および砂岩を挾有している。 模式地は真室川町黒森付近であって， 厚さ 250 m 以上である。 凝灰角礫岩は拳大～人頭大の火山岩塊の間を， やゝ粗い凝灰質物質が充填しており， 角礫と基質の境は明瞭である。 本層を構成している岩石を鏡下でみると次の通りである。
本層は中田凝灰岩泥岩層を被覆し， 図幅地域中西部に分布している。 主として凝灰岩および泥岩からなり， 砂岩を伴なっており， 玄武岩質火山砕屑岩を挾有している。 模式地は金山町小蟬付近であって， 厚さは 200～250 m である。 凝灰岩は淡緑灰白色～灰白色， やゝ軟弱， 中粒～粗粒， 石英安山岩質， 軽石質であって， 本質火山礫を多数含有しており， とくに小蟬付近に多い。 泥岩は暗灰色～灰色， 風化すると赤褐色となり， やゝ軟弱， 砂質～やゝ凝灰質であって， 縞状の層理をよく示しているもの， 塊状で層理を示さないもの， ときに堅硬， 緻密なものもある。 砂岩は暗灰色～灰色， 中粒～細粒， 泥質～凝灰質である。 本層の上部には 玄武岩質の凝灰角礫岩～火山礫凝灰岩の厚さ 30 m 以上の厚層を挾有している。 図版 4 に示したように岩脈状をなしているが， 上記の石英安山岩質凝灰岩中に同質の岩石が捕獲されており， 同時期のものであることを示している。 暗緑色～緑青色， やゝ軟弱， 拳大～牛頭大の本質火山岩塊および大豆大の火山礫を多量に含有している。 このほかに， 安山岩質凝灰角礫岩を本層の下部に挾有しており， 部分的に円礫を多数有し， 火山円礫岩になっている。 本層と下位の中田凝灰岩泥岩層とは漸移整合であって， 上記の安山岩質凝灰角礫岩の所をもって本層の下限とした。
本層は鏡沢泥岩層を被覆し， 図幅地域北西部に分布している。 主として泥岩および凝灰岩からなり， 砂岩を伴なっている。 模式地は金山町大滝南方の塩根川流域であって， 厚さは 130～200 m である。 泥岩は暗灰色～灰色， 風化すると赤褐色となり， やや軟弱， 砂質～やゝ凝灰質であって， 縞状をなし層理をよく示しているもの， 塊状で層理を示さないもの， ときに堅硬， 緻密なものもある。 凝灰岩は淡緑灰白色～灰白色， やゝ軟弱， 細粒～粗粒， 流紋岩質～石英安山岩質， ときに軽石質であって， 本質火山礫を多数含有している。 砂岩は暗灰色～灰色， 中粒～細粒， 泥質～凝灰質である。 このほかに， 本層の最下部に 塩基性～中性の各種火山岩および泥岩などの円礫を有する火山円礫岩の薄層がみられるが， 局地的なもので続かない。 本層と下位の鏡沢泥岩層とは漸移整合であって， 上記の火山円礫岩の所をもって本層の下限とした。 また火山円礫岩のない所では， 凝灰岩の多くなる所をもって， 本層の下限とした。
本岩類は粗粒玄武岩および玄武岩からなり， 大滝層を貫く岩脈および貫入岩床をなし， 幅数～20 数 m である。 本岩類のうちで比較的大規模なものでは， 周縁部では玢岩質～安山岩質に， また部分的に粗粒玄武岩ペグマタイト質の岩相がある。 本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 49.13 | 1.05 | 19.26 | 6.02 | 3.48 | 0.13 | 3.61 | 9.01 | 2.91 | 0.53 | 0.17 | 3.00 | 1.72 | 100.02 |
本岩類は大滝層を貫く岩脈であって暗青色を呈し， 緻密， 堅硬である。 この岩石を鏡下でみると， 次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 53.72 | 1.13 | 16.51 | 4.51 | 5.81 | 0.17 | 3.95 | 7.28 | 3.18 | 0.65 | 0.26 | 1.49 | 1.00 | 99.66 |
本岩類は大滝層を貫く岩脈であって， 暗灰色～青灰色， 斑状であって， やゝ変質している。 本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
本岩類は大滝層を貫く岩脈であって， 真室川町八敷代川上流と， 金山町愛宕山に分布している。
八敷代川上流のもの : 暗灰色を呈し， 斑状であって， 鏡下でみると次の通りである。
愛宕山のもの : 灰色を呈し， 斑状であって， 鏡下でみると次の通りである。
本岩類は大滝層を貫く岩脈であって， 灰色～灰白色， 少数の斜長石が点在している。 本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると， 次の通りである。
釜淵層は大滝層を被覆して， 図幅地域西部に広く分布している。 主として泥岩・砂岩・石英安山岩質凝灰岩および安山岩質火山砕屑岩からなり， 安山岩に貫かれている。 模式地は真室川町塩根川流域および金山町春木川流域であって， 厚さは約 350 m である。
本層は筆者らが新しく命名したものであって， 軟体動物化石を産し， 岩質および層位からみて， 時代は中新世末期と考えられる。 秋田油田地域の船川層， 山形油田地域の古口層にほゞ対比できる。
釜淵層は下位から春木凝灰岩層・ 八敷代泥岩層・ 後川凝灰角礫岩層・ 泡ノ滝凝灰角礫岩層・ 栗谷沢砂岩層および関沢凝灰岩層に分けられ， これらの岩層間には時間的間隙や構造的差異を示す不整合は認められない。 第 11 表に各層の相互関係を示す。 なお本層は爼板山安山岩類などに貫入されている。
釜淵層堆積の初期には南東部では石英安山岩質凝灰岩を， 北西部では泥岩を堆積し， 引き続いて安山岩類の噴出および貫入が行なわれた。 その後， 砂岩を堆積し， 一部地域では安山岩質火山砕屑岩を堆積した。
釜淵層は大局的には走向 N 10～50°W， 傾斜約 10°SW の単斜構造を呈しているが， 詳細にみると SSW 方向に沈下する軸をもつ背斜構造および向斜構造をなしている。 たとえば， 釜淵の東方の地区ではとくによく示されている。 すなわち， この地区では春木凝灰岩層（石英安山岩質）と八敷代泥岩層とは指交関係をなし， 主要河川と主要山稜はほゞ背斜軸および向斜軸と一致し， これら褶曲の項部および底部に爼板山安山岩類などが噴出している。
釜淵層と下位の大滝層との関係は漸移整合である。
本層は釜淵層の下部を構成し， 八敷代泥岩層と指交関係をなし， 図幅地域西部に分布している。 主として凝灰岩からなり， 泥岩を挾有し， 模式地は真室川町春木付近で， 厚さ 150 m 以上である。 凝灰岩は淡緑灰白色～灰白色， 軟弱， 軽石質， 中粒～粗粒， 石英安山岩質である。 一般に人頭大～拳大の本質火山岩塊および大豆大の火山礫， ときに牛頭大にも達する軽石， まれに泥岩などを含有し， 凝灰角礫岩の岩相を呈することが多い。 これら角礫はある部分では一定方向に配列しており， またある部分では不規則に多量に集まっている。 泥岩は暗灰色～灰色， 軟弱， やゝ軽く， 凝灰質～砂質である。 本層と下位の大滝層とは漸移整合であって， ほとんど石英安山岩質凝灰岩からなる所をもって本層の下限とした。 本層を構成している代表的な角礫を鏡下でみると次の通りである。
本層は釜淵層の下部を構成し， 春木凝灰岩層と指交関係をなし， 図幅地域西部に分布している。 主として泥岩からなり， 凝灰岩を挾有しており， 模式地は真室川町釜淵北方塩根川流域であって， 厚さ 150～200 m である。 泥岩は暗灰色～灰色， 軟弱， やや軽いものが多く， 凝灰質～砂質であって， 塊状で層理を示さないものが多い。 凝灰岩は淡緑灰白色～灰白色， 軟弱， 中粒， 石英安山岩質であって， 火山礫を多量に有している。 このほかに凝灰質～泥質の砂岩を少量挾有している。 本層と下位の大滝層とは漸移整合である。
本層は春木凝灰岩層および釜淵泥岩層を被覆し， 図幅地域西部にわずかに分布している。 安山岩質凝灰角礫岩からなり， 模式地は金山町後川北方付近であって， 厚さ 50 m 以上である。 拳大～人頭大の火山岩塊（ときにやゝ円韓 [ ? ] を有する）を有し， 火山岩塊と基質との境は明瞭である。 本層を構成している岩石を鏡下でみると次の通りである。
本層は栗谷沢砂岩に被覆され， 図幅地域中西部に分布していて， 主として凝灰角礫岩からなり， 火山礫凝灰岩および凝灰岩を伴なっている。 模式地は真室川町泡ノ滝付近であって， 厚さは 50 m 以上に達する。 これら火山砕屑岩の火山岩塊の種類は 流紋岩・石英安山岩・安山岩および粗粒玄武岩などで， 一般に変質している。 火山岩塊のおもなものを鏡下でみると次の通りである。
本層は春木凝灰岩層・八敷代泥岩層および泡ノ滝凝灰角礫岩層を被覆し， 図幅地域の中西部に分布している。 主として砂岩からなり， 泥岩を伴なっている。 模式地は真室川町栗谷沢北方の道路沿いであって， 厚さは 100～150 m である。 砂岩は暗灰色～灰色， 中粒～細粒， 軟弱， 塊状で層理が不明瞭である。 風化すると， 部分的に橙色， 黄色， 青灰色， 赤褐色を帯びる特徴がある。 泥岩は暗灰色～灰色で， 風化すると砂岩と同じ色を帯び， 軟弱， 塊状であって， 砂岩中に挾有されている。 それによって砂岩の層理を推定することができる。 本層と下位の春木凝灰岩層および八敷代泥岩層とは漸移整合であって， ほとんど砂岩からなる所を本層の下限とした。 本層から次のような貝化石を採集した（鑑定 : 水野篤行技官）。
本層は栗谷沢砂岩層を被覆し， 図幅地域中西部に分布し， 主として凝灰岩・火山礫凝灰岩および凝灰角礫岩からなり， 砂岩を伴なっていて， ときに泥岩を挾有している。 模式地は， 真室川町関沢付近であって， 厚さ 60 m 以上である。 火山砕屑岩は安山岩質であって， 黄鉄鉱を大量に鉱染しているため， 風化によって赤褐色を帯びている。 凝灰岩は細かい縞状をなし， また火山礫凝灰岩および凝灰角礫岩の火山岩塊， および火山礫が一定方向に配列し， 層理をよく示している。 本層と下位の栗谷沢砂岩層とは漸移整合であって， ほとんど火山砕屑岩からなる所をもって本層の下限とした。 本層を構成している代表的な角礫を鏡下でみると次の通りである。
本岩類は春木凝灰岩層および釜淵泥岩層を貫く岩脈群からなり， 一部は地表に達し， 熔岩円頂丘を形成したと考えられ， 後川凝灰角礫岩層のものと岩質がよく類似している。 暗灰色～青灰色， 斑状であって， やゝ変質している。 本岩類を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | H2O + | H2O - | Total |
| 65.26 | 0.65 | 15.65 | 2.61 | 2.70 | 0.17 | 1.42 | 3.84 | 4.18 | 1.43 | 0.22 | 1.12 | 0.62 | 99.87 |
本岩類は春木凝灰岩層を貫く岩脈であって暗青色を呈し， 緻密， 堅硬である。 この岩石を鏡下でみると， 次の通りである。
釜淵層の各層を貫く岩脈および貫入岩床をなし， 幅数～10 数 m で岩体の数は少ない。 無斑晶質粗粒玄武岩（b）と， 下記のような橄欖石粗粒玄武岩とが認められたのみであるが， 大滝粗粒玄武岩類の項で記入した種類のものも一部あると考えられる。
台山石英閃緑岩類は図幅地域東部の及位層の分布する地域に分布し， 黒森・台山および朴沢の３つのおもな岩体と， これに伴なう多くの小岩体とからなっている。 黒森岩体は 塩根川の上流から黒森・水晶森を経て金山川の上流に至る山稜を構成するもので， 幅約 1.5 km で NNW - SSE 方向に 13 km の長さをもっている。 台山岩体は台山から小又山にかけての岩体で, ENE - WSW 方向に約 3 km， NNW - SSE 方向に約 6 km の大きさを有し， さらに南方 新庄図幅地域に連続する。 この岩体が岩相の点で台山石英閃緑岩類のうちでもっとも典型的なものである。 朴沢岩体は朴沢にその主体が露出するもので, E - W 方向に約 2 km， N - S 方向に約 3.5 km の大きさを有し， さらに南方 新庄図幅地域に連続する。 これらの３つの岩体は全体として南北方向に配列しているが， それぞれの岩体は NNW - SSE 方向に伸びる傾向を有しており， 岩体相互の関係はやゝ雁行状となっている。
これらの岩体のほかに， 秋ノ宮西俣で第 5 図のように， 縞状片麻岩の片理に整合的に貫入した幅 10～20 m の石英閃緑玢岩の岩体がある。 この岩体は縞状片麻岩と癒着しており， 一見古期の岩石の感じを与えるが， 岩石学的にはむしろ台山石英閃緑岩類に類似しており（変質程度などで若干の相違はある）， 一応この岩類に含めた。
本岩類が及位層を貫く関係は土内川の雷滝上流（第 6 図参照）でみられ， その他随伴する小岩脈の貫入関係は土内川上流および小又沢の各所でみられる。 また岩体の周囲の及位層および岩体中の及位層起源の外来岩片には 明らかな熱変成作用が認められる [ 以下の [注] 参照 ] 。
台山石英閃緑岩類は 及位層の中ノ股凝灰角礫岩層および赤倉凝灰岩層を貫いていることのほかは， 貫入時期を決定する証拠はない。 しかし下記のことから推定して， 釜淵層堆積末期頃から三途川層堆積初期頃までの間に， 図幅地域東部， すなわち基盤岩類および及位層の現在広く露出している地域では， 大規模な地背斜的隆起運動が起こり， 釜淵層以下の岩層は褶曲し， 本岩類が貫入したと考えられる。
1) 本岩類のようないわゆる「第三紀花崗岩類」は， 少なくとも女川層および同相当層と考えられる岩層まで貫いている （例 :西隣の大沢図幅地域北東部日正鉱山付近など）。
2) これら第三紀花崗岩類は， 上記の地背斜的隆起運動の行なわれた出羽丘陵地域の一部， および脊梁山脈地域にのみ分布している 17) 。
黒森岩体は角閃石石英閃緑玢岩であり， 台山岩体および朴沢岩体は中粒の黒雲母角閃石石英閃緑岩である。 台山岩体の内部には細粒の閃緑玢岩の小岩脈が多数みられ， その北東縁にあたる小又沢では， 閃緑玢岩の部分と石英閃緑岩の部分とが複雑に入り組んで， 角礫岩状を呈することがしばしばある。 本岩類の代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
台山石英閃緑岩類の周囲には各所に接触変成帯が発達している。 この変成帯はすべて及位層中にあり， 変成岩の原岩は及位層の塩基性火山岩の熔岩および火山砕屑岩である。 明瞭な接触変成岩からなる接触変成帯が， 台山石英閃緑岩と及位層の境界部に必ず存在するとは限らないのであって， たとえば雷滝上流の接触部（第 6 図参照）などでは， 及位層は全体として堅硬になっているが， 緑簾石・緑泥石・曹長石などの いわゆるプロピライト化作用に特徴的な鉱物が認められるだけである。 明瞭な接触変成帯は台山石英閃緑岩類の黒森岩体の東部では幅約 100 m で， 台山岩体と朴沢岩体とに挾まれる地域では幅 50～800 m である。 このほかに 朴沢岩体および黒森岩体中に存在するゼノリス～ルーフペンダント状の岩体も 同様な接触変成作用を受けている。 おそらく土内川中流で約 1.2 km にわたって連続する変成帯も， 台山岩体と朴沢岩体との間にルーフペンダントをなしているものであろう。
接触変成帯を構成する変成岩でもつとも代表的なものは， 陽起石緑簾石絹雲母ホルンフェルスで， そのほか柘榴石緑簾石陽起石ホルンフェルス・ 黒雲母陽起石ホルンフェルスおよび電気石絹雲母ホルンフェルスがある。 これらのうち電気石絹雲母ホルンフェルスは単なる接触変成作用のみならず， 電気石の生成で代表されるような気成作用 およびかなり珪化するような交代作用を受けたもののようである。
この岩石は接触変成帯の大部分を構成するもので， 非常に堅硬で暗紫色を呈する。 原岩はおもに及位層の赤倉凝灰岩層の岩石で， 火山砕屑岩の組織， 層理面などが残されている。 また陽起石に富む 1～2 cm の晶洞状の部分があり， その形はおおむねレンズ状である。
鏡下でみると変成鉱物としては絹雲母・緑廉石がもつとも多量で， 陽起石・緑泥石がこれに次ぐ。 凝灰岩の基質の部分がもっとも変質しており， 無定形物質からなる基質のなかに無数の絹雲母（大きさ 0.02～0.1 mm）が生じ， ほかに石英および鉄鉱に富む。 原岩に層理面があるときは絹雲母はこれに沿って成長し, 全体が定方位の配列をしている。 無定形物質はときに大きさ約 0.5 mm の斑点状集合をなし， ときにきわめて弱い複屈折および異常消光を呈し， 緑泥石に近い鉱物からなるものと考えられる。 晶洞状の部分は 外側の絹雲母に富む部分と， 内側の陽起石に富む部分とからなり， 陽起石は約 0.5 mm にまで成長している。 中心部はしばしば鉄鉱で埋められている。
この岩石は入田茂沢最上流の転石で， 原岩は赤倉凝灰岩層中の玄武岩熔岩である。 変成鉱物としては 陽起石（0.05～0.1 mm）・緑簾石・柘榴石・石英・カリ長石などがみられる。 この岩石中にも直径 8 cm， 厚さ 2 cm 程度のレンズ状の晶洞状の部分があり， この中心部では 緑簾石・陽起石・石英・カリ長石などが 0.5～1.5 mm 大に成長している。 柘榴石はこのような粗粒の部分の周囲に含まれ， 径約 0.5 mm， 不定形， 淡黄褐色である。
この岩石は雄勝町桑沢の上流の接触変成帯にみいだされたもので， 原岩は中ノ股凝灰角礫岩層中の安山岩熔岩である。 変成鉱物としては陽起石・黒雲母・石英および鉄鉱があり， 石基斜長石の間を埋めている。 陽起石は大きさ 0.1～0.2 mm で， 黒雲母は 0.1～0.2 mm 大である。
この岩石は及位層と石英閃緑岩とが接する付近， すなわち金山川上流の黒森岩体中の及位層の東端（第 7 図参照）， および土内川支流の良坊沢と黒滝沢との合流点付近で， 石英閃緑岩中の巨大なゼノリスとしてみいだされる。 彼の地点のものは明らかに大きさ約 10 m のいくつかのゼノリスであるが， 前の地点のものもおそらく同様と考えられる。 肉眼的には暗紫色～灰白色， 著しく堅硬で， 明らかな火山礫凝灰岩～細粒凝灰岩の組織が残されている。
金山川上流のものを鏡下でみると， おもに石英・カリ長石・電気石・絹雲母からなり， 鉄鉱および炭酸塩鉱物を伴なう。 石英は 0.02～0.05 mm の粒度をもつモザイック状集合組織をなすが， もとの火山礫の部分は結晶の粒度が周囲より大である。 石英はときに 0.2～0.5 mm で， 他形の結晶に成長して斑晶状をなすことがある。 電気石は大きさ 0.1～0.5 mm で， 石英の粒度の大きいところに多い。 形は粒状あるいは針状で， しばしば放射状に集合し， 淡褐～帯褐青～濃青色の多色性が著しい。 絹雲母は約 0.02 mm 大である。 良坊沢入口のものでは， このほかに少量の緑簾石およびチタン石が伴なわれている。
三途川層は基盤岩類を被覆して図幅地域北東部に分布していて， 虎毛山層とは断層で接しており， 層序関係はこの地域では明らかでない [ 以下の [注] 参照 ] 。 本層の模式地は北東隣 稲庭図幅地域内の三途川付近であって， 加藤磐雄・島田昱郎（1953） 4) によれば厚さ 250～300 m である。
本層は主として凝灰岩からなり， 泥岩・砂岩および安山岩質凝灰角礫岩を挾有していて， 石英安山岩の岩脈に貫かれている。 凝灰岩は灰白色～白色， 軟弱， 細粒～中粒で， 軽く， ときにやゝ砂質のものがある。 泥岩は暗灰色， やゝ軟弱， 凝灰質であって， 炭質物を含有している。 砂岩は暗灰色， やゝ軟弱， 中粒， 凝灰質であって， 炭質物および植物化石の破片を含有していることが多い。 安山岩質凝灰角礫岩は大豆大～くるみ大の暗灰色， やゝ多孔質の角礫の間を凝灰質物質が充填している。 石英安山岩は青灰色， 斑状， 長柱状の角閃石を点在している。 本層を構成している代表的岩石を鏡下でみると次の通りである。
真室川層は釜淵層を被覆して， 図幅地域南西部に分布し， 主として砂岩および凝灰岩からなり， 礫岩および亜炭層を挾有している。 模式地は真室川町真室川流域および金山町金山川流域であって， 厚さは約 500 m である。
本層は筆者らが新しく命名したものであって， 植物化石を産し， 岩質および層位からみて， 時代は中新世末期～鮮新世と考えられる。 秋田油田地域の北浦層・脇本層および鮪川層にほゞ対比できる。
真室川層は下位から大石川砂岩層・高沢砂岩層および平岡砂岩凝灰岩層に分けられ， これらの岩層間には一部に部分的不整合が認められる。
真室川層は第 8 図の構造図に示すように平岡付近を中心とする盆状構造をなしており， さらに NNE - SSW 方向のゆるやかな褶曲により地層は繰り返えしている。 地層の傾斜は 20°以下で， 普通 5～15°である。
本層は関沢凝灰岩層を覆い， 図幅地域南西部に分布する。 標式的露出は大石川付近および荒所北方でみられる。 本層は細粒砂岩とシルト岩との互層からなるが， 一般に前者が優勢である。 層厚は真室川沿いで約 230 m と推定される。
砂岩は青黒色， 一般に細粒， ときに中粒～粗粒， まれに細礫岩を伴なう。 一般に凝灰質であることが特徴で， 角閃石石英安山岩質の軽石破片を含むことが多い。 またしばしば微細な炭質物破片を含み， 荒所の真室川の対岸から北西に入る沢では， 本層中に薄い亜炭層を挾有している。 シルト岩は灰白～黄色でよく成層し， ときに砂岩中に偽礫状に配列する。
本層と下位の関沢凝灰岩層との境界は大石川東方でみられる。 小露出のため， 明瞭な関係はわからないが， こゝでは本層の最下部は直径 10 cm に達する大型の軽石を含む軽石凝灰岩であり， このなかになお関沢凝灰岩層を構成する安山岩質火山礫が混在しており， 少なくとも両層の間に堆積の中断は認められない。 本層最上部のシルト岩中から次のような植物化石を採集した（鑑定 : 木野義人）。
本層は大石川砂岩層を覆い， 図幅地域南西部に広く分布する。 模式的露出は高沢南方の真室川西岸にみられる。 本層は主として無層理砂岩からなり軽石凝灰岩・亜炭層および礫岩， まれにシルト岩を伴なう。 層厚は本層が一般に無層理であるため算定が困難であるが， 板橋西方では約 120 m， 真室川沿いでは約 200 m と推定される。
砂岩は無層理あるいは偽層を有することが特徴であり， 中粒， まれに細粒で， 石英粒に著しく富み， 凝結度は悪い。 新鮮な箇所では青黒色であるが， 一般に酸化鉄のために赤褐色を呈する。 酸化鉄は局部的に濃集して薄層あるいは団球をなすことがある。 軽石凝灰岩・亜炭層および礫岩（まれにシルト岩を伴なう）は 本層の中部に 5～10 m の厚さをもって挾在しており， 鍵層 [ 以下の [注] 参照 ] として追跡される。 この層の堆積時には一種の構造運動があったもののようで， 持越北方では第 9 図のような層内断層を伴なう異常堆積現象が観察される。 軽石凝灰岩は川ノ内から東方二ノ松付近・持越北方・内町付近などに露出する。 この凝灰岩は上位の平岡砂岩凝灰岩層中のものとよく似ているが， 岩質は角閃石含有黒雲母石英安山岩質であり， 黒雲母に富むことが特徴である。
軽石凝灰岩の下位には一般に亜炭層が伴なわれる。 大石川南西方では 1.3 m の厚さがあって， 調査当時稼行中であった。 この炭層の下盤は中粒砂岩である。 また新町南方にも過去に稼行された亜炭層があるが， こゝでは軽石凝灰岩を欠き， 上下盤ともに無層理中粒砂岩である。 軽石凝灰岩の上位にはしばしば薄い礫岩およびシルト岩が伴なわれる。 川ノ内南方の真室川の岸ではこの礫岩中に花崗岩の礫が含まれている。
本層と下位の大石川砂岩層との関係は荒所北方， 高沢北方などでは漸移整合であるが， 板橋西方の沢では軽石凝灰岩と同層準の礫岩が大石川砂岩層に直接しており， 部分的不整合関係にあるものと考えられる。
本層は高沢砂岩層を覆い， 真室川層の最上部を占めて， おもに金山川下流付近に分布する。 主として砂岩および軽石凝灰岩からなり， 礫岩・シルト岩および亜炭層を伴なう。 標式的露出は新田平岡北方の金山川の川岸から板橋西方の沢に沿ってみられ， その厚さは約 110 m である。 標式地の柱状図を第 10 図に示す。
砂岩は中粒～粗粒， 黄褐色， 無層理で， 凝結度は一般によくない。 軽石凝灰岩は灰白色無層理で， 灰白色の火山灰質物質のなかに大きさ数 cm， 白色の軽石が散点するものが多い。 悪土北方， 持越南方の金山川の川岸などでは円磨された豆石を含む。 この軽石凝灰岩は黒雲母角閃石含有紫蘇輝石石英安山岩質である。
礫岩は粗粒の砂岩中にしばしば挾在するが， 主として上部によく発達する。 持越南方では礫岩の下位に侵蝕面がみられる。 亜炭層は第 10 図のように中下部にあるが厚さの変化が著しく， これを欠くこともある。 下位の高沢砂岩層とは漸移整合である。
本岩類は花崗閃緑岩類および虎毛山層を被覆し， 図幅地域北東部にわずかに分布している。 本岩類は普通輝石・紫蘇輝石含有角閃石石英安山岩に属し， 灰色～灰白色, 粗鬆， 斑状であって， 石英斑晶を多量に点在している。
山屋層は図幅地域南西部の海抜 150～200 m の定高性を有する丘陵地域に広く分布し， そのほか第三系の岩層からなる山地の谷間にも小規模に分布し， 主として礫層からなり軽石凝灰岩を伴なう。 標式的露出は 金山川と上台川との合する地点から下流の崖および上台南方の国道に沿ってみられる。 本層中に含まれる石英安山岩質凝灰岩は， 東隣 鬼首図幅地域内に分布する， 鬼首カルデラから噴出したものと考えられている石英安山岩質熔結凝灰岩 8) （鮮新世末～更新世初期）に， 岩相， 岩質がよく類似しており， 本層はほゞこれに対比することができる。
本層は第 11 図の柱状図に示すように， 主として固結度の低い礫からなり， 砂・軽石凝灰岩・粘土などの薄層を挾む。
中位の層準に粘土・炭質物などを伴なう砂が 層状（厚さ 2～3 m）にあるいはレンズ状に挾まれる。 この砂は淡黄色， 細粒でよく淘汰されており， 一見平岡砂岩凝灰岩層の砂と区別が困難である。 この砂層の上位には一般に石英安山岩質軽石凝灰岩（厚さ 1～10 m）がある。 この凝灰岩は 径 1～5 cm の白色の軽石と火山灰質物質の粗鬆の集合体で淘汰はよくない。 軽石はときに偏平に近く圧縮されている。 谷口南方では この軽石凝灰岩の上部が 軽石質物質の圧縮して生じたとみられる 白いスジの入った火山灰質の細粒凝灰岩となっており， 全体が軽石流堆積物の感じを与える。 上台南方では軽石凝灰岩の下位に抛出物とみられる中粒の結晶凝灰岩がある。 軽石凝灰岩の上部には一般に小規模の侵蝕面がみられる（第 12 図参照）。 この凝灰岩は普通輝石石英安山岩質である。 山屋層中の軽石凝灰岩と 下位の平岡砂岩凝灰岩層中の軽石凝灰岩とは一見区別が困難であるが， 後者は一般に黒雲母を含むのにたいし， 前者にはまったく認められない。
堆積原面に近い本層の最上部には， 温泉変質のため生成した粘土が再堆積したような感じを与える白色粘土層がある [ 以下の [注] 参照 ] 。
本層はほとんど水平に近い構造を有しており， 厚さは新庄盆地の中心部により近い標式地では約 90 m であるが， 盆地周辺に向かつて次第に薄くなり， 第三系の山地に abut する。 たとえば土内西方では石英安山岩質軽石凝灰岩が本層の最下位を占めている。
河岸段丘堆積層は地形の項に述べた段丘の上にのる堆積層であり， 高位河岸段丘堆積層および低位河岸段丘堆積層に分けられる。 これらの堆積層は主として礫および砂からなり粘土を伴なう。 藁坊野付近・片月付近（第 12 図参照）などで， 高位段丘堆積層が山屋層を不整合に覆う関係が観察されるが， 後者はよく淘汰された細粒の砂を挾むことがあるのにたいし， 前者はこれを欠き， 全般に固結度がより不良である。
冲積層は本図幅地域においては一般に発達が悪く， 小さな河川でも現在下刻作用が進行中の場合が多い。 真室川・金山川・土内川などに沿って小規模に発達し， 礫・砂・粘土などを堆積している。
本図幅地域は東北裏日本緑色凝灰岩地域に属し， この種の地域に特有の金属鉱床を多数胚胎している。 地質概説の項で述べたように， 釜淵層（秋田油田地方の船川層， 山形油田地方の古口層にほゞ対比される）の堆積末期頃から， 三途川層（秋田油田地方の北浦層にほゞ対比される）および真室川層の堆積初期頃の間に， 図幅地域の北部および東半部の地区は地背斜的隆起帯となり， 相対的隆起運動が起こった。 これに伴なって台山石英閃緑岩類の大規模な貫入が行なわれるとともに， 多数の非鉄金属鉱脈を生成させたと考えられる。 上記の台山石英閃緑岩類のなかと周辺地域， とくにその接触部付近には北から最上鉱山・神室鉱山・羽前鉱山などがある。
なお， 真室川層中には亜炭層を挾有しており， 図幅地域西端部の真室川町関沢南西方の丘陵の上で油徴がみられた。
本鉱山は図幅地域北東部真室川町中ノ股東方の金倉山の北部にあり， 現在休山中である。
本鉱山付近の地質は及位層中ノ股凝灰角礫岩層に属する安山岩質凝灰角礫岩と， 同質火山礫凝灰岩， ならびにこれを貫く台山石英閃緑岩類からなっている。
鉱床は中ノ股凝灰角礫岩層中に胚胎された鉱脈で， 7 条の平行脈からなり， 走向 N 60°E， 傾斜 65～75°NW， 脈幅約 0.1 m である。 黄銅鉱・閃亜鉛鉱・方鉛鉱および石英からなる。
本鉱山は図幅地域中部金山町杉沢東方にあり， 現在休山中である。
本鉱山付近の地質は 及位層の赤倉凝灰岩層と， 杉沢凝灰角礫岩層に属する安山岩質～石英安山岩質火山砕屑岩とからなっている。 数カ所に旧坑， 露頭があるが， １坑道のみが入坑可能である。
鉱床は前記の火山砕屑岩中に胚胎された黄銅鉱閃亜鉛鉱石英粘土脈であって， 走向 E - W， 傾斜 70～80°S， 脈幅 0.1～0.2 m， 既知延長 170 m である。 鉱石鉱物は閃亜鉛鉱・黄銅鉱および黄鉄鉱であって， 閃亜鉛鉱がきわめて優勢である。 黄鉄鉱の良晶を産する。 脈石鉱物は石英および緑泥石である。
本鉱山は図幅地域中部金山町柳原付近にあり， 現在休山中である。
本鉱山付近の地質は 及位層赤倉凝灰岩層と 杉沢凝灰角礫岩層に属する安山岩質～石英安山岩質火山砕屑岩からなっている。 数坑道あるが， 入坑不能のものが多い。
鉱床は前記の及位層中に胚胎された鉱脈であって， 走向 N 50°E， 傾斜 80°NW， 脈幅 0.05～0.20 m で， 黄銅鉱・閃亜鉛鉱・方鉛鉱および黄鉄鉱からなり， 脈石鉱物は石英および緑泥石である。
本鉱山は図幅地域東部金山町有屋東方 6 km， 大滝付近一帯にあり， 現在休山中である。
本鉱山付近の地質は， 及位層中ノ股凝灰角礫岩層と赤倉凝灰岩層とに属する安山岩質火山砕屑岩類と， これを貫く台山石英閃緑岩類からなり， 及位層は大局的にみて， 走向 N 40°E～N 40°W， 傾斜約 30°NW～SW である。
鉱床は教条の浅熱水性鉱脈からなる黄銅鉱・閃亜鉛鉱および方鉛鉱の雑鉱鉱床であるが， 方鉛鉱は天狗沢鉱床をのぞいては一般に劣弱で， 局部的に濃集するにすぎない。 西方から天狗沢・長沢・石小屋沢・奥長沢およびウツノセミの諸鉱床が分布する。 このうちもつとも優勢なものは天狗沢鉱床であって， 走向 N 20°E， 傾斜 65°E， 脈幅最大 2.0 m に達し， 断続的であるが約 1,000 m の延長が確認されている。 本鉱脈の鉱石鉱物は方鉛鉱・閃亜鉛鉱および黄銅鉱を主とし， 少量の黄鉄鉱および輝銅鉱を伴なう。 閃亜鉛鉱は顕微鏡下では微粒の黄銅鉱を含有している特徴がある。 脈石鉱物は石英を主とし， 少量の絹雲母および緑簾石を伴なう。 ほかの鉱床は品位， 規模ともに天狗沢のものに比較して低いといわれるが， ウツノセミ鉱床は含銀量が高い。 今後なお探鉱を要すると考えられる。
羽前鉱山（鉱業権者 : 住友金属鉱山株式会社）の台山坑は， 図幅地域南東部金山町蒲沢東方 4 km の台山北斜面にあり， 探鉱中である。
本鉱山付近の地質は， 及位層赤倉凝灰岩層に属する安山岩質玄武岩および同質火山砕屑岩と， これを貫く台山石英閃緑岩類からなり， 両者は台山北斜面中腹を通過する走向 N 60°E， 傾斜 50°S の逆断層で境し， 前者はその北西域に， 後者はその南東域に分布している。
本鉱山の鉱床は 前記の及位層および台山石英閃緑岩類中に胚胎された 閃亜鉛鉱・方鉛鉱および黄銅鉱を伴なう方解石石英脈であって， 坑内で確認されるもの 7 条， 坑外露頭で 10 条予想される。 このうち， 坑内の脈は， おのおの立入における坑口からの距離（m）を冠し呼称されている。 おもなものは第 13 表の通りである。
| 名称 | 走向 | 傾斜 | 脈幅 | |
| 200 m 地並 | 170 m 𨫤 | N 55°E | 60°SW | 0.40 m |
| 200 m 地並 | 200 m 𨫤 | N 55°E | 60°SW | 1.20 m |
| 200 m 地並 | 240 m 𨫤 | N 80～90°E | 65°S | 0.25 m |
| 200 m 地並 | 273 m 𨫤 | N 80～90°E | 65°S | 0.45 m |
| 200 m 地並 | 325 m 𨫤 | N 50～60°E | 65°SW | 0.35 m |
| 200 m 地並 | 340 m 𨫤 | N 50～60°E | 65°SW | 0.12 m |
| 0 m 地並 | 695 m 𨫤 | N 55°E | 50°SW | 0.15 m |
上記の諸鉱山のほかに， 谷口銀山・真室鉱山などがある。 前者は往時盛大に金および銀を採掘したが， 現在は廃山となっている。 後者も金を採掘したという。
図幅地域南西部に亜炭を産する炭鉱が６カ所点在する。 これを第 14 表に示したが, いずれも小規模のもので， 坑道延長も 20 m 以下である。 調査当時は大石川南西のものだけが稼行中であった。 含亜炭層は高沢砂岩層の中部および平岡砂岩凝灰岩層の下部である。 亜炭層は第 10 図の平岡砂岩凝灰岩層柱状図に示すように， 軽石凝灰岩の下位に伴なうことが多いが， 上記の諸炭鉱でも上盤に軽石凝灰岩を伴なうことが多い。
| 所在地 | 炭丈（m） | 層準 | 下盤 | 上盤 |
| 大石川西南方 | 1.3 | 高沢砂岩層中部 | 石英質中粒砂岩 | 軽石凝灰岩 |
| 真室川駅南方 | 0.35 | 同上 | 同上 | 石英質中粒砂岩 |
| 悪土東方 | 0.8 | 平岡砂岩凝灰岩層下部 | 細粒砂岩 | 軽石凝灰岩 |
| 糸出 | 0.5 | 同上 | 同上 | 細粒砂岩 |
| 平岡北方 | 0.53 | 同上 | ? | 軽石凝灰岩 |
| 持越南方 | 0.8 | 同上 | 粘土 | 細粒砂岩 |
図幅地域南西部真室川町関沢の南西方の， 大石川砂岩層の砂岩中に油徴がみられ， 同地付近の段丘面から試掘井が掘さくされたという。
EXPLANATORY TEXT OF THE GEOLOGICAL MAP OF JAPAN Scale 1 : 50,000
Akita， No. 57
By ATSUSHI OZAWA ＆ KIYOSHI SUMI (Written in 1959)
The mapped area is located in the northern part of the Yamagata prefecture, Northeast Japan. Volcanics and sediments, belonging to the Neogene Tertiary system, are widespread in this area. A summary of the stratigraphic sequence is given in Table 1.
The Pre-Neogene rocks are exposed in the eastern part of the mapped area. They consist chiefly of granitic rocks, banded gneiss and are associated with gabbro and amphibolite.
The Neogene Tertiary is divided into the following eight formations in ascending order ; 1) Nozoki formation, 2) Torakeyama formation, 3) Kaneyama formation, 4) Otaki formation, 5) Kamabuchi formation, 6) Sanzukawa formation, 7) Mamurogawa formation and 8) Kawai-yama dacite.
The Nozoki formation unconformably overlies the base rocks in the eastern part of the mapped area. It consists chiefly of volcanic rocks, and is divided into the following members in ascending order.
1) Andesitic tuff-breccia (more than 350 m in thickness) : pyroxene andesitic tuff-breccia associated with andesite and andesitic lapilli tuff.
2) Andesitic lapilli tuff (more than 600 m in thickness) : andesitic lapilli tuff associated with andesitic tuff-breccia, pyroxene andesite and augite-olivine andesitic basalt.
3) Acid tuff-breccia (more than 250 m in thickness) : hornblende, biotite rhyolitic turff-breccia and pyroxene-bearing dacitic tuff-breccia associated with their lapilli tuff.
The Torakeyama formation unconformably overlies the basement rocks in the northeastern part of the mapped area. It consists chiefly of acid pyrocastics, and is correlated with the Kaneyama formation.
The Kaneyama formation unconformably (partly conformably) overles the Nozoki formation in the central part of the mapped area. It consists of volcanic rocks and sedimentary rocks, and is divided into the following members in ascending order and each of them is successively conformable, unless the volcanic rocks are intercalated among them.
1) Sandstone and conglomerate (0～200 m in thickness) : sandstone and conglomerate associated with tuff and tuff-breccia, yield molluscan fossils, such as Anadara cfr. ogawai (MAKIYAMA), Chlamys nisataiensis (OTUKA), Chlamys kaneharai (YOKOYAMA), Patinopecten kimurai (YOKOYAMA), Dosinia kaneharai YOKOYAMA, Dosinia cfr. nomurai OTUKA and Macoma optiva (YOKOYAMA).
2) Mudstone and tuff (100～400 m in thickness) : mudstone and tuff associated with rhyolite and sandstone.
3) Andesite (200～300 m in thickness) : pyroxene andesite associated with andesitic pyroclastics, sandstone and mudstone.
4) Acid tuff (80～150 m in thickness) : acid tuff and acid lapilli tuff.
The Otaki formation conformably overlies the Kaneyama formation in the western part of the mapped area. It consists chiefly of mudstone and tuff, with pyroxene andesite, andesitic tuff-breccia and dolerite.
The Kamabuchi formation conformably overlies the Otaki formation in the western part of the mapped area. It consists chiefly of mudstone, tuff and sandstone associated with pyroxene andesite and its pyroclastics.
The Sanzukawa formation unconformably overlies the Torakeyama formation in the northeastern part of the mapped area. It consists chiefly of acid tuff, and is correlated with the lower part of the Mamurogawa formation.
The Mamurogawa formation conformably overlies the Kamabuchi formation in the southwestern part of the mapped area. It consists chiefly of sandstone and is divided into the following members in ascending order.
1) Sandstone (230 m in thickness) : sandstone associated with siltstone.
2) Sandstone (120～200 m in thickness) : sandstone asscciated with tuff, lignite seam and conglomerate.
3) Sandstone and tuff (110 m in thickness) : sandstone and tuff associated with conglomerate, siltstone and lignite seam.
The Kawaiyama dacite unconformably overlies the Torakeyama formation in the northeastern part of the mapped area. They consist of hornblende dacite lavas.
The Daiyama quartz diorite cuts in the form of stock or dyke the Nozoki formation and the basement rocks. The Nozoki formation is metamorphosed to actinolite-epidote-sericite hornfels etc. in the contactmetamorphic aureoles. The typical rocks found in this mapped area are biotite-hornblende-quartz diorite and hornblende-quartz diorite porphyrite.
Quaternary rocks in the mapped area comprise the Yamaya formation, the river terrace deposits, and the Alluvium. The Yamaya formation consists of gravel, sand and clay associated with acid tuff.
Several metallic ore deposits, containing chalcopyrite, zincblende and galena are found in the Nozoki formation and the Daiyama quartz diorite. Most of them were worked in the past.
Lignite in the Mamurogawa formation was worked on a small scale.
昭和 36 年 2 月 3 日 印刷 昭和 36 年 2 月 10 日 発行 著作権所有 工業技術院 地質調査所