地震考古学
天和3年(1683年)に日光付近で何度も地震がおこり、日光東照宮の建造物にも被害が出た。この地震の影響で日光から20km離れたところにあった戸板山(現葛老山)が崩れ、その土砂によって川が堰きとめられて、巨大な湖が誕生した。この湖は、江戸と日光を結ぶ会津西街道の中で要所だった五十里宿を水没させたので、街道は使えなくなってしまった。1723年9月9日には、数日間続いた雨の影響で湖の水かさが増して、川を堰きとめていた部分が崩壊した。この結果、五十里宿が蘇り、街道も復活したが、それまで会津西街道の代わりとなっていた会津中街道も存続していたので2つの街道が争うことになった。これらのことが資料から明らかになっている。
この地域にある唯一の活断層は関谷断層という長さ約30kmのものなので、この断層のトレンチ調査が行われた。現在の那須塩原市で鮮明な地層の食い違いが発見され、さらにこの断層と箒川が交わる地点の、この川が作った一番新しい段丘面上でも約3mの食い違いが発見された。この段丘は、かつての箒川が離水してできたのだが、6世紀に関東北部全域に降った二ッ岳火山の軽石が見られないので、それ以後にできた可能性が高く、食い違いもその後にできたと考えられる。これらのことから、関谷断層により日光地震が引き起こされたと考えられている。