鳴子火山群
現在も潟沼の内外や、その西側の鳥谷ヶ森の壁では盛んな噴気活動が見られる。
火山体の基盤は砂礫層で、胡桃ヶ岳-松ヶ岳間の標高340mまで砂礫層が露出する。鳴子火山噴出物の一部は、鳴子湖成層に凝灰岩として挟まれ、一部は明らかに湖成層上に堆積し、湖盆から火山活動が始まったことを示している。
鳴子火山のうち、鳥谷ヶ森は溶岩直下の砂礫層中の樹幹の年代測定により、約11,800年前頃から開始したと推定される。また、山麓部では腐植土中に鳴子火山起源の火山灰が分布しており、その噴出年代は約5,400年前以降と推定される。溶岩ドーム形成後の地熱活動により、2,000〜3,000年前に水蒸気爆発が発生している。
過去の火山活動の様子は3つに大別される。
カルデラ形成以前:降下軽石を伴う噴火活動で、19万年前の岩出山軽石、11〜12万年前の一迫軽石を噴出した。
カルデラ形成期:大規模な火砕流を伴う2度の噴火活動で、7.3万年前の荷坂凝灰岩及び、4.5万年前の柳沢凝灰岩を噴出した。
後カルデラ期:溶岩ドーム(胡桃ヶ岳、尾ヶ岳、鳥谷ヶ森、松ヶ岳)の形成、2万1千年前の鳴子潟沼-上原テフラを噴出、3,000年前の水蒸気爆発による火山灰降下。