五枚沢川層の露頭は、約1500万年前の海底火山噴出物で、グリーンタフと呼ばれる緑色の凝灰岩が露出している。 これはシリカの成分に富むマグマが海底で噴出して堆積し、熱水による変質を受けたものである。
当時、アジア大陸東縁部にあった地殻が、約2000万~1500万年前の約500万年の時間をかけて大陸から分離・移動し、その裂け目に海が侵入して日本海が誕生した。海底ではマグマが噴出し活発な火山活動が起こった。 東北地方は大部分が海に覆われた「多島海」の状態であった。
約1700万年前の東アジア東縁部の古地理図