御母衣断層系
御母衣断層系は、庄川沿いに北北西～南南東方向に延びる御母衣断層、加須良(かずら)断層、三尾河(みおご)断層からなる。この断層系は「庄川断層帯」とも呼ばれ、富山県南西部から白川村，高山市荘川町を経て、郡上市北東部まで全長約70kmにわたる。県内にある同方向に延びる阿寺断層系や根尾谷断層系に匹敵する第一級の活断層系であるが、その活動には謎が多い。とりわけ1586(天正13)年に帰雲(かえりぐも)山の大崩壊をもたらし、崩壊した岩屑によって帰雲城が埋没したとする天正地震の震源とされているが、真相は謎である。それは、かつては“陸の孤島”ともいわれた豪雪地帯の白川郷には生活している人が少なく、歴史上の記録が残りにくいことが背景にある。

御母衣断層
御母衣断層は、御母衣断層系の中心をなす断層で全長約24kmにわたり延びる。地形からみると左横ずれ断層で、西側が隆起する傾向にある。白川村木谷において庄川東岸にある河岸段丘面を横切っており、その西側（川側）を約3.4ｍ隆起させて低断層崖を形成している。1990(平2)年にこの断層崖においてトレンチ調査が実施され、この断層が逆断層であり、7,700年前以降と約2,500年前以降の少なくとも２回にわたる断層活動の跡が確認された。後者には、約400年前の天正地震（1586年）をもたらした断層の活動が含まれることになるが、時間幅がかなり大きいために特定できるような年代値とはなっていない。とはいえ、全体として現在も活発に活動しており、地震を発生する危険度の高い活断層であることは明確となっている。

三尾河断層
三尾河断層は、御母衣(みぼろ)断層系の南部において北西～南東方向に全長約18kmにわたって延びる。同じ御母衣断層系の御母衣断層や加須良(かずら)断層と同じように左横ずれ断層である。また、縦ずれ運動もしており、断層の南西側が隆起している。高山市荘川町寺河戸(てらこうど)において1990(平2)年に行われたトレンチ調査によれば、三尾河断層は7,100年前以前、6,300～4,400年前の間、840年前以後の３回にわたり活動しており、最新の活動は天正地震（1586年）を起こした活動にあたる可能性がある。この調査から、最近の活動間隔は3,600～6,300年とされ、約2,000～3,000年とされる跡津川断層や阿寺断層の活動間隔に比べ、三尾河断層のそれはやや長い。こうした繰り返し起こった断層活動により200ｍほどの幅で形成された断層破砕帯が荘川町三尾河のマトバ橋の下で見られる。

天正地震
飛騨・美濃・伊勢・近江など広域で被害があり、現白川村で帰雲(かえりぐも)山の大崩壊が発生し、山麓にあった帰雲山城や民家300余戸が埋没し、多数の死者がでたとされる。また、下呂市御厩野(みまやの)にあった大威徳寺(だいいとくじ)が壊滅し、伊勢湾や若狭湾では津波が発生したとされる。これらのことから御母衣(みぼろ)断層、阿寺(あてら)断層、養老断層などの活断層が同時に動いたとされる説、時期はずれたが連続して動いたとされる説などがあり、不明な点が多い。

地質年代