中央構造線を境に北側は白亜紀中頃（1億年-7000万年前）の高温-低圧型変成岩類（領家変成岩類）と花崗岩類（領家花崗岩類）が分布し、南側は後期白亜紀（9000-6000万年前）の低温-高圧型変成岩類（三波川変成岩類）が分布します（図2）。
四国から紀伊半島西部では、中央構造線北側に、領家花崗岩類を覆う後期白亜紀後期（約8000万年前）の堆積岩類（和泉層群）が分布し､紀伊半島中央部では、中央構造線南側の白亜紀付加体が同構造線北側の領家花崗岩類と接する部分があります。
このように、白亜紀の領家変成岩類と呼ばれる地質体の南端が、断層で三波川変成岩類と呼ばれる地質体ないしそれより新しいものに接しています。中央構造線はこれらの地層や岩体の境界の断層が 地表に現れた"線"です。この断層面は、地下では北に緩く傾いていると考えられています（Ito et al.,1996）。
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