目黒川低地の沖積層は、厚さが上流側の亀甲橋（きっこうはし）（西五反田）では一〇メートルくらい、下流にいくに従って増し、居木橋（いるきばし）（大崎一丁目）で一五メートル、東海橋（京浜急行電鉄）で二四メートルにも達する。そして谷の横断面では、沖積層はかなり深いV字形をなす谷を埋める地層であることがわかる（第13図）。この地層は大部分、灰色ないし青灰色のシルト・粘土層であり、たまに砂・礫がレンズ状に入る。都築秀徳氏の観察によると、亀甲橋付近左岸の地下五メートル（海抜約〇メートル）からカキの貝殻が産出したという。この付近の試錐のコアからも、シルト層に貝化石が混じることがわかっている。こうした沖積層の海成貝化石の産出層準でもっとも高い高度は、現海面より一ないし二メートル高い。

　このように、目黒川の深い谷を埋めた沖積層は、区内では河成層ではなく、海底の堆積物である。谷が水没して生じた狭長な湾は、目黒川沿いにおよそ中目黒付近まで入り込んでいたことは、後述のように貝塚の分布からも知られるところである。

第13図　目黒川を埋める沖積層
　断面の位置はほぼ第二京浜道路に沿う。