千々石少年自然の家からは、千々石断層の崖を望めます。
日本列島の地下には、プレートが沈み込んでいます。そのため、日本列島は常にユーラシア大陸側に押さえつけられています。プレートの沈み込みによる圧迫と、大陸からの押し返す力が作用しあった結果、島原半島付近は、半島全体が南にゆっくり移動しています。その速度は半島北端の神代（こうじろ）で年間約2cm、半島南端の加津佐（かづさ）で年間3cmほどです。神代から見ると、加津佐はわずか1cmですが、 年々遠ざかっていることになるため、島原半島は南に引っ張られるような力が働きます。地表は固い岩盤で出来ているため、このように岩盤全体に広がる力が加わった場合、必ずどこかがひび割れます。その割れ目の一つが千々石（ちぢわ）断層です。
千々石断層は雲仙市千々石町付近にある正断層で、島原半島内で最も明瞭な断層地形を呈しています。断層の総延長は14km、最大落差は田代原（たしろばる）付近で450m以上に達し，1000年間で約1.5m（年間1.5 mm）の割合で断層の南側が沈降している計算になります。断層の南側が沈降しているため、この断層を境にして海岸線が内陸側に入り込み、 橘湾のきれいな円弧状の海岸線が形成されています。