另据史料记载，大地震前，震区东边的地壳很久以来一直在上升。原来海里的一个小岛，由于海岸上升，后来竟与陆地连成一片。地震发生时，由于地表大面积升降，平地大面积被溢出来的地下水淹没，而苏北赣榆县海滩猛烈隆起，致使黄海海水退30里。
强烈地震的冲击和大面积的地面变形，使震区的建筑物遭受严重破坏和人员伤亡。郯城，“房屋倒塌一空”，“震塌房屋数十万间”；其中城楼、县治、学宫、寺庙、村落一时俱倒塌如平地。据史料研究表明，郯城、临沂、莒县三地，无论从建筑物遭受破坏的种类、数量还是破坏程度等方面都是受灾最为严重的。
这次大地震死亡人口之多，也是历史真相上较为罕见的。从历史记载的资料来看，郯城、沂州、莒州三地死亡人数最高。
这次地震惊动朝野，康熙命户部速行详议，分别蠲赈。发免山东沂州等40州、县、卫年租多寡不等，银二十二万七千三百有奇，并遣官赈济。
■■水灾泛滥 余震不断
大地震发生后，最为突出的次生灾害是水灾，致使震后的灾情更为惨重。郯城史料记有“更苦霪雨不停休，满陌季田水涨流”；莒县记有“莒自遭地震，又遭水冲，平地水深三尺，四千淹没”等等。据有关史料研究表明，震后的水灾主要表现在以下几个方面：
——淹没城池。从各种史料记载来看，至少有10座城市在地震中明显地遭到了洪水的袭击。
——地震引起了海啸，使滨海地区人民遇难。如江苏沭阳地震之后，“海水大涨，滨湖之家尽没”。地震时由于江河之内的水体剧烈动荡，也使停泊在岸边的船只失去稳定，造成舟毁人亡的事件。
——淹没农田，毁坏庄稼。这次地震，洪水淹没了大面积的农田，毁坏了大批的庄稼。面对洪水，人们在无居、无食的环境下，使本次地震的灾情进一步扩大。如江苏清河（今清江市）西南“地废人逃，邑治几废；冲没治后田庐数十里；水决三仪坝”。山东即墨“田禾淹没，民地泥涂”。河南汝宁府（今汝宁）“洪水决，田禾淹没”。
——黄河大堤溃决。在这次地震时，黄河、淮河、运河交汇处的三仪坝被震坏，运河在高邮、宝应多处溃决，这不仅造成了这些地方的下游水灾，而且影响到了漕运。河北永年，江苏海州等地河流的堤防也有被震坏的记载。此外，浙江海盐地区的海塘工程崩塌，除了海水侵溢之外，还引起农田的盐碱化。（康熙年间，黄河是由开封、归德（今商丘）以东，经虞城、曹、沛等县，于徐州南流，过宿迁，至清河（今清江市）与淮河、运河合流后东流入海。黄、淮、运三河交汇之地称为清口，是漕船出入运河的咽喉。三仪坝就是设在清口的一个重要水利枢纽。）
——水害点多面广。这里把地裂（陷）、喷水冒砂、水翻波斗的小规模的水灾称为水害。在这次地震中，江苏淮安、邳县、连云港、海州、沭阳，山东汶上、郯成、莒县等多处地方都产生了这种水害。如海州“地裂处沙涌水飞，深者数十丈”；郯城也“遍地水流，沟浍皆盈，移时即消化为乌有”。此外，在这次地震中，江西九江市“江沸涌高七八尺”，对沿江地带产生水害，甚至水灾。
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