“山峰在夜幕下移动，山崩如瀑布般一泻而下，巨大的地裂吞没了房屋、驼队，村庄在一片起伏松软的土海中消失得无影无踪。这就是在1920年12月16日发生在中国甘肃大地震中的一些景象……就像罗马历史学家讲述庞贝城不可思议地消失那样……”约瑟夫.W.霍尔在1922年美国《国家地理杂志》第12卷第5期发表《在山走动的地方》如此描述。
大地震过后，在震区形成了许多具有研究价值和旅游开发意义的地震遗迹。特别是海原县典型的地震遗迹和遗址景观有地震堰塞湖、刺儿沟探槽剖面、小山地震破裂带、菜园地震破裂带、石卡关沟水平位移、哨马营震柳、西安州古城废墟、干盐池古城废墟、盐湖位移、邵家庄破裂带、唐家坡田埂错断等。滑坡、裂缝遗迹遍布县境。海原大地震虽然已有近九十年了，不少地裂缝已被破坏，目前发现的有菜园山地裂缝、盐池古城平地裂缝。
城堡、民居地震遗迹
一、地震城池、古堡遗迹
海原县城据海原县旧志《乾隆盐茶厅志》《光绪海城县志》得知：海原“县城，宋名天都寨，夏名东牟会”，始建于宋夏时期，即公元1098年；元代改建为成吉思汗的“前哨行宫”，蒙古语“海喇都（哈老徒）行宫”；明代设为“海喇都千户防御所”；清代为“盐茶厅”，之后又设立“海城县”，民国更名为“海原县”。城池“高阔皆三丈，周四里三分，东西南三门，东曰和阳，西曰威远，南曰南熏，城深阔各一丈五尺”。城内布局以钟鼓楼为中心，设四街六巷。城内有县党部、政府、镇公所、教育馆、卫生院、学校、粮库、银行、商行、邮政、清真寺、城隍庙等建筑和民居建筑等。据谢家荣《民国九年十二月甘肃地震报告》记载：1920年大地震时，“海原县城中的房屋全数削平，城垣大半毁坏，知事钟文海罹难”。另据《一九二〇年海原大地震》载：“县城内除一座钟楼和一口极矮小的土坯拱窑外，其余建筑物皆平，城墙大半毁坏。”民国二十三年（1934年），甘肃省政府才拨款修复。
时由靖远县的工头李梦根组织民工将地震后的残墙断壁产削后褙筑而成。城门重新进行了命名，南门曰“得胜”，东门曰“迎旭”，西门曰“涌金”。城门由孙中山先生题写。现在海原县城城墙仅剩北城墙，部分城墙段地震时坍塌处与重新修建时褙筑的部分分离，痕迹明显。
西安州古城西安州城距地震断裂带约2公里，位于南华山、西华山以北较平坦、宽广的西安州盆地中。据《宁夏历史地理考》一书，西安州为西夏的南牟会行宫，始建于西夏建国时期，即公元1038年，1098年宋朝夺得后，遂取名“西安州”，沿用至今。西安州古城周长九里六分，城墙高、阔三丈二尺，城壕深、宽与城墙等同。城墙上内外筑有哨墙，夹道可行车绕城一周。开东西北三个城门，东曰“东宁”、西曰“西靖”、北曰“定北”，南面无门，城头阁楼上嵌“安南”二字。城南墙有20个墩台（马面），四周共有73个墩台、三道瓮城和三座城门楼，三个城门均为砖洞双层顶楼，都有月城护围。月城为闸门小楼，顶挂吊桥，东月门面北，西月门面南，北月门面西。城壕引西河水护城。明代将一城分隔为二，北城占三分之一，为官方的衙门，南城为居民区。城墙内外墙用砖包（每块砖长一尺二寸，宽八寸，厚三寸）。南城的街巷布局是四街八巷，东西走向为街，南北走向称巷，以东门穿鼓楼至西门最宽的一条街叫头道街或正街，北边一条是二道街，南边两条依次为三道街和四道街。
从东门起第一个巷子曰头道街，依次至八道巷，网络着民宅、商铺、机关、学校、寺庙、仓场等全城建筑物。北城有三街九巷，走向与老城同。从南城北门穿隔墙门、中鼓楼、小鼓楼直至南城墙阁楼，脚下设一条南北走向的大街叫鼓楼街（亦称南北街），与两城七条街道十字交叉，方便了城内交通。城墙上与两个街心共有阁楼式建筑十一座，即三个城门楼和隔墙门四处为两洞门双层阁楼；中鼓楼为四洞门三层阁楼；南北街与南城三道街交叉处的小鼓楼为四洞门双层阁楼；州城四个角楼及南城墙中间的“安南阁”五处均为双层阁楼。地震前这里住着二百余户人家，城内街道整齐，建筑物质量较好，是一个比较繁华的地方。当时城内驻有军队，维持着周围地区的治安。
1920年的大地震使西安州全城被毁，房屋倒平，甚至连1米高的土墙都未能留下，城池变为废墟，巨厚的城墙受震多处崩塌。目前，南城为居民所住、空闲地用于耕种；北城为县粮种场的种子繁育基地。西安州城墙基本保留了震后的模样。
干盐池城位于盐池盆地东边之海靖公路南侧，处在古丝绸之路的贸易要道上，作为盐业贸易的重镇，曾经店铺林立，商贾云集，异常繁华。汉唐时期，曾建立了一座管理盐业的城池，现在当地人叫东堡子。宋夏时期，经济得到了迅速的发展，移址扩大建设规模，命名为“定戎堡”。明代至民国时期均以“干盐池”称谓。地震前，干盐池城内有条东西向的大街，两旁都是较大的商店、客栈。盐池所产的食盐销往甘、宁两省，因而过往商旅较多。
城内设有管理机构并驻有军队。城里有七八百口子人，城内街道整齐，建筑物质量比较好，有庙宇、鼓楼等，比较繁华。干盐池城围有夯土城墙，东西长800米，南北宽450米。1920年毁于地震，地震使全城震毁，房屋倒塌，店铺、客栈都被毁坏。干盐池以东约2公里处的东堡子，地震时房屋也全部倒塌，堡墙震垮多处。地震后，干盐池、东堡子等都已完全荒废，城墙未修复，至今还大致保留着震后的面貌。
地震断裂带从这里开始向东西两边延伸。向东经石关卡沟、西安镇菜园村、芦子沟、曹洼乡乱堆子、白崖村的胡家套子等；向西经过边沟、李家沟、邵家水（过黄河），到达甘肃省景泰县兴泉堡。震线呈西北—南东走向，为60°～70°方向展布，南疏北密。由地堑式下陷裂谷、地震陡坎、次一级裂缝和鼓包组成。宽度在20～60米之间，全长237公里。
1920年海原大地震时，坍塌的东堡子城墙全景。
古堡堡墙垣为黄土夯筑而成，堡寨墙足有6米厚，10米高，长约60米。海原县在民间就有“一千处村寨，八百个堡子”之说，真可谓是有村便有堡，见堡则是村。其数量之多，分布之广，堪称一绝，实乃奇观。放眼全境，不论是南华山脚下，北部丘陵，还是园河、马营河流域，随处可见一座座古老、雄宏的堡子，而且堡堡相连，若繁星点点，呈气象万千。海原数百座古堡，少数是官方所建，多数是民间所建，都为防御而建。它们曾历经战火洗礼，也曾庇护数代的一方百姓，在黄土高原上，在交通不便的古村落，默默地度过了百年、数十年。1920年的“环球大震”，使这些堡子多数被摇塌，也有些比较坚固，只是部分地段被摇坏坍塌，目前，依旧屹立在海原这片黄土高原上。
二、地震民居遗迹
海原县是我国经济文化十分落后的地区之一。1920年之前，人民生活异常贫困，住宅相当简陋。当时震区内完全没有现代化的建筑物，有的建筑物都没有专门的抗震措施。其中抗震性能最好的为我国传统的木构架承重宫殿建筑。这种建筑大多是寺庙、城楼。而海原这类的房屋建筑很少，多为三间一栋的单坡瓦顶房，俗称“挈厦”。大地震发生时，房屋倒塌90%以上，但伤亡人数较少；崖窑民居最多，崖窑的抗震性能是很差的，大地震发生时，完好的窑洞极少，多数窑脸坍塌（俗称“抹面子”），部分窑洞完全坍塌。人员伤亡最为严重，而且崖面深厚，无法实施抢救；土坯箍窑的承载能力是两侧的夯土墙，上面是土坯拱顶，两端的土坯仅起围护的作用，门窗开在侧墙上或端墙上。由于土坯顶的强度极低，地震时在水平荷载的作用下不但受压而且受弯，所以极易损坏，海原境内的这类窑洞在地震中全部倒塌，无一幸免。近九十年过去了，海原地震后保存下来的房屋非常少，目前保存的仅有李旺镇北堡子清真寺和九百户清真寺二处地震时的房屋建筑物。崖窑保存的比较多，有几百处之多。
一、地震裂缝
菜园山地裂缝位于海原县西安镇菜园村，地震破裂带宽度达百米左右，形成各种类型地表破坏痕迹。鼓包与裂缝相间排列，首尾相接，为“多”字型地貌，冲沟、冲出锥以及田埂等地貌或地物发生左旋错断。裂缝，宽约1米、深约3米的大裂缝，是1920年海原大地震时山体错裂形成的。这条山体裂缝是迄今为止海原县境内山坡上发现的最大、最直接的地震遗迹。
盐池平地裂缝据干盐池地震幸存者回忆，有一条构造地裂缝自城墙东南隅斜穿全城，至西北城隅，继而复向西北延伸，穿过盐池湖地。干盐池古城南边，有一条近1公里的裂缝，宽窄不一，深不可测，为迄今为止海原县境内平地上发现的最大、最直接的地震遗迹。
地震裂缝
二、地震滑坡
海原地震区处在黄土高原区，地震造成的滑坡面积广、规模大、来势猛，引起非常严重的灾害。震区滑坡有5个密集地区，分布在：（1）海原县的李俊堡附近；（2）海原县的关庄一带；（3）西吉、会宁、静宁3县交汇地区；（4）固原县的石碑湾一带；（5）通渭县马家店一带。其中面积最大的一片位于西吉、会宁、静宁3县毗邻地区，其面积达2000平方公里。山体崩塌滑坡，往往造成村庄的房屋、人畜、树木、道路及田地均被摧毁掩埋，还有“移宅基在数里之外，覆压在数十丈之深者”。众多的黄土滑坡使这一带的山川大为改观，形成了干旱黄土高原独特的地震灾害地貌景象。目前，海原县境内现存最大的、最为明显的有九彩乡大滑坡、李俊海子大滑坡、李俊乡二百户大滑坡。其中，李俊海子大滑坡位于李俊乡海子沟与猫儿沟交汇处，自西北穿向东南，滑坡体长约3000米，形成的大小山包及滑坡后缘面仍清晰可见，大地震造成地震断层西南侧的海子沟北侧发生大规模滑坡，自马儿山向南和东南方向滑向海子沟，堵塞河道800余米，积淤河水数里，深达十余处。静宁“县城以西的孙家沟、高家堡、七里铺等地，河流俱被山崩壅塞，水流不通。土山崩塌者六十余处。”
三、地堑
1920年海原大地震形成的地堑，它们穿越山梁，横垮沟谷，不受任何地形和岩石的影响，按着既定的方向伸展，显示出其严格受断裂控制的特点。现存的主要有小山地堑。该地堑位于海原县城南5公里南华山下小山村。1920年海原大地震造成山体滑坡，在长约600余米的山坡、山凹地带形成雁行式排列的张裂缝和地震鼓包。单个鼓包长7～8米，宽2～3米，高30～50厘米。裂缝和鼓包排列比较紧密，互相平行，整体呈斜式。大量隆挤山包和地震断裂带堑壕，最深处达百米左右，并呈东南向西北走向纵过周围山峦，异常奇特。
一、李俊海子
位于李俊乡海子村，原为河滩，并有多处水泉。1920年海原大地震造成蒿内村北山滑坡塌陷，与南山相接，阻塞河道，形成天然堰塞湖，当地人取名“海子”。据谢家荣在《民国九年十二月甘肃地震报告》中叙述：“在固原西北约百里。居清水河支流上流。其东南十里为李俊堡。二山合崩阔约八百余公尺，长亦如山。山上黄土之下有红色及绿色页岩，砂岩中多石膏。崩下之部，石质与黄土相杂，石块往往甚大，将河道一段长约八百公尺完全壅塞。其下流蒿艾里附近积水甚深，当调查时水面距村不过数尺。沟内之树木多被淹没，只露其颠。此处河工因有石质相杂开挖最艰。”民国十一年十一月，由华洋救济会招本地灾民以工代赈开挖疏通。1961年改建成海子水库，堰长2200米，宽300米，容水308万立方米，可灌农田2500亩，有养鱼水面746亩，水堰多生长毛蜡。
李俊海子堰塞湖
二、古老的堰塞湖——石峡口水库
这一地区处于地震多发地带。而声称是记载着过去四千年事件的地方档案馆，只记录了一次灾难所引起的毁灭性地震。一次是一千二百年前的唐朝，那一次地震严重地影响了离现在这片废墟东面二百英里处的陕西省北部。古迹及古代雕塑是这两次震动的默默不语的见证。
——摘自厄普顿·克劳斯《在山走动的地方》
该水库为唐代一次大地震中形成的堰塞湖。据史料记载，宋夏时期，当地居民受水淹泽之苦，曾多次开挖疏通，到了清乾隆年间，县长朱亨衍率民开凿红古、驼厂山峡险阻，以通行旅。