这种砂水悬浮液在上覆土层压力下，可能冲破土层薄弱部位喷到地表，形成地裂缝、砂管和喷水冒砂现象。古地震是指保存在地质记录中的史前和历史没有明确记录的地震事件（丁国瑜，1982；冉勇康等，1999）。古地震造成的砂土液化现象，以喷砂坑（crater）、砂脉（dike）、砂床（sill）等形式保留在地层中，这些遗迹为研究古地震提供了很大的帮助（朱海之等，1982；Amick，1991；Obermeirer，1996；Sukhiiaetal，1999）。同时也造成了一种特殊的混杂堆积，它不同于断层破碎岩即震碎岩，也不同于水下的震动岩，它是一种有明显产生位移的堆积物，把原来有序的松散的河湖相等地层，局部变成无序的混杂堆积，而且是受挤压自下而上“打破陈规”。虽然其动力是地震波导致的近地面的挤压，但不像气下或水下断层把基岩压裂、变形，基本上没有太大的位移。所以作者不拟把它归入断层破碎岩或归入现在意义上的震动岩。只能把它归入地震产生的一种（次生）混杂堆积——地震液化岩，简称震化岩。
国外对地震造成的砂脉沉积位移构造——液化脉体早有研究，但对填充物混杂状态之细致描写不多。沉积位移构造是由沉积剖面下面的物质沿地震形成的裂隙上涌而成的。在沉积物的压实作用过程中，泥质沉积物会阻止下部砂层排气排水，砂层中的有机物质通过一系列复杂的化学过程可以产生CO2、H2S或CH4等气体，结果使砂层内压强增大，当地震波掠过沉积面时，容易产生裂隙，使发生液化的砂岩裂缝上涌，结果就在沉积面上或裂隙中重新形成砂脉。这种下部物质的上涌是非常强烈的，例如在1964年阿拉斯加地震时，海滩上的泥和水喷入空中高达10—13m。Hesse等（1983）对加拿大诺娃斯科省密西西比期HortonBiuff组湖相层中的沉积位移构造进行了详细的研究，发现脉体的顶部由水平纹层或倾斜纹层，某些表面涌出体的倾斜纹层中含有交错纹层，这是砂体从裂隙溢出时形成的。另外，发生在松散泥质湖底的沉积物拥挤作用涌出的沉积物产生载荷构造和差异下沉，使得对这种构造的解释更加复杂化。然而在所有观测到的例子中，如载荷构造发育等，表明表层沉积物的强度一般足以支撑涌出的砂层。
HortonBiuff剖面的主要脉体层包裹100多个互相平行的砂脉—碎屑脉体，出现在同一底层层位上，因此上涌运动的触发被认为是同时的。此外，线状脉体的水平位置间距很规则，在0.75—5m，反映埋藏砂层的压力释放是按次序通过湖底的，其方向大概与脉体正交，这个方向很可能就是大地震波的传播方向（Hesseetal，1983）。
在液化沉积物上涌时，地表还形成一种盘形的塌陷构造——砂坑。它比上述的脉体大一些，直径3—5m。当下部物质上涌，压力得到释放后，在裂隙口周围发生塌陷。从填充在这些长条形耳状洼地中的砂质粉砂中的前积层来看，从裂隙口溢出的物质曾经流回到坑里再填充。
湖相沉积中的泥沙互层、富含有机质、压力下封闭的水和气体等条件对于沉积位移构造的发育来说是很理想的。但是在其他许多环境也能形成这种构造。娄伯君（1）在总结1965年山西临汾地震形成的混杂堆积时，发现由地震而液化的粉细砂层在裂隙中流动、喷涌。在黄土剖面上形成脉状穿插的粉细砂层，并可见到明显的流动构。
脉体与黄土间的界线清楚，不同部位的脉体在颜色、粒度、流动构造特征上有所不同，原因可能和脉体上涌时与黄土的不均匀混合有关，也可能是一次以上脉体贯入的结果。
1.砂脉
杨晓燕（2003）对地震喷水冒砂所造成的砂脉、砂坑等堆积特征进行了迄今为。从表111的描述中可见多条砂脉可以于黄河二级阶地前缘南北约0.5km，东西约5km范围内。
在剖面上，砂脉、砂管等遗迹切穿黄河二级阶地的黏土质粉砂层，底部与河床相砂砾石层相接，顶部与洪水堆积物相接，说明河床相砂砾石层是古液化层，而渗透性相对小的漫滩相黏土质粉砂层为盖层（图1此处砂脉（砂坑）均在顶部形成喷砂层，喷砂和砂脉填充物包括大量黏土团块、砾石（最大粒径达15cm）、小砾石、粗砂、中砂、细砂、齐家文化陶片。
S26在清理出的地面上向东南方向延伸，S27、S28向下尖灭，S29只剩下裂缝北侧壁，S30和S31相交，两壁上均残留砂和黏地面可见沿80°方向延伸4m，充填物极其混乱，包括石块、大小不一陶片、泥质团块、砂、岩屑。在墙体上显示出漏斗两砂脉在剖面上相距80—100cm，充填紫黑色砂、岩屑及红色黏土团块（最大粒径约8mm），出露约2.5m，2m以上砾石含量大，最大一块砾石为（3—4）cm×（2—2.5）cm，其他均为最大粒径不超过1cm左右的小砾石。砂脉穿透漫滩相黏土质粉砂层，到达顶端中断。上接漫滩相堆积出露在漫滩相顶部，出露高度7m左右，砂脉宽度上部为20cm多，下部10—15cm，充填物为红色黏土，夹大小砾石、粗砂、中砂、细砂、红色黏土团块（粒径约1cm）。砾石可见最大为5—6cm长，宽3cm厚根据Obemeier（1996），古砂土液化的表现形式有砂坑（crater）、砂脉（dike）、喷砂（sandblow）、砂床（sill）及地面塌陷（depression）5种形式。官亭盆地的古砂土液化，主要表现为砂脉、砂坑、喷砂和局部地面塌陷。
砂脉是官亭盆地内最常见的液化遗迹，其宽度从几毫米到二三十厘米不等。砂脉有的切穿盖层，有的在盖层中尖灭。砂脉填充物在不同地方表现不同：液化区东部，砂脉填充物为岩屑、砂夹杂泥质小团块；液化区西（1）洪水堆积物；（2）漫滩相黏土质粉砂层（低渗透性的非液化层）；（3）砂砾石层（液化层）部由于受老洪积扇的影响，充填物中除岩屑、砂以外，混杂了很多沟谷堆积物；液化区中部，即喇家遗址区，充填物还夹杂大量的小砾石、碎陶片、碎骨、烧红土块、白灰面等文化堆积（图1118），宽度大于15cm的砂脉，充填物主要为洪水携带的红色淤泥。
砂脉中的岩屑和砂来自液化层，即二级阶地砂砾石层。直径从几毫米到1cm左右的泥质小团块，是喷水冒砂时，水砂混合物在喷出过程中，将砂脉两壁的土层（黏土质粉砂层）以泥质小团块的形式挟裹出来。遗址区砂脉充填物出现小砾石，表明此处的液化强度较液化区东部更大。
地震时，伴随砂土液化、土层孔隙水压力的上升产生向上方的侵入、喷出运动；连续震动后，伴随液化士层的减压作用，产生向下方的下吸运动。前者是砂土液化的主要阶段，后者是砂土液化的终止阶段（高滨信行等，1998）。喇家遗址区砂脉充填物中混杂堆积与环境的碎陶片、碎骨、烧红土块、白灰面等文化堆积，从砂脉开口直到深达2m左右的地方均有出现。这些砂脉宽度一般在3—10cm，文化堆积物与砂、岩屑等混杂一起。其充填物红色淤泥中挟裹大量的泥质小团块、砂、岩屑、砾石及大量马家窑和齐家文化的陶片、烧红土等文化遗迹，离开遗址区则文化充填物剧减。淤泥中砾石长轴一般在5mm左右，但有时也发现粒径达5—6cm的中砾。从剖面上观察，砂脉两壁陡直、平整，而且由于洪水堆积物主要为红黏土，充填物失水风干后，变得致密、坚硬，与裂缝壁分界清楚，砂脉则如同一堵“岩墙”。
杨晓燕（2003）归纳砂脉的形成有三个来源：
（1）液化层盖层侧向滑动时产生的与河大致平行的或远或近的地裂缝。
是液化盖层侧向向河滑动时产生裂缝的示意图。在近河岸地方，地震产生的裂缝宽度向河方向逐渐增大，在强震区最大达到2—3m；在远河岸地方，地震产生的裂缝相对较小，一般在10cm左右（Youd，1984）。图1119绘出的河流不同河段河岸上的砂脉走向。
（2）地震时地应力产生的地裂缝。因力学性质的差异，可将地裂缝分为压性地裂缝、张性地裂缝、扭性地裂缝、压扭性地裂缝和张扭性地裂缝五种类型。地震地裂缝发育时，常常伴随出现喷水冒砂现象。
（3）地震前盖层已经存在的由于风化、滑坡、生物活动等形成的裂缝。如在1811—1812年NewMadrid地震震中区发现的砂脉，很多砂脉切穿顶部风化裂隙（Ober meier，1996）。
3.砂坑
砂坑在青海共和县喇家村东南发现较多。由于地震而产生液化的砂、水混合物携带盖层里的土屑猛烈地喷出地表，强大的冲击力将地表冲出一个漏斗状坑，形如炸弹爆炸后的弹坑，喷出的砂堆积在坑内及周围，形成砂坑。液化区内的砂坑规模大小不一，残存坑径从30cm到3m不等。规模小的砂坑，其喷砂已不见，只在地表留下漏斗状坑，坑内充填有砂、屑岩、砾石及碎陶片、烧红土等文化堆积，上覆洪水堆积物（图1118之C）。规模大的砂坑，则以透镜体的形式保存在地层中（图1118之D、F）。喇家村南黄河二级阶地前缘的一个砂坑，直径约为3m，是保存较好的一个砂坑。喷出物形成的透镜体厚30—40cm，由粒径几毫米至十几毫米的小砾石、岩屑、各粒级砂及泥质小团块混杂组成（图1121）。堆积物弱分选，在坑壁及坑底堆积物较粗，向上逐渐变细，坑壁微层理倾向砂坑中心。与重力堆积相似，透镜体之上，是液化盖层块体。同时，流水将地表的一些砾石、陶片等带入坑内。之后，坑壁坍塌，液化盖层的士块覆盖在各堆积物之上。
据杨晓燕（2003）观测，根据地层关系，喇家的洪水堆积年代晚于古地震发生的年代。有一砂脉，宽度在30cm左右，其充填物是洪水堆积物挟裹的砂、小砾石和陶片。探方壁上的砂脉横切剖面显示出洪水流入裂缝时的流动构造和拖曳构造，表明砂脉在形成之后未接受其他堆积物填充之前，就有洪水堆积物注入。洪水的发生在地层上稍晚于地震，但时间相隔很短。另外，用热释光对采自这两个砂脉顶部的喷砂进行测年结果为（11800±830）aBP。测年结果与黄河二级阶地砂砾石层堆积年代相同，说明沿裂缝喷出的砂在还没有重新接受热事件（光照）之前，迅速被洪水堆积物覆盖。根据对全球各地的观察，地震时的喷水冒砂，一般会持续几个小时到一天时间，这也是砂脉形成的时间。砂脉中有被下吸的洪水堆积物，表明洪水来得很快，也只比地震晚几个小时或一天（杨晓燕，2003），至少为7级地震，古村落的破坏烈度为9度。古地震喷砂等现象解释了考古时遇到的一些有趣但不解的现象。如探方中遇到大型砂脉以及上、下地层的混乱关系，这些都用地震喷砂现象得到解释。
4.砂脉及砂坑的识别
在混杂堆积研究中，注意沉积位移构造与外生成因的相似构造之间的差别是很有意义的。这其中最容易引起混乱的是脉体与泥裂，以及干寒环境下的寒冻裂隙的冰楔遗迹—砂楔之间的区别。地震形成的液化脉体可以和泥裂、砂楔一样均有上宽下窄并被异物充填的特点，区别在于液化脉体两侧地层常伴有垂直错动，脉体组成物质来源于下部的某一个“母体”层，脉体常具有流动构造、塌陷构造，脉体之间大致平行；而砂楔两侧地层则存在冰楔发育时期冻融作用形成的挤压变形，来源于外部的充填物质因为无数次的冻融交替而出现定向构造，在地面上呈多边形分布；而一般的收缩泥裂尽管也是呈多边形展布，但它在侧向上不会出现挤压变形。也不会有垂直错动，充填物质来源于外部，常见的是洪积物或河层。由于是一次充填，因此不大可能有好的定向构造。另外，三者在产出环境上是不同的。一般来说，只要对各种可能出现的混杂的结构构造有明确的认识，再结合气候环境以及区域地质情况是能够将它们区分开来的。这个被原作者当做“史前强震事件显著证据”的“脉状”体并不具有构造作用的特征，根据两壁的变形特征和下立面充填物的定向构造将其解释成冰楔构造似乎更为合理。
此外，在混杂堆积研究中，地震成因的地裂缝充填的“脉状”结构体与其他由外力作用形成的“脉状”结构体之间的区别是一个值得重视的问题。它们在充填方式上可能大体相同，但是前者常具有垂直断距，裂缝向下贯通，根据现代地震现场观察，其在平面上雁行式展布，两两之间由挤压形式的鼓起；而外力成因者如冰楔或砂楔底部裂缝无“根”，平面上常为多边形展布。
古冰楔、土楔、砂楔和砾楔等冰缘现象，可统称为“楔形脉”构造。它们散布在北欧、北美和青藏高原、东北、华北等古今冰缘地区。其最大特征是两侧因冰楔冻胀挤压有变形现象且地平面上呈多边形。相比冰楔内部地层变形有的比较复杂，有的比较简单（图1122），但都不是地震裂隙。
二、液化塑性褶皱（卷曲变形）、断层和液化角砾岩
乔秀夫等（2001）对郯庐断带沧浪铺阶古地震的调查研究，进一步揭开了地震液化所造成的更为广泛的地层变形现象，已远远超过砂脉、砂坑的影响范围。沧浪铺阶是一套白云质泥岩、页岩以及泥灰岩，是干旱—半干旱环境下滨海沉积，是典型的盐坪环境。有关地震形成的砂、泥质脉前面已经介绍，但此处规模大、密度大，以致在平面上也构成多边形网。特别值得介绍的是液化造成的饱水塑性褶皱、液化卷曲变形（hydro plasticdeformation）、液化微断层（hydroplasticmicrofault）以及液化角砾岩等，所造成的有序沉积中的种种混杂结构和构造。
乔秀夫等（2001）认为，地震所引起的剪切力引起含水地层中超孔隙水压力，在完全水平的砂层中便产生液化作用，当砂与水浑然一体时，产生的悬液——水与砂粒混合体在层内运动。大林子组盐坪沉积层，因上覆层不厚，受压力小，使岩层中多种液化成型过程得以充分施展。如几个相近的砂脉可在脉的两端产生一系列褶曲（图1123），此即水塑性褶曲。与此同时，脉本身与围岩之间有微型错位，在脉壁的钙质膜上形成擦痕，显示了微型断层的存在。
水塑性褶曲在更大范围内进一步发展就形成了液化卷曲变形及水塑性微断层。在卷层，记号笔上方为液化角砾岩，照片上方为较平直的钙结壳层（CC），表明褶皱为层内液化成因曲发展进而破碎时，形成液化角砾岩（图1124），此类角砾在图形上可以相互拼接。
同时，液化脉在不同方向穿插同一岩层，也可使岩层角砾化，角砾也具有可拼性（乔秀夫等，2001）。
