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據中國地震台測定，震央位於距離定西縣城17公里的踏步鎮，震源深度20公里。在震後5小時內，災區共發生餘震422次，最大規模達5.6級。今次震區以山區為主，其中岷縣現有人口45萬，漳縣為20萬。岷縣災情最為嚴重，傷亡慘重，全縣大部份鄉鎮受災，房屋倒塌嚴重，有的村莊房屋幾乎全毀，當地通信光纜中斷，固網電話和手機信號中斷，至少五個鄉鎮大面積停電。在漳縣，13個鄉鎮多數房屋出現裂縫，5,600戶2.1萬間房屋嚴重毀損，倒塌380戶1,203間。
在重災區岷縣境內，倒塌房屋和牆體隨處可見，掛有「抗震救災」字樣的各種車輛穿梭，大批傷員被送往醫院救治，靠近山崖一側的公路散落着大大小小的碎石和土方，驚魂未定的村民們三五成群聚集在遠離房屋的路旁，不少人懷裏緊緊抱着沉睡的孩子。有當地居民說，附近農村有很多「不堪一擊」的土坯房，因此地震損毀嚴重。當地部份地區下大雨，蘭州中心氣象台發佈最高級別的暴雨紅色預警信號。暴雨不僅增加救災搜救難度，更引發山泥傾瀉，當局提醒民眾和車輛盡量避開陡峭斜坡。

列車被困乘客缺糧

地震發生後，蘭州軍區第21集團軍防化團100多官兵率先進入災區展開搜救，武警總隊、消防隊員、衞生廳醫療人員陸續趕到。由於外界通往定西市的高速公路未受地震影響，救援隊伍進入震區過程大致順暢。國家主席習近平、總理李克強和副總理汪洋，分別對抗震救災作出指示。
一輛從西安開往青海列車，昨凌晨零時因暴雨導致山泥傾瀉，一直被困於甘肅天水市附近，清晨搶修後又遇上地震所引發的山泥傾瀉，列車被困震區進退不得，車上杯麵賣完，許多乘客12小時沒有進食。車上一名網民發微博「求救」，引起媒體關注，網民為乘客打氣，直至下午，被困列車重新開動，車廂內響起一片歡呼聲。西安、成都震感強烈，網民紛稱「吊燈不斷擺動」，四川廣元一條河水在地震發生時還出現異常跳動，但未有傷亡報告傳出。