Momen magnitude (Mw) merupakan ekspresi dari luas patahan sumber gempa. Pada Mw 6 SM, patahan sumber gempa memiliki panjang 20 - 50 km. Pada Mw 7 SM, panjangnya 100 - 200 km. Pada Mw 8 SM, panjangnya 200 - 400 km. Dan pada Mw 9 SM, panjangnya lebih dari 400 km (sebagai contoh, gempa Aceh 2004 dengan Mw 9,15 SM memiliki panjang patahan sumber gempa 1.600 km).
Menggunakan model hubungan magnitude gempa dengan panjang patahan dari Ambrasey dan Zatopak serta perbandingan lebar terhadap panjang patahan dari Rivera, maka bisa dideduksi sumber gempa Pagai 2010 adalah patahan sepanjang 200 km dengan lebar 60 km. Rilis USGS Finite Fault Model yang dikerjakan Prof. Chen Ji (seismolog Caltech) menunjukkan patahan ini terbentuk dari tenggara ke barat daya menuju azimuth 319 (atau sejajar dengan palung laut didekatnya) dengan sifat pematahan naik miring (oblique thrust) pada sudut dip 7 derajat. Sehingga pada luasan patahan tersebut pergeseran yang terjadi mencapai 130 cm. Namun pergeseran vertikalnya, yakni dislokasi dasar laut, sebenarnya relatif kecil karena hanya 20 cm. Kecepatan pematahan rata-rata sebesar 2 km/detik, sehingga Pulau Pagai bergetar selama setidaknya 100 detik akibat gempa utama Pagai 2010 ini.
Menggunakan data guncangan yang dirasakan di Padang, Bengkulu, Bukit Tinggi dan Singapura, gempa Pagai 2010 ini memiliki koefisien atenuasi empirik 0,00344 +/- 0,00068. Dengan menggunakan model pelemahan getaran gempa seperti yang diperkenalkan pertama kali oleh Charles F Richter dan Beno Gutenberg, pada koefisien atenuasi tersebut didapatkan bahwa getaran gempa terjauh yang masih bisa dirasakan sebagian besar manusia mencapai 692 km dari episentrum. Pekan Baru yang berjarak 470 km dari episentrum merasakan guncangan 2 MMI sementara Jakarta yang lebih jauh (yakni 805 km dari episentrum) tidak merasakan apa-apa karena getarannya hanya 1 MMI. Getaran yang berpotensi merusak, yakni yang lebih kuat dari 6 MMI, hanya terjadi di Pulau Sipora, Pagai Utara dan Pagai Selatan serta pantai barat daratan Sumatra di sekitar Sungai Penuh.
Rilis USGS PAGER dengan menggunakan data distribusi penduduk dari Landscan 2005 menyebutkan ada setidaknya 53 ribu orang yang tinggal di daerah yang mengalami guncangan lebih kuat dari 6 MMI tadi. Dengan demikian terdapat potensi adanya korban jiwa terkait getaran, terutama akibat runtuhnya struktur bangunan atau tanah longsor. USGS memperkirakan terdapat potensi 66 % untuk korban antara 1-10 jiwa dan 30 % untuk korban 10-100 jiwa. Sementara dampak ekonominya, terdapat potensi 67 % untuk kerugian hingga US $ 1 juta dan 30 % untuk kerugian antara US $ 10-100 juta. Dengan demikian, jika melihat dampak guncangannya saja, sebenarnya korban jiwa dan kerugian yang ditimbulkan gempa Pagai 2010 ini tergolong kecil, meski bukan minimal.
3. Tsunami
Tsunami merupakan sebuah konsekuensi dari gempa tektonik ketika patahan sumber gempanya berada di dasar laut dan relatif dangkal sehingga menimbulkan dislokasi (perubahan) pada dasar laut setempat. Dislokasi inilah yang memicu olakan kolom air laut diatasnya dan sebagai respons-nya muncullah rangkaian gelombang panjang, yakni gelombang laut yang panjang gelombangnya jauh lebih besar ketimbang kedalaman dasar laut sehingga periode-nya bisa mencapai 10-15 menit (berbeda dengan gelombang biasa yang hanya 10-20 detik). Rangkaian gelombang panjang ini lebih populer sebagai tsunami. Dinamika tsunami, dalam hal ini tinggi gelombangnya (run-up), dikontrol oleh luasan patahan sumber gempa dan dislokasi akibat pergeseran vertikalnya.
Seperti telah disebutkan di atas, pergeseran vertikal akibat gempa Pagai 2010 sebenarnya tergolong kecil karena hanya 20 cm (bandingkan dengan gempa Aceh 2004 yang mencapai 5 m). Dengan menggunakan persamaan yang diperkenalkan George Pararas Carayannis, diketahui bahwa energi tsunami akibat gempa Pagai 2010 tergolong kecil, yakni 0,118 kiloton TNT atau hanya 0,6 % energi bom Hiroshima. Tsunami merusak memiliki tingkat energi jauh lebih besar, umumnya di atas 10 kiloton TNT. Bahkan dalam gempa Aceh 004, energinya mencapai 2 megaton TNT.
Jika tsunami dalam gempa Pagai 2010 benar-benar hanya disebabkan oleh gempanya (dalam hal ini dislokasinya), maka model matematis yang diperkenalkan Katsuyuki Abe memperlihatkan bahwa pada daratan terdekat (yakni Pulau Pagai Selatan), tinggi tsunami maksimum 2,65 meter sementara di Padang hanya akan setinggi 28 cm. Secara teoritis maka tingkat kerusakan yang ditimbulkannya tergolong lokal dan minimal, seperti yang terjadi pada gempa 2007.
Namun laporan-laporan mengindikasikan ketinggian tsunami yang lebih besar. Mengutip JPNN.com (28/10/2010), ketinggian tsunami di Pagai Utara mencapai 5 m. Sementara di Pagai Selatan bahkan mencapai 30 m. Catatan pasang-surut di Padang menunjukkan bahwa gelombang disana mencapai ketinggian 50 cm. Mengapa begitu berbeda?
Katsuyuki Abe telah memperkenalkan besaran yang disebut tsunami-magnitude (Mt), yakni estimasi magnitude sumber tsunami berdasarkan distribusi ketinggian gelombang di berbagai tempat dalam hubungannya dengan sumber gempa tektonik. Sebuah tsunami tergolong normal jika nilai Mt sama dengan nilai Mw, dalam batas kesalahan statistik. Namun jika nilai Mt sangat berbeda dengan Mw, tsunami tersebut tergolong tidak normal karena sumbernya tidak hanya berkaitan dengan gempa-nya saja, namun ada mekanisme lain yang turut mendominasi. Costas Synolakis dan Jose T Borrero menyebut tsunami tak normal ini sebagai tsunami earthquake (TsE), yang dicirikan oleh tinggi gelombang melebihi normal dan kecepatan penjalarannya yang rendah. Dalam banyak kasus tsunami earthquake dihasilkan oleh longsoran besar di dasar laut akibat gempa, meski ada juga yang disebabkan oleh letusan gunung api laut (seperti kasus Krakatau 1883 maupun Santorini 1600 SM). Ciri khas tsunami akibat longsoran ini, di dekat sumbernya ketinggiannya memang bukan main, namun menjauh sedikit darinya ketinggiannya langsung merosot drastis.
Menggunakan data tinggi gelombang di Padang, Pagai Utara dan Pagai Selatan (termasuk memperhitungkan ketinggian 30 m), maka nilai Mt tsunami Pagai mencapai 8,2 alias berbeda dengan nilai Mw-nya yang 7,7 SM. Jelas sudah bahwa tsunami Pagai 2010 adalah TsE.