Прибыв в Петербург, И. В. Мушкетов занялся обработкой этих материалов и уже 5 ноября 1887 г. представил Присутствию Геологического комитета предварительный отчет по исследованию Верненского землетрясения, а окончательный был им завершен в начале 1889 г. и опубликован в 1890 г. Как установил И. В. Мушкетов, Верненское землетрясение по площади распространения не уступало таким крупным землетрясениям, как Чилийское (1822 г.), Греческое (1870 г.) и др. Эта область имела форму неправильного эллипса, длинная ось которого простиралась согласно с простиранием Тянь-Шаня почти на 1500 верст, а короткая — в перпендикулярном к ней направлении — почти на 900 верст. Эпицентр землетрясения располагался на северном склоне Заилийского Алатау и представлял собой полосу не более 5 верст в ширину и около 35 верст в длину. Центр (или фокус) землетрясения, согласно расчетам, находился на глубине от 5 до 15 верст. На северном склоне Заилийского Алатау, прилегающем к району Верного, на протяжении около 80 верст и особенно в пределах эпицентра землетрясение вызвало крупные обвалы, сдвиги, оплывины (грязевые потоки) и оползни, которые местами запрудили русла потоков, образовавших временные озера. Была перекрыта и р. Малая Алматинка, снабжавшая водой г. Верный. В результате до полудня 28 мая все арыки в городе оставались сухими, пока вода не прорвалась и не хлынула в виде грязного потока, что потом и послужило поводом для паники. Громадные оползни и оплывины возникли в долинах Кутур-Булак, Прямой Щели, Большой Алматинки, Джаман-Булак, Аксай и др.
В долину Большой Алматинки из левого ее притока, Урта-Сай, 28 мая стремительно низверглась громадная оплывина, унеся с собой более 40 человеческих жизней и много скота. На Джаман-Булаке подобная оплывина заполнила всю долину и вышла за пределы гор, как и везде представляя собой глинисто-песчаную массу вперемешку с различной величины валунами и обломками стволов деревьев. Громадные оползни, обвалы, оплывины и осыпи, загромоздившие долину Аксая и принесшие гибель более 60 человекам, «при своем падении во многих местах запрудили ее, образовав временные плотины..., вследствие чего целый день до 11 часов вечера 28 мая ниже оплывин в Аксае не было воды; только в ночь с 28 на 29 мая Аксай прорвал запрудившие его плотины и вынес с громадной быстротою массу скопившейся воды вместе с грязью, прошедшую даже до Ташкентской почтовой дороги, т. е. верст 15 вне гор., ... она заполнила все канавы, снесла мосты.. .».{17} Общее количество разрушенных и перемещенных горных пород на северном склоне Заилийского Алатау составило, по расчетам И. В. Мушкетова, не менее 440 млн. м3.
Собранный экспедицией материал по Верненскому землетрясению во многом прояснил происхождение подобных явлений в Туркестане. Существенно уточнил свои прежние взгляды и И. В. Мушкетов. «Раньше, по некоторым отрывочным наблюдениям 1874—75 гг., — писал он,{18} — я склонен считать все туркестанские землетрясения за нептунические и даже высказывал эту мысль в своих первых отчетах о путешествии по Туркестану, но исследование Верненского землетрясения 28 мая 1887 г. доставило целый ряд доказательств в пользу того, что не только Верненское, но и почти все сколько-нибудь значительные землетрясения Туркестана, в том числе и Беловодское 22 июля 1885 г., принадлежат к тектоническим, тесно связанным с дислокацией Тянь-Шаня».
На тектоническое цроисхождение Верненского землетрясения, по мнению И. В. Мушкетова, указывало: 1) положение области эпицентра, вытянутой согласно с простиранием складок и сдвигов северного склона Заилийского Алатау; 2) значительное проявление разрывной тектоники в области эпицентра; наличие крупных трещин, простирающихся в том же направлении, что и вытянут эпицентр; 3) вероятная одновременность удара по крайней мере по всей длине эпицентра; 4) вытянутость всей области землетрясения согласно с общим простиранием складок Тянь- Шаня; 5) значительная глубина залегания центра землетрясения; 6) значительная продолжительность землетрясения; 7) совпадение наибольших колебаний атмосферного давления с наступлением сильнейших подземных ударов; 8) одинаковый характер разрушения по всей линии ударов и изменение его с удалением от этой линии.