Bu fay hattı boyunca, Kelkit vadisinin kuzeyindeki arazi doğuya doğru hareket ederken, güneyindeki kısımlar batıya doğru hareket etmektedir. Kelkit havzasında yer alan Tokat ve çevresi, son 2000 yılda en az 30 büyük depremle sarsılmış ve bunların en yıkıcıları 1939, 1942 ve 1943 yıllarında gerçekleşmiştir. Bu depremler sonucunda taş üstünde taş kalmamış ve şehirler haritadan silinmiştir.
Milattan sonra 1000’lerden 1939’a kadar Tokat’ta yaşanan depremler arasında 1045, 1268, 1458, 1482 ve 1498 yıllarındaki depremler bulunmaktadır. 4 Nisan 1543 tarihindeki deprem hakkında fazla bilgi olmamakla birlikte, 17-18 Ağustos 1668'de meydana gelen deprem, Kuzey Anadolu’nun geniş bir kısmını etkileyerek ciddi can ve mal kaybına sebep olmuştur. Bu deprem Tokat’ta da ağır hasara yol açmış, şehir surları ve kalenin bazı kısımları yıkılmış, Taşhan minaresinin tepesi ve Behzad Camii’nin bazı binaları zarar görmüştür. Ancak kiliselerde herhangi bir hasar olmamıştır. Şevval 1095/1684 yılında Amasya ve Tokat’ta şiddetli bir deprem daha meydana gelmiş ve birçok taş yapı zarar görmüştür. 20 Ocak 1777’de Tokat’ta büyük bir deprem daha yaşanmış ve şehirde büyük hasar oluşmuştur.
yüzyılın başlarında Tokat ve çevresinde yaşanan depremler arasında Şubat 1902'deki depremde insan ve hayvan kaybı olmamış, bazı binalarda çatlaklar oluşmuştur. 18 Mart 1902’da Niksar’da hafif şiddette depremler olmuş, ancak hasara yol açmamıştır. 9 Haziran 1919’da Almus’ta meydana gelen ve maksimum şiddeti 8 olarak saptanan deprem, Yeşilırmak vadisinde ve Almus’ta maddi hasara ve birçok kişinin ölümüne neden olmuştur. Cumhuriyet döneminde ise 10 Aralık 1930 ve 29 Nisan 1938’de Tokat’ta hissedilen depremler hasara yol açmamıştır.
Kelkit Vadisi’nin en büyük depremlerinden biri, 26 Aralık 1939 tarihinde gece saat 2.00’de meydana gelen 7.9 şiddetindeki Erzincan depremidir. Bu depremde Erbaa, Niksar, Reşadiye, Suşehri, Koyulhisar, Erzincan ve Erzurum’da 2600’den fazla insan hayatını kaybetmiş, bölge halkı büyük acılar yaşamıştır. 20 Aralık 1942’de Erbaa ve Niksar’da yaşanan 7.1 şiddetindeki deprem ise 1939 depreminden daha fazla can ve mal kaybına sebep olmuş ve Erbaa neredeyse haritadan silinmiştir. 26-27 Kasım 1943’te ise bir başka büyük deprem, Cuma gecesi saat 12.45’te meydana gelmiş, ancak bu depremde can ve mal kaybı nispeten daha az olmuştur. Üç büyük depremle sarsılan Erbaa, eski yerinin güneyinde ve Imbat deresinin batısındaki Ardıçlık mevkiine taşınmıştır.