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I terremoti si verificano quando due sezioni di roccia all'interno della crosta terrestre si muovono l'una contro l'altra. La crosta terrestre e il mantello superiore, noti collettivamente come litosfera, sono costituiti da un numero di sezioni separate, o placche tettoniche, in costante movimento l'una rispetto all'altra. Le forze che spingono queste piastre sono correnti di convezione che salgono dal nucleo caldo e fuso della Terra, attraverso il mantello di plastica e verso la litosfera dove si raffreddano e ricadono nel nucleo. I terremoti si verificano sia attorno ai confini di queste piastre che al loro interno.
Stress
Il movimento delle placche tettoniche provoca l'accumulo di stress sui confini e all'interno delle placche. Deforma la crosta attraverso un processo di schiacciamento, stiramento o edificazione. Lo stress si accumula nel corso di anni, decenni, secoli, migliaia o milioni di anni. Quando lo stress supera la forza della roccia, la roccia si rompe.
Guasti
Un difetto è l'aereo lungo il quale si infrangono le rocce. Quando le rocce si muovono lateralmente l'una rispetto all'altra, creano una faglia. Un esempio di questo è il San Andreas Fault in California. Quando un pezzo di crosta cade rispetto ad un altro, questo è un difetto normale. Difetti normali esistono lungo i confini delle valli spaccate, come la Death Valley in California e la Valle del Reno in Germania. Quando un pezzo di crosta si sposta sopra o sotto un altro, crea un errore di spinta. Difetti di spinta limitavano l'intero bacino dell'Oceano Pacifico.
Rottura
La rottura è l'area della rottura della roccia durante un terremoto. Sul terreno, appare come una frattura che si muove lungo la lunghezza di una faglia. Una rottura di 21 piedi di lunghezza lungo 270 miglia della Faglia di San Andreas causò il terremoto di San Francisco del 1906.
Propagazione
La propagazione è il movimento di una rottura attraverso la Terra. Durante il terremoto di Maule del 27 febbraio 2010 in Cile, la rottura si spostò lungo il piano di faglia verso nord, sud e ovest ad una velocità compresa tra 1 e 1,5 miglia al secondo.
Agitazione del terreno
La propagazione della rottura disturba le rocce vicine. Questo disturbo viaggia all'interno della Terra fino alla sua superficie e lungo la sua superficie in ondate di energia note come onde sismiche. Questi arrivano alla superficie terrestre a impulsi, causando tremori del terreno e danni agli edifici.
Liquefazione
Il forte scuotimento del suolo lungo le coste o le sponde del fiume allenta la coesione del grano e la struttura del suolo. In mancanza di resistenza, il terreno si comporta come un liquido. Gli edifici affondano in terreno liquefatto mentre tubazioni e serbatoi sepolti galleggiano verso l'alto come per galleggiamento. La seconda città della Nuova Zelanda, Christchurch, sorge su un'antica valle del fiume e in una palude prosciugata. La liquefazione durante il terremoto del 22 febbraio 2011 a Christchurch ha reso inabitabile mezza città e la sua periferia.