Cutremurele sau tremurările apar atunci când o eliberare rapidă de energie sub suprafața Pământului creează o undă seismică. Cutremurele provoacă tremurarea solului și pot declanșa tsunami, alunecări de teren, incendii, vulcani și alte dezastre majore. Cele cinci etape ale unui cutremur se bazează pe teoria rebotului elastic, pe care geologul Henry Fielding Reid a conceput-o după marele cutremur din San Francisco din 1906.
Construcție elastică
Teoria rebotului elastic se bazează pe conceptul că cutremurele rezultă din forțe care nu se apropie de cutremurul real. Prima etapă a unui cutremur este acumularea treptată a tensiunii elastice, care are loc de-a lungul a mii de ani. Când ambele părți ale defectului se mișcă, tensiunea elastică se acumulează în roci încet, comprimând particulele de rocă împreună.
Dilatanță
A doua etapă are loc atunci când rocile din Pământ sunt împachetate împreună cât mai aproape posibil. Pietrele trebuie apoi să se extindă prin fisurare pentru a crește spațiul pe care îl ocupă. Acest proces se numește dilatanță. Pe măsură ce se formează mici fisuri, apa din interiorul porilor rocilor este forțată să iasă și aerul este lăsat să intre. Drept urmare, rocile devin mai puternice. Procesul permite rocilor să dețină o tensiune și mai elastică.
Influx de apă
A treia etapă are loc atunci când apa care a ieșit din pietre este forțată să intre înapoi din cauza presiunii înconjurătoare, similar cu modul în care apa umple o gaură în nisip. Pe măsură ce apa este forțată înapoi, roca își pierde puterea. Stâncile sunt semnificativ tensionate de aceasta. Fluxul de apă împiedică formarea mai multor fisuri, ceea ce face ca rocile să nu se mai extindă. Apa servește ulterior ca lubrifiant atunci când se eliberează tensiunea elastică care s-a acumulat în timp.
Cutremur
Etapa a patra este cutremurul propriu-zis. Deoarece rocile nu mai pot rezista la tensiunea elastică, apare o ruptură bruscă de defect. Energia stocată în roci este acum forțată și eliberată sub formă de căldură și unde seismice. Undele seismice sunt valuri mari de energie care curg spre exterior prin scoarța Pământului, ca undele dintr-un iaz. Valurile provoacă o scuturare bruscă, adesea violentă a solului.
Replici
Etapa a cincea este etapa finală în timpul căreia o scădere bruscă a stresului provoacă mici replici, care sunt cutremure sau rupturi mai mici. Replicile eliberează tulpina elastică rămasă. Replicile sunt adesea imprevizibile și pot apărea la ani de la cutremurul inițial. În funcție de mărimea cutremurului principal, dimensiunea și frecvența replicilor pot fi semnificative. În cele din urmă tulpina scade, permițând revenirea condițiilor normale de pe suprafață.