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Los terremotos ocurren cuando dos secciones de roca dentro de la corteza terrestre se mueven una contra la otra. La corteza terrestre y el manto superior, conocidos colectivamente como la litosfera, consta de una serie de secciones separadas, o placas tectónicas, en constante movimiento uno con respecto al otro. Las fuerzas que impulsan estas placas son las corrientes de convección que se elevan desde el núcleo fundido caliente de la Tierra, a través del manto plástico y hacia la litosfera, donde se enfrían y vuelven al núcleo. Los terremotos ocurren tanto alrededor de los límites de estas placas como dentro de ellas.
Estrés
El movimiento de las placas tectónicas hace que el estrés se acumule en los límites y dentro de las placas. Se deforma la corteza a través de un proceso de trituración, estiramiento o elevación. El estrés se acumula a lo largo de años, décadas, siglos, miles o millones de años. A medida que el estrés excede la fuerza de la roca, la roca se rompe.
Faltas
Una falla es el plano a lo largo del cual se rompen las rocas. Cuando las rocas se mueven lateralmente una con respecto a la otra, crean una falla de deslizamiento. Un ejemplo de esto es la falla de San Andreas en California. Cuando una pieza de corteza cae en relación con otra, esta es una falla normal. Existen fallas normales a lo largo de los límites de los valles de las grietas, como el Valle de la Muerte en California y el Valle del Rin en Alemania. Cuando un trozo de corteza se mueve sobre o debajo de otro, crea una falla de empuje. Las fallas de empuje limitan toda la cuenca del Océano Pacífico.
Ruptura
La ruptura es el área de rotura de rocas durante un terremoto. En el suelo, parece una fractura que se mueve a lo largo de una falla. Una ruptura de 21 pies de largo a lo largo de 270 millas de la falla de San Andreas causó el terremoto de 1906 en San Francisco.
Propagación
La propagación es el movimiento de una ruptura a través de la Tierra. Durante el terremoto del Maule del 27 de febrero de 2010 en Chile, la ruptura se movió a lo largo del plano de falla hacia el norte, sur y oeste a una velocidad de entre 1 y 1.5 millas por segundo.
Temblor de tierra
La propagación de la ruptura perturba las rocas vecinas. Esta perturbación viaja dentro de la Tierra a su superficie y a lo largo de su superficie en ondas de energía conocidas como ondas sísmicas. Estos llegan a la superficie de la Tierra en pulsos, causando temblores en el suelo y daños a los edificios.
Licuefacción
Una fuerte sacudida del suelo a lo largo de las costas o riberas de los ríos afloja la cohesión del grano y la estructura del suelo. Al carecer de fuerza, el suelo se comporta como un líquido. Los edificios se hunden en el suelo licuado mientras las tuberías y tanques enterrados flotan hacia arriba como por flotación. La segunda ciudad de Nueva Zelanda, Christchurch, se encuentra en un antiguo valle fluvial y un pantano drenado. La licuefacción durante el terremoto del 22 de febrero de 2011 en Christchurch dejó inhabitable la mitad de la ciudad y sus suburbios.