今学んだように、地殻は常に押したり引いたり、ねじったりする力を受けています。 これらの力は応力と呼ばれる。
ひずみとは、体積や形が変化することです。 応力の種類は一般に4つあり、1つは均一応力、つまり岩石の全面に均等に力がかかるものである。 地球上のすべての岩石は、常に一様な応力を受けている。 この一様な応力は岩盤圧力と呼ばれ、地球上のある地点の上部にある岩石の重さに由来している。 岩盤圧力は、静水圧とも呼ばれます。 (岩盤圧力には、大気の重さや、海や湖の下にある場合はその上にある水柱の重さも含まれる。 ただし、上方の岩石の重さによる圧力に比べ、岩石の上方の水や空気の重さによる圧力は、地表を除いては無視できるほどの量である)。 岩盤にかかる岩盤圧力が変化するのは、岩盤の地中深度が変化する場合のみである。岩盤圧力は一様な応力であるため、岩盤圧力が変化しても断層の破壊や滑落は起きない。 しかし、ある種の地震の原因にはなりうる。 沈み込む地殻プレートでは、地球内の深さ方向の圧力上昇により、プレート内の鉱物が自発的に変成し、より高い圧力で安定な新しい高密度の鉱物に変化することがある。 これは、これまで記録された最も深い地震を含む、ある種の沈み込み帯の深い地震の原因であると考えられている。
岩石はまた、引張、圧縮、せん断という3種類の指向性（非一様）応力にさらされる。
- 引張とは、岩を反対方向に引き離す指向性（非一様）応力である。 引張力（伸長力とも呼ばれる）は互いに引き離す。
- 圧縮は、岩石を押し付ける方向性のある（不均一な）応力である。 圧縮力は互いに向かって押す。
- せん断は、岩石体の片側をある方向に押し、岩石体の反対側を反対方向に押す指向性（非一様）応力である。
応力に応じて、岩石は弾性ひずみ、延性ひずみ、破壊の3種類のひずみを受けることがある。 弾性ひずみだけを受けた岩石は、応力が解放されると元の形状に戻る。
延性ひずみと脆性ひずみ
地球の岩石はさまざまな鉱物から成り、さまざまな状態で存在する。 岩石は状況によって、応力に対して大きな延性ひずみを与える延性材料として作用する場合と、延性ひずみを少ししか与えず、あるいは全く与えないで破壊する脆性材料として作用する場合がある。 岩石が延性か脆性かを決定する要因には、次のようなものがあります。
- 組成-石英などの一部の鉱物は脆い傾向があり、したがって応力下で破砕しやすい。 方解石、粘土、雲母などの鉱物は延性の傾向があり、塑性変形を多く起こすことができる。
- 温度-岩石は温度が高くなると柔らかくなる（延性が高くなる）。 マントルや核の温度の岩石は延性があり、地球深部で発生する応力では破壊されない。
- 岩盤圧力-岩石は地中深くにあるほど、高い岩盤圧力にさらされる。 岩盤の圧力が高いと、割れ目ができたり広がったりする前に閉じてしまうので、割れ目ができる可能性が低くなります。
- ひずみ速度-岩石がひずめられる速度が速いほど、破壊の可能性は高くなる。 石英のような脆い岩石や鉱物、あるいは地表の冷たい玄武岩の層であっても、ひずみ速度が十分遅ければ延性変形を起こすことがある。 少数の地震は、沈み込みが起こっている最上部のマントル（深さ約700kmまで）で発生する。 深部の岩石は温度や圧力が高く、ひずみが延性に富むため、破壊が起こらず、地震が発生しない。
応力と断層の種類
地球上の応力の種類と、その結果生じやすい断層の種類には、次のような相関関係がある：
- 引張は正断層につながる。
- 圧縮は、逆断層またはスラスト断層を引き起こす。
- 水平せん断は横ずれ断層を引き起こす。
応力の種類と断層の種類の間の相関は例外がある場合もある。 たとえば、水平応力のある地帯では、横ずれ断層が優勢な断層タイプである可能性が高い。
別の例を挙げると、地殻に圧縮応力がかかっている地域では、岩石シートが活発なスラスト断層上に積み重なり、横ずれ断層がスラスト断層のいくつかをつなぐのが一般的です。
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