Les Alpes sont le résultat de l’histoire géologique complexe de deux grandes plaques de la lithosphère: la plaque européenne et la plaque africaine. On appelle lithosphère la partie superficielle rigide de la terre. Elle a une épaisseur d’environ 100 kilomètres et se compose de deux couches, la croûte terrestre au-dessus et la lithosphère mantellique au-dessous. Dans le monde entier, la lithosphère est fractionnée en de nombreuses plaques, des petites et des grandes, qui se déplacent dans différentes directions à la surface du manteau terrestre visqueux, se frottent les unes contre les autres ou entrent en collision. L’ensemble de ces phénomènes est appelé la tectonique des plaques.

Deux types de lithosphère, la continentale et l’océanique, se distinguent en fonction de leur composition. La lithosphère océanique est plus dense que le manteau visqueux situé au-dessous et peut donc s’enfoncer. La lithosphère continentale est moins dense et flotte donc au-dessus. En cas de collision de deux plaques, si la lithosphère océanique rencontre la lithosphère continentale, l’océanique s’enfonce dans le manteau visqueux. Ce phénomène s’appelle subduction et il est relié, en règle générale, à une forte sismicité associée à un volcanisme actif. La collision de deux plaques de lithosphère continentales entraîne la formation d’une chaîne de montagne le long de la frontière des plaques.

Plusieurs petites plaques de lithosphère, des «microplaques», ont également joué un rôle dans la formation des Alpes en plus des plaques européenne et africaine, citons en particulier la plaque adriatique. La subduction complète de la lithosphère océanique, et donc la fermeture de l’océan originel (appelé Téthys alpin dans le jargon scientifique) entre l’Europe et l’Afrique il y a environ 35 millions d’années, a entraîné la collision des parties continentales des plaques européenne et adriatique/africaine, et donc la formation des premières chaînes alpines. A l’image d’un iceberg flottant, le poids de la montagne est contrebalancé par la poussée d’une puissante racine crustale. Plus la hauteur des montagnes augmente, plus l’aplanissement et/ou l’érosion à la surface de la terre est importante. Si le poids de la montagne diminue en raison de l’érosion, les Alpes se soulèvent pour que l’équilibre isostatique soit conservé. Les énormes débris de l’érosion des montagnes au cours des 30 derniers millions d’années se sont accumulés des deux côtés des Alpes: sous forme de formations molassiques dans le nord, et de sédiments dans la plaine du Pô au sud des Alpes. Les Alpes, telles que nous les connaissons aujourd’hui, ont donc été façonnées par les forces venant de l’intérieur de la terre et par l’érosion. Elles continuent à se soulever d’environ 1 millimètre par an et sont simultanément aplanies par l’érosion.

Les tremblements de terre que nous observons en Suisse sont donc à première vue la conséquence de la collision des plaques de lithosphère européenne et africaine et reflètent le mécanisme à l'origine de ce phénomène. Des ondes sismiques balaient le sous-sol et nous permettent également de voir les parties des plaques submergées, situées sous les Alpes. Un important détail a été découvert ces dernières années: après la subduction complète de la lithosphère océanique, suivie par la collision des deux continents, il reste encore aujourd’hui des fragments de la lithosphère mantellique originelle sur la plaque européenne (ce qu’on appelle le «mantel-slab»). Ce «slab» (« plaque » en français) incurve la lithosphère vers le bas dans les Préalpes septentrionales et entraîne ainsi indirectement une activité sismique répartie sur une large surface du Plateau suisse. Comme les phénomènes de la tectonique des plaques se produisent à l'échelle des temps géologiques, nous pouvons partir du principe que la sismicité actuelle des Alpes n’évoluera pas au cours des prochains millions d’années.

La surrection des Alpes et l’activité sismique en Suisse sont étroitement liées, et provoquées par les mêmes processus dans le sous-sol. Les tremblements de terre que nous observons en Suisse sont principalement la conséquence de la collision des plaques lithosphériques européenne et africaine et reflètent la mécanique qui sous-tend ce processus.

Les ondes sismiques révèlent le sous-sol et nous permettent de voir les parties de plaque plongeantes également sous les Alpes. On a identifié un détail important au cours des dernières années : après la subduction totale de la lithosphère océanique et la collision conséquente des deux continents, un reste de la lithosphère mantellique d’origine adhère aujourd’hui encore à la plaque européenne (dalle mantellique). Cette « dalle » plie vers le bas la lithosphère dans le nord de l’avant-pays alpin, et entraîne ainsi indirectement la sismicité répartie sur une grande région dans le Mittelland. Les processus de tectonique des plaques se produisant à l’échelle des temps géologiques, on peut considérer que la sismicité actuelle des régions alpines va durer encore pendant des millions d’années.

Le contexte pour les différentes régions de Suisse est présenté dans le menu « Tremblements de terre régionaux ».

D’autres causes de tremblements de terre sont les activités humaines, notamment construction de tunnels, mise en eau de lacs de retenue et projets de géothermie (voir page « Séismes anthropiques »).