Kronologi dan penyebab tsunami Aceh 2004 dipicu gempa bumi tektonik yang sangat kuat. Tulisan Abdi Jihad dan Vrieslend Haris Banyunegoro PMG Stasiun Geofisika Mata Ie Banda Aceh menjelaskan penyebab terjadinya gempa bumi tektonik.
Gempa disebabkan pergerakan lempeng bumi di bawah pulau Sumatera termasuk Provinsi Aceh. Dalam tulisan berjudul ‘Melihat Potensi Gempabumi dan Tsunami Aceh’, ada tiga zona yang bisa menyebabkan gempa dengan kekuatan tak bisa diperkirakan.
Tiga zona yang bisa jadi penyebab tsunami Aceh 2004 atau gempa lain di wilayah Sumatera:
1. Zona Subduksi
Di zona ini terjadi pertemuan lempeng Indo-Australia yang menyusup di bawah lempang Eurasia. Lempeng menyusup dengan kecepatan 50-70 mm/tahun di sepanjang palung Sunda.
2. Zona Patahan Sumatera
Zona ini terdiri atas segmen Seulimin, Aceh, Tripaa, Batee, Pelisangan, dan Pidie. Pergerakan patahan yang rutin atau terjadi seketika dengan kekuatan besar bisa memicu tsunami.
3. Investigator Fracture Zone (IFZ)