Instabilités périodiques lors de la compression de la lithosphère : 2. Expériences analogiques

Nous avons modélisé le comportement des lithosphères continentale et océanique sous compression, en utilisant des matériaux aux propriétés analogues dans des expériences en laboratoire, pour étudier le développement du flambage lithosphérique. Les instabilités périodiques, qui constituent un processus de déformation majeur lors de la compression de la lithosphère, ont déjà été décrites par plusieurs auteurs en utilisant une méthode de perturbation analytique. À faible déformation, les expériences analogiques corroborent la plupart des résultats obtenus par la méthode de perturbation : (1) les modes de déformation (relations géométriques des interfaces et longueurs d'onde associées) dépendent principalement de la distribution spatiale de la (des) couche(s) fragile(s), et (2) l'amplitude du flambage est une fonction exponentielle de la déformation horizontale. Un écart par rapport à la méthode de perturbation se produit lorsque deux instabilités se développent simultanément. La rupture de la croissance exponentielle se produit pour des déformations d'environ 5 %, et se manifeste concomitamment avec l'apparition de failles de chevauchement. Dans les expériences incluant une couche fragile, qui modélisent la compression de la lithosphère océanique, les failles se situent régulièrement aux points d'inflexion des plis. Dans les expériences incluant deux couches fragiles, qui modélisent la lithosphère continentale, les failles forment des motifs plus compliqués avec un chevauchement profond asymétrique recouvert par un système de chevauchement symétrique en forme d'éventail dans la couche fragile supérieure. De telles géométries de faille apportent de nouvelles lumières sur des structures géologiques compressives typiques telles que celles rencontrées en Asie centrale.