Instabilidades periódicas durante a compressão da litosfera: 2. Experimentos análogos

Modelamos o comportamento das litosferas continental e oceânica sob compressão, usando materiais com propriedades análogas em experimentos de laboratório, para estudar o desenvolvimento do enrugamento litosférico. As instabilidades periódicas, que são um importante processo de deformação durante a compressão da litosfera, já foram descritas por vários autores utilizando um método de perturbação analítica. Em pequenas deformações, experimentos análogos corroboram a maioria dos resultados obtidos pelo método de perturbação: (1) os modos de deformação (relações geométricas de interfaces e comprimentos de onda relacionados) dependem principalmente da distribuição espacial das camadas frágeis, e (2) a amplitude do enrugamento é uma função exponencial da deformação horizontal. Alguma divergência do método de perturbação ocorre quando duas instabilidades crescem de forma concorrente. A quebra do crescimento exponencial ocorre para deformações de cerca de 5%, e é concomitante ao surgimento de falhas de empurrão. Em experimentos que incluem uma camada frágil, que modela a compressão da litosfera oceânica, as falhas estão regularmente localizadas nos pontos de inflexão das dobras. Em experimentos que incluem duas camadas frágeis, que modelam a litosfera continental, as falhas formam padrões mais complicados com um empurrão profundo assimétrico sobreposto por um sistema de empurrão simétrico em forma de leque na camada frágil superior. Tais geometrias de falhas fornecem novos destaques sobre estruturas geológicas compressivas típicas, como as encontradas na Ásia Central.