Strain partitioning in an accretionary wedge, in oblique convergence : analogue modelling
Partition de la déformation dans un prisme d'accrétion sédimentaire en convergence oblique : approche expérimentale
Résumé
In subduction zones undergoing oblique convergence, strain partitioning is often expressed by an importantdeformation inducing strike-slip faulting. In accretionary wedges, parameters such as obliquity of the convergence andfriction at the bottom of the wedge play an important role in the strain partitioning. The impact of these parameters isstudied using sandbox experiments. Two backstop geometries have been designed to account for different geologicalsettings. These experiments show that the wedge taper remains constant and close to αcoulomb for variable obliquities.Measurements of critical tapers on the models suggest that the Coulomb wedge theory cannot be simply applied to determine parameters on wedges developed under oblique convergence. Parameters deduced from this theory are validonly when measured in the direction parallel to the convergence. In addition, the partition degree increases with theobliquity of the convergence, and strain partitioning occurs independently of the basal friction. We remark that themodel morphology changes when an obliquity value, mainly, is exceeded. A transcurrent structure develops. The models show that oblique structures located above the velocity discontinuity are associated with strike-slip faults. Similarstructures have been observed within the Hikurangi accretionary wedge (New Zealand).
Au niveau des zones de subduction oblique, la partition du mouvement se traduit souvent par une déformation importante caractérisée par la coexistence de chevauchements avec de grandes failles décrochantes. Dans unprisme d’accrétion, des paramètres comme l’obliquité de la convergence et la friction à la base du prisme peuvent influencer cette partition. Ces paramètres sont testés à l’aide de modèles analogiques pour deux géométries de butées rigides. Les expériences montrent que la pente de stabilité du prisme reste constante et proche de αcoulomb pour desobliquités de convergence variables. L’analyse des résultats suggère que l’équation sur la stabilité des prismes de Coulomb s’appliquerait seulement dans la direction de convergence et donc que les paramètres déduits de la théorie seraient uniquement valables dans cette direction. On constate également que le taux de partition augmente avecl’obliquité de convergence et que la partition se produit quelle que soit la friction basale. La morphologie de la structure est modifiée au-delà d’une certaine valeur d’obliquité. Dès lors, un faisceau cisaillant s’initie.Nos modèles montrent la présence de structures obliques associées au décrochement et localisées à l’aplomb dela discontinuité de vitesse. Des structures semblables à celles-ci ont été observées en Nouvelle-Zélande au niveau duprisme d’Hikurangi
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