Influence of diapirs on the development of non-cylindrical arcuate fold-and-thrust belts: Results from analogue models of progressive arcs

Abstract

In this paper, we present analogue models built to test the diapir role on the along-strike segmentation of fold-and-thrust belts in progressive arcs. To model the progressive arc, we used a protruding backstop that deformed in map view while the experiments run. This backstop indented a parallelepiped formed by silicone at the bottom and sand, in which silicone cylinders were added to simulate diapirs. Various types of models with different size and distribution of the diapirs were made in order to investigate the strain partitioning modes around these heterogeneities. The deformation style of the models is characterized by a highly non-cylindrical arcuate fold-and-thrust belt with blocks bounded by normal or strike-slip faults that strongly rotated clockwise or anticlockwise. The diapirs are key heterogeneities for the nucléation and linking of structures at the beginning of the experiment. When shortening proceed, their influence on the fold-and-thrust belt geometry diminished with respect to that of the backstop protrusion

En este artículo, se presentan modelos analógicos ideados para testar el papel de diapiros sobre el patrón estructural de cinturones de pliegues y cabalgamientos en arcos progresivos. Para modelizar el arco progresivo, se usa un backstop cuyo grado de protrusión aumenta progresivamente. El paralelepípedo inicial está formado por silicona y arena, con cilindros de silicona añadidos para simular los diapiros. Se hicieron varios modelos con distintos tamaños y distribución de diapiros, para indagar en el modo de partición de la deformación alrededor de estas heterogeneidades. El estilo de deformación de los modelos está caracterizado por cinturones de pliegues y cabalgamientos no cilindricos, divididos en bloques por fallas normales y de salto en dirección, que rotan independientemente. Al principio del experimento, se nuclean las estructuras sobre los diapiros. Cuando aumenta el acortamiento, su influencia disminuye con respecto a la protrusión del arco