地貌和沉积学的现代冰川飙升

最后一次更新在结婚,2023年3月01|冰川Landsystems

本节提供landform-sediment组合观察到当代的细节飙升冰川的利润率在冰岛,斯瓦尔巴特群岛、美国和加拿大。此外,广泛指的是1982 - 83年的冰川组合成的斑叶,阿拉斯加,因为它是最好的记录和检测事件激增。飙升的冰川地貌的时间发展最好由冰岛由于飙升的例子有历史记录的当地居民在过去的两个世纪,而自1945年以来,航空摄影(Thorarinsson、1964、1969;埃文斯et al ., 1999)。

11.2.1推力轴承碛和推动碛

今天推力轴承碛(包括复合山脊和hill-hole对;河口et al ., 1989)被发现在两个ice-marginal设置:在飙升的冰川的边缘,(例如,1985 b;Croot, 1988 a, b;班尼特et al ., 1999;埃文斯和意图,1999;埃文斯et al ., 1999 b),和相关的子任务极地冰川利润在冻土地形(如Kalin, 1971;埃文斯和英格兰,1991;菲,1996)。冰川冰前的抽插的利润激增是由于快速冰进军冰前的沉积物,这可能是季节性冻结,解冻或含有不连续冻土。一个不断飙升冰川推进成冰前的冷冻沉积物是最有利于大型扭曲的失败和叠加和断块,最好的例子就是弓状的宽腰带推力glacimarine山脊和glacifluvial材料的利润率多种燃料的斯瓦尔巴群岛冰川飙升(图11.1)。然而,迅速冰进军沙砾解冻仍将产生高冰前的和sub-marginal压应力。高孔隙水压力可能开发的淤泥和粘土层中,这将作为剥离导致剪切和叠加的沙和砾石单位。

冰前的推力解冻材料的很好的例子发生在冰岛的冰川的利润率飙升Bruarjokull Eyjabakkajokull,增兵之前泥炭层一直在垂直堆叠在一系列的推力倒转褶皱(图11.2)中个人床上经常显示岩石光滑面。可能产生推力轴承碛还在极地的边缘和sub-polar冰川的冰前的沉积物包含永久冻土和高冰前的压力可以产生(埃文斯和英格兰,1991;O Cofaigh et al .,第3章)。因为可以由推力轴承碛飙升和用冰川,他们的存在在古地形记录不能明确归因于冰川飙升。前sub-polar冰川活动的激增,产生推力轴承碛不能被解雇,尤其是飙升已报道在这样环境(Hattersley-Smith, 1969;杰弗里斯,1984)。

尽管止推轴承碛是最壮观的建筑特性由冰川利润飙升,他们只可以生产足够的地区沉积物可glacitectonic抽插,折叠和叠加。Bruarjokull广泛的利润率飙升了推力块只能从编织躺下的地区流动冰水沉积平原在积累大量的河流或湖泊中收集到的材料吗

: 图11.1 Rabotsbreen航拍照片,斯瓦尔巴特群岛(挪威Polarinstitutt)显示一个推力轴承碛生产在最近的一次激增。

: 图11.2在泥炭产生推力倒转褶皱边缘Bruarjokull在公元1890年激增。

静止阶段。在其他地方,冰川构造低烈度推动碛推土和/或sub-marginally挤压到的单板或泥炭窗帘冰前的地表。

11.2.2推力轴承碛覆盖

许多引人注目的ice-moulded山发生在冰前的前陆Bruarjokull Eyjabakkajokull。发生down-ice山上的地形凹陷最初是流离失所的抽插。这些特性的表面出现大量槽和/或drumlinized(图11.3)。内部结构组成glacitectonized沉积或湖泊沉积物的顶部通常修改成glacitectonite (Benn和埃文斯,1996,1998)和截断的冰川下的到(图11.4)。这些ice-moulded山解释为推力轴承碛覆盖。沉积物中流离失所的推力轴承施工时沉积在增兵静止阶段冰前的湖泊和融水流广泛地修改前陆。每个推力块划定了前冰川边缘在飙升,压倒一切的发生在同一激增或在之后,更广泛的激增。经过长时间的修改通过覆盖冰前推力块类似河口的圆顶山et al . (1989)。

11.2.3带刺的蛇形丘

的航拍照片的边缘Bruarjokull和Eyjabakkajokull(克努森,1995;图11.5),弯曲的蛇形丘和带刺的计划表蛇形丘。广泛的冰川冰暴露底部的蛇形丘(图11.5摄氏度)表明他们是冰川内部的生产或supraglacially(埃文斯和意图,1999;埃文斯et al ., 1999 b)。指的是膨胀中观察到的鼻子Bruarjokull在1964年飙升,克努森(1995)表明,形成了

: 图11.3的航拍照片的一部分(Landmaelingar岛屿,1993)覆盖的推力轴承的前陆东Bruarjokull折线(概述)。注意开槽的发生和crevasse-squeeze脊表面上。

: 图11.4通过附近的一个覆盖推力轴承接触西方Bruarjokull的公元1890年波动极限。扭曲按泥炭和层状沉积物表面由直到甲壳具有沟槽表面表达。

图11.5)的航拍照片的一部分(Landmaelingar岛屿,1993)的手风琴蛇形丘西Bruarjokull前陆的冰岛,生产在1963年激增。B)地面手风琴的照片前陆的蛇形丘Bruarjokull,显示分层和陡峭的悬崖由埋冰川冰的融化。C)冰川冰暴露在手风琴一样蛇形丘Eyjabakkajokull前陆。

蛇形丘形成期间飙升在风格上类似,组合成冰川的1982 - 83。克努曾提出,形成了蛇形丘是由增兵之前的缩短弯曲的蛇形丘的压缩在飙升,冰川鼻Bruarjokull例子被压缩在1964年激增。,这种情况似乎不太可能涉及极端构造活动和垂直增厚(飙升期间> 30米)最初可能变形弯曲的蛇形丘生产形成了计划表。此外,大量的横向扩展的鼻子需要为了手风琴蛇形丘形成的方式提出了克努森(1995)。最初的水击波传递下来通过鼻子区域(和弯曲的蛇形丘)确实没有横向扩展的余地,鼻子可能经历了一些轻微的横向缩短之间传递地形高位向西(Kverkarnes)和东部东Bruarjokull和Eyjabakkajokull之间(高潮)。此时校长扩展将垂直,与广泛的折叠和抽插。除了这些高点后,鼻子开始横向展开,导致无数的形成共轭剪切机的主轴延伸约flow-transverse保持一致。的弯曲的蛇形丘经历彩屏压缩,与最初的垂直扩展,紧随其后的是flow-transverse扩展。的“四肢”形成了蛇形丘sub-linear,沉积物和冰之间的联系是平面的,很少和沉积物经历了沉积变形,最重要的构造是正常断裂造成meltout潜在的冰。因此,似乎不太可能形成蛇形丘形成增兵之前的缩短弯曲的蛇形丘克努森(1995)提出的的方式。

似乎更合理假设的摧毁了增兵之前弯曲的蛇形丘,和形成蛇形丘形成激增和/或直接post-surge期间。的专门特性形成了蛇形丘(图11.5摄氏度)表明他们在supraglacial沉积在冰川内部的管道或通道。在1982 - 83年杂色冰川激增,大量的水被储存在飙升,这些都是定期在面前,在终止增兵(汉弗莱和雷蒙德,1994)。底水压力升高,因此可能通过冰川内部的排水和/或supraglacial排水系统,这将迅速利用广泛的裂隙网络中创建。此类事件将是短暂的,事实上形成的高纬度弯角蛇形丘建议段水流沿着它们不是伟大的寿命。我们得出结论,形成了蛇形丘中形成一个短暂的,放电事件,发生前或后不久终止。排水发生冰川内部的或supraglacially和通道被迅速抛弃了。

像一些弯曲的蛇形丘(如价格,1969),逐渐融化的冰核形成蛇形丘破坏或严重扰乱了他们的内部沉积结构。另外,因为大多数最初的救援形成蛇形丘是由于他们的冰核,它们可能出现在古冰川地貌组合不连续的砾石和沙成堆,因此mis-identified为“冰砾”形式。

11.2.4 Crevasse-Squeeze脊

Crevasse-squeeze山脊从Bruarjokull最著名和Eyjabakkajokull,冰岛和用作诊断标准的飙升(锋利,1985 a, b);尽管大幅将他们称为crevasse-fill山脊)。突出crevasse-squeeze脊前陆的网络可以看到Bruarjokull和Eyjabakkajokull(图11.6),由横切diamicton山脊,可以追溯到前陆和裂缝系统的鼻子(锋利,1985 a, b;埃文斯和意图,1999;埃文斯et al ., 1999 b)。Crevasse-squeeze山脊已报告也从Trapridge冰川(克拉克,et al ., 1984)和Donjek冰川(Johnson, 1972, 1975)在育空地区和斯瓦尔巴特群岛(Clapperton, 1975;博尔顿et al ., 1996;埃文斯和意图,1999),他们与激增的冰川(图11.7)。极端构造经历离开冰川高度激增骨折(例如Kamb et al ., 1985;雷蒙德et al ., 1987;Herzfeld梅耶,1997),和许多冰川裂缝可能扩展到床上。飙升终止作为基底的水压力减少和增加有效压力在床上,被水浸透的沉积物上升到开放的基底裂缝。 Currently these are seen as prominent cross-cutting diamict ridges melting out on the glacier surface (Fig. 11.6). Due to the inactivity of the quiescent phase the glacier ice melts away preserving the cross-cutting ridge network. If the glacier returns to slow-flow dynamics then the crevasse-squeeze ridges will be deformed into a typical冰川的压力概要文件。

终点站地区的用冰川,冰川裂缝对齐垂直于边缘往往发现(例如埃文斯和Twigg, 2002)。等变形沉积物上的裂缝可以填满了沉积物,形成crevasse-squeeze山脊。然而,在这种情况下主动撤退的冰川边缘会破坏或大幅修改挤压脊。只有在冰川停滞不前,浪费了原位,保存会青睐,甚至这样的径向裂缝模式典型冰川末端将显示一个用工业的起源。从上面的证据crevasse-squeeze山脊地形高度飙升冰川活动的暗示,但他们不能认为独立诊断

: 图11.6航拍照片的一部分(Landmaelingar群岛1993)西Bruarjokull crevasse-squeeze山脊的保证金,冰岛,生产在1963年激增。

图11.6 b地的照片crevasse-squeeze山脊和开槽的边缘Eyjabakkajokull,冰岛。

: 图11.7 crevasse-squeeze山脊底部的冰川Osbornebreen飙升,圣Jonsfjorden,斯瓦尔巴特群岛。

功能crevasse-squeeze palaeo-glacier飙升,尽管广泛发展的网络显然需要广泛的冰川压裂,通常与激增有关。

11.2.5吹笛子

开槽发生前陆的许多冰川和冰川当然不是诊断激增。然而,开槽长度可能提供重要的证据快速进步很大距离。优秀的例子存在于前陆的Bruarjokull定期间隔的平行开槽(Benn和埃文斯,1996,1998)是连续超过1公里内的1964飙升碛(图11.8),并在长期和横截面显示显著的一致性。开槽的另一个突出特点/沉积物较短的字段是无数巨石船首长笛溢流面,这是解释为犁/初期笛子由石头嵌在冰川的独家或只是提出增兵的直到终止。碎屑测量面料的数量Bruarjokull长笛和犁/初期的长笛。低织物的优点是记录在伸长长笛

: 图11.8在1964年飙升形成的长笛声Bruarjokull。

和短犁/初期长笛(图11.9)。其他碎屑结构测量了长笛从用冰川表明人字形或彩屏面料是常态,与彩屏集群被预期为平行开槽这里描述的类型(罗斯,1989;Benn、1994、1995;雷欧和Hart, 1996)。非常低的结构优势来表明,几乎没有冰川和床之间的耦合。这些长笛表明他们的伸长中形成一个流事件当基底水压力的程度ice-bed耦合和沉积物强度仍然“常数”。笛子用冰岛的冰川形成的利润往往是大大短和更均匀的长节中,可能由于波动ice-bed界面条件下,受季节性或年度周期。

此外,笛声协会和crevasse-squeeze山脊的冰川下的地貌飙升的一个重要方面是冰川。夏普(1985 a, b)指出,笛声波峰在Eyjabakkajokull相交crevasse-squeeze岭波峰,说明冰川下的变形,直到被挤进基底裂缝为冰川安顿在床上的激增。同期生产的开槽和crevasse-squeeze山脊Eyjabakkajokull呈现他们诊断冰川地形记录中飙升。由于冰川和冰川的范围条件下开槽生产它们不能独立使用的诊断冰川飙升。

11.2.6抽插/挤压

夏普(1985),在他的模型Eyjabakkajokull沉积,表明抽插带存在于沉积物的鼻子从床上。把可能发生在冰川飙升增兵前传播到薄冰(Raymond et al ., 1987)。在这种设置supraglacial沉积物在薄冰上携入的推力。类似的特性,up-glacier方向倾斜,被认为是产品的碎片从基底抽插

: 图11.9典型的低强度碎屑结构情节以一个拉长平行长笛Bruarjokull前陆。箭头表示长笛长轴/冰流方向和位置的情节代表样本的位置开槽(即左、佳洁士和右侧)。

冰川内部的/ supraglacial头寸在斯瓦尔巴群岛冰川末端飙升(贝内特et al ., 1996;Hambrey et al ., 1996;穆雷et al ., 1997;波特et al ., 1997;格拉瑟et al ., 1998 b)。然而,仔细观察一些冰川内部的diamict乐队,看起来迷人地像手臂,暴露的利润率Bruarjokull Eyjabakkajokull,显示没有证据表明基底冰推力firnification冰,如果抽插的diamict侵位。相信许多报告的特性斯瓦尔巴特群岛可能倾斜crevasse-squeeze山脊而不是沉积物侵抽插。sub-vertically Crevasse-squeeze山脊主要是形成垂直。随后,如果正常冰川流简历或少量的前进势头仍然岭建设后,裂缝填充将被压缩和倾斜down-glacier方向(图11.10)。开挖的crevasse-squeeze岭融化的鼻子Bruarjokull暴露岩石光滑面,细粒度沉积物,表明少量的后侵位通过岭的沉积物剪切。如果crevasse-squeeze岭发生倾斜,保护潜在的挤压脊的形式很差。倾斜的山脊的融化将产生一个landform-sediment签名类似设想冰川内部的抽插(见下文)。具体而言,这包括浅浮雕圆丘般的冰碛由层间的沉积物重力流和粗糙层状分层沉积物可能保存的小山脊推力分割的床上。基于观测crevasse-squeeze山脊从Bruarjokull融化,

: 图11.10 Crevasse-squeeze新兴Bruarjokull表面的山脊。注意,脊是浸渍up-glacier(向右)和大规模的流动down-glacier岭的生产是一个左巨砾的瓦砾的广泛传播。

明显,大规模流动山脊沿着冰川沉积物表面导致博尔德的生产滞后和薄泥石流混杂沉积物在冰川下的直到表面(图11.10)。

11.2.7圆丘般的冰碛

生产著名的带圆丘般的冰碛,特别是在低地冰川的边缘,是依赖广泛和有效的运输大量的材料(最终)supraglacial位置。在低地飙升的冰川,抽插被认为是运输的主要过程大量的碎片到冰川内部的和supraglacial位置。随后的停滞导致生产圆丘般的冰碛(锋利,1985 b;赖特,1980)。大量的泥沙也可能侵入冰川沉积物的挤压成裂缝,最终融化了冰川表面静止。厚的冰川表面的碎片序列可能保留潜在的长期停滞不前的冰,创建一个反馈回路。因此,连续飙升可能涉及覆盖、逆掩断层作用和整合debris-rich停滞冰保存从先前的激增,残存生产厚debris-rich序列和冰飙升的鼻子(Johnson, 1972)。冰融化后生成的地形组合将由冰碛丘脊和对齐冰砾和水壶地形。广泛分布的圆丘般的冰碛已经被克莱顿et al。(1985)和Drozdowski(1986)作为证据的palaeo-surging Laurentide和北欧冰原边缘的基于观察的当代,debris-rich飙升的鼻子由Clapperton莱特(1975)和(1980)。然而,这样的地形组合可以由用冰川,尤其是在提供碎片率很高,所以不能单独使用作为诊断标准。

引人注目的成堆的丘状地形出现在down-ice地形的萧条的前陆Bruarjokull Eyjabakkajokull。这些可以从推力轴承碛覆盖有区别,他们的特点是广泛的证据埋持续融化的冰。这种融化打扰山岗上的微弱的笛声模式发生表面(图11.11)。地层接触很少,但表明小丘包括强烈glacitectonized,细粒度分层沉积物和混杂沉积物或差排序砾石。口袋里的分层沉积夹层之间的混杂沉积物发生在小萧条丘状地形。这些沉积物被扭曲成低烈度折叠的下面的冰的融化。丘地形的解释是它的发展从飙升的抽插,挤压和推土冰前的湖的沉积物和沉积在预先存在的停滞不前的冰可以追溯到以前的激增。山岗上的微弱的开槽表面表明沉积物和停滞不前的冰覆盖了飙升的鼻子。Supraglacially改写沉积物是当地在推平沉积物沉积时出现在冰川融化,导致层状沉积物的沉积的小口袋。冰的post-surge融化老埋导致生产混乱丘状地形仍可能发生的开槽的不连续线性脊,至少在融化的早期阶段。映射

: (B)

图11.11圆丘般的冰碛的例子在冰岛飙升冰川的边缘。航拍照片的一部分(Landmaelingar岛屿,1993)专门的圆丘般的冰碛大片(H)位于down-ice地形在西Bruarjokull萧条。公元1890年飙升碛(S)标记。B)视图在专门圆丘般的冰碛位于近端一侧的公元1890年冰碛西Bruarjokull激增。注意表面池产生的冰融化。C)的低烈度圆丘般的冰碛生产完成后的冰融化,西方Eyjabakkajokull。

丘状冰碛的Bruarjokull表明它发生在离散前陆的口袋。这些位于立即down-glacier从广泛的萧条已经部分充满了冰前的沉积和glacilacustrine经济衰退以来冰川沉积物。这分布格局沉积物纹理和结构和埋藏冰的证据,强烈支持上述论点的材料组成的圆丘般的冰碛起源于一个褶皱的部分占据地形凹陷,冰川鼻基本停滞不前,最近飙升流离失所的老冰及其沉积物褶皱(图11.12)。生产高浮雕圆丘般的冰碛更可能是专门的置换沉积的结果和湖泊沉积物而不是融化的冰川内部的推力或挤压沉积物,揭示的是上面提到的局限性。

11.2.8专门沉积和Glacilacustrine沉积物

观察Bruarjokull的边缘和Eyjabakkajokull表明冰前的冰水沉积大片和glacilacustrine depo-centres已经发展了鼻子的浅停滞的利润率在静止(埃文斯和意图,1999)。冰水沉积发生冰水粉丝对冰川下的美联储和冰川内部的融水门户。期间和终止的1982 - 83年的冰川组合成的斑叶,爆发的水观察supraglacially (Kamb et al ., 1985),所以大量的沉积物可能沉积在冰川表面。然而,这种排水网络是瞬态水系由床地形变得重新建立post-surge控制。在静止Bruarjokull由四个主要河流排水(Kverka、Kringilsa Jokulsa Bru Jokulkvisl)大约七ice-marginal网点位于地形低点。占领这些冰川鼻的部分地形凹陷由大容易埋葬沉积的粉丝在更多的远端位置,glacilacustrine沉积物。

专门沉积球迷和glacilacustrine沉积物的身体(包括冰水三角洲)是常见的利润率Bruarjokull(图11.13)。广泛沉积扇沉积于冰东侧的Bruarjokull(1963/64)没有激增已经被融化底层修改逐渐停滞的鼻子(无花果。11.13 b, 11.13 c)。这导致了水壶的形成,随后在停滞不前的崩溃隧道冰形成ice-walled频道。专门沉积的演化的最后阶段涉及的生产混乱的沙子和砾石小丘中弯曲的蛇形丘可以辨认。随后本地化改造冰水沉积成梯田的冰前的溪流和可能发生冰前的湖沉积物的隔音材料。由于广泛的底层冰的性质,这种沉积球迷将在古地形代表记录的景观混乱的砾石成堆河流活动在本地修改的。因此他们可能很难区分从上述丘状冰碛,尽管他们将位于地形萧条而不是down-ice两侧地形凹陷。他们可能表现出扇形状视为地形组合时,将包括小丘和基本一致的峰会。此外,内部干扰的粉丝和湖泊沉积物的沉积结构将由简单折叠和正常故障特征而不是压缩结构在上述丘状冰碛。随后对这些glacifluvial和glacilacustrine沉积物的身体将导致生产推力轴承碛底层的冰融化了,冰或冰碛丘大量埋依然存在。

阻止冰碛预先存在的沉积物。B)冰川停滞和冰水沉积,三角洲和湖泊沉积物填充侵蚀盆地覆盖很大的停滞不前的冰。C)情况进一步飙升和停滞期后(注意改变横截面的位置),建筑的另一个推力轴承碛超越现有的例子和冰块的运输和扭曲湖沉积的沉积物侵蚀盆地的顶部覆盖推力块(p =池塘,h =碛丘)。

11.2.9复杂到地层学

观察从Trapridge冰川促使克拉克et al。(1984)和克拉克(1987)表明,一个可变形的基质可能扮演了一个重要的角色在周期性活动激增,虽然还不清楚确切的因果机制飙升(Raymond, 1987)。类似于用冰川的流动变形床,飙升的冰川末端的进步领域的软沉积物产生glacitectonic结构和堆叠glacitectonites的增厚,变形货架和干预存款冰川边缘(例如博尔顿,1996 a, b;小巷et al ., 1997)。这是观察到的Sefstrombreen,斯瓦尔巴特群岛上的冰川飙升(兰普,1911;博尔顿et al ., 1996;图11.14),当代环境中被用作模拟到沉积在英格兰东部。后者位置是写作者使用相关的地层序列由几个货架和分层沉积物作为palaeo-surging诊断标准(例如埃勒镇et al ., 1994)。河流侵蚀的地层剖面暴露Eyjabakkajokull的保证金,冰岛2000年复制在图11.14 b。沉积物和结构暴露记录最近激增的1972年冰川的一部分保证金。Glacifluvial碎石,包括链冰山,glacitectonized了冰川推进(图11.14摄氏度),飙升到上限。收银台是一个巨大的混杂沉积物形成crevasse-squeeze山脊今天在地面。直到沉积在古代设置,短时间内,通过放射性碳年代测定法识别的有机物躺个人,直到层之间在多个序列,提出了令人信服的证据的飙升的南缘Laurentide冰盖(如。

图11.13专门沉积球迷和glacilacustrine沉积物Bruarjokull保证金的冰岛。一)近端glacilacustrine沉积物的证据显示广泛的崩溃由于融化的1964飙升鼻子。B)冰水扇开发在1964年飙升鼻子与冰川向左(1995年拍摄),显示的证据水壶生产由于埋冰川冰融化。C)相同的冰水扇从2000年冰川鼻。注意,与沉积已经发展成为一个地形特点是大型icewalled渠道和混乱的成堆的碎石。

: 基准面的距离(米)

图11.14的例子货架和相关的层状沉积物从当代飙升前陆的冰川。Coralholmen) Glacitectonically折叠和推力沉积物,斯瓦尔巴特群岛,由Sefstrombreen的激增。相是红色的淤泥和clay-rich混杂沉积物,相B是红色silty-sandy混杂沉积物和相E是绿色与大量的沙子和砾石Lithothamnium软体动物。修改从博尔顿et al。(1996)。B)地层剖面的保证金Eyjabakkajokull显示回差序列排序砾石glacitectonized砾石和砂,包含前接地冰山,然后大量混杂沉积物(直到)形成表面crevasse-squeeze山脊。直到沉积和glacitectonic干扰是由1972年冰川激增超过近端包含链冰山的冰前的沉积。C) Glacitectonically打扰泥沙在细粒度的冰水沉积右边的部分在图11.14 B。

克莱顿et al ., 1985;疏浚和考恩,1989 b)。然而,一系列冰川前进或倒退wto可能产生类似的地层学,这本身并不是palaeo-surging的诊断。

继续阅读:摘要Landsystems冰川飙升的典范

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