冰川涌动的陆地系统模型摘要

以上已经证明,在地貌记录中,没有单一的地貌可以用来识别古冰川涌动。然而,地貌-沉积物组合上前陆当代涌动冰川的特征为识别景观上的涌动印记提供了有力的诊断标准(图11.15和11.16)。基于对当代汹涌冰川边缘的综合观察,特别是冰岛的Bruarjokull和Eyjabakkajokull (Evans et al., 1999b;Evans和Rea, 1999),以及已发表的文献,alandsystems模型包含了冰川涌动的地貌和沉积特征(图11.16)。地貌分布在三个重叠的区域:外部区域(A区)的逆冲块和推流冰碛,向上流成斑块状圆丘般的冰碛(B区),然后进入凹槽、裂缝挤压脊和斜脊蛇形丘有坑状、沟槽状和/或丘状隆起的区域,以及偶尔覆盖的逆冲和推冰碛(C区)。单个冰川口的周期性涌动通常会导致一个涌动事件特征被另一个涌动事件特征重叠(图11.15至11.17)。下面给出了基于单一浪涌特征的陆地系统模型的进一步细节,尽管丘状冰碛的产生需要早先浪涌产生的停滞冰的预先存在。

外区(A区)是浪涌的极限,由弱固结的浪涌前沉积物、前冰川冲淤或冰快速推进所推动的沉积物组成。从结构上和沉积上看,这些逆冲块碛岩和逆冲碛岩由互层逆冲切片或褶皱和剪切的前冰川和更古老的冰川沉积(冰川积岩;Benn和Evans, 1996)。在这些堆叠序列中可能会发现有机层,这些层表示浪涌前的地面表面,因此可用于确定单个浪涌事件和/或多个浪涌事件序列的日期(Clayton et al., 1985;Dredge和Cowan, 1989b)。主要的冲断块冰碛(例如复合脊和山洞对)的发育仅限于地形洼地,这些地形洼地足够大,可以在静止期收集足够的沉积物。具体来说,在Bruarjokull和Eyjabakkajokull的案例中,它们似乎仅限于编织沉积矿床。因此,像斯瓦尔巴群岛上的那些受地形限制的汹涌冰川口通常会产生冲断块冰碛,延伸到大部分口鼻区域(图11.1)。相比之下,沿着较宽的冰川口(如Bruarjokull)的地形凹陷决定了在涌浪期间推力块和推力冰碛的位置。如果多个浪涌在同一地点终止,叠印的构造特征将产生复杂的运动地层(参看Berthelsen, 1978)。

中间区(B区)由斑块状的丘状冰碛组成,位于地形洼地的冰川下侧,通常覆盖在逆冲块和推流冰碛的近冰坡上。虽然小丘可能是冰川上融化和碎屑流动的产物,这些碎屑是由停滞的冰并入冰川而产生的,以及在涌流期间和之后立即从冰川床沿剪切面和通过裂缝运输的物质,这种形式的缓解可能会减弱。高浮雕

冰前的沉积物 飙升的冰川

丘状冰碛是由强烈的冰川作用、细粒分层沉积物和粗粒或分选差的砾石组成的,是逆冲、挤压和推挤作用的产物冰前的湖沉积物和冲刷在预先存在的静止冰上。以微弱的凹槽形式出现的被汹涌的鼻部覆盖的证据排除了这种山头的上腭起源。小袋状的互层质量流直径和粗糙层状层状沉积物,被正常断层和低振幅褶皱破坏,占据了小的凹陷丘状地形这些都是由Bruarjokull火山最近一次喷发产生的。

内区(C区)由冰川下的变形由于浪涌期间底底变形而产生的沟槽和长而低振幅的沟槽,以及裂缝挤压脊,记录了在浪涌终止时基底裂缝的填充。手风琴也可以出现在这个区域,它们覆盖在凹槽和裂缝挤压脊上。尽管在古代地貌记录中通常被称为kames或“moulin kames”的不连续砾石散布和土丘可能代表着concertina eskers,但它的保存潜力可能很差。观测到的证据表明,冰川上部倾斜的裂缝挤压脊的融化产生了斑块状的巨石蔓延和薄质量流直径(图11.10)。这一过程可能有助于解释历史和古代地貌记录中保存的一些低振幅的丘状冰碛和巨石分布。

一些浪涌的诊断形式是带内的,因为它们要么是更古老浪涌的重复记录(例如覆盖的冰碛),要么与原冰期的位置有关沉积的粉丝和溪流(冰芯,坍塌的河口),或它们发生在前陆的池塘地形洼地(坍塌的湖泊平原)。具体来说,崩塌的冰川湖沉积体和冰接触扇可能发生在地形洼地内,停滞的冰川口在静止阶段被埋藏。覆盖冰碛的位置和复杂性以及多个till序列取决于单个冰川盆地后续涌动的程度。

1.4涌动冰川陆系的应用

上面概述的涌动冰川陆地系统包括典型的当代涌动冰川边缘的地貌-沉积物组合,由于古冰川边缘的重建冰动力学冰川地貌学家/地质学家在确定更新世冰川记录中可能出现的冰潮时,可以利用来自冰川地貌的合适类似物(其中形式必然与过程有关)。我们现在提供了该模型应用于冰川地貌加拿大西部的劳伦蒂德原西南冰原的一部分。

图11.15航拍照片(上:Landmaelingar群岛,1993年)和与冰岛Eyjabakkajokull火山最近涌动有关的一般地貌分区图(下),显示了逆冲冰碛、沟槽、丘状冰碛、裂缝挤压脊和斜锥状冰碛并列/重叠(根据Evans等人,1999年b)。值得注意的是,鼻口西侧的斜锥状海带和相关的裂缝-挤压山脊是在1972年风暴潮期间产生的,而地貌的外部区域是在1890年风暴潮期间产生的。

在古冰川学模型中,根据理论推理或选定的地貌学和沉积学标准(例如Boulton etal, 1985;克莱顿etal, 1985;费舍尔等等。, 1985;克拉克,1994 b;马歇尔等等。, 1996)。然而,古地理环境也有利于变形床的发育和非涌动条件下冰川岩的堆积和变形垄(例如Hicock, 1992;博尔顿,1996a, b;埃文斯,2000)。此外,还为该地区与风暴潮无关的个别地貌组合提供了各种遗传解释。丘状地形、逆冲冰碛、沟槽和鼓丘群)。上面提出的涌动冰川陆地系统模型现在应用于加拿大阿尔伯塔省中东部的一个地区,该地区以前曾被报道具有强烈的古涌动特征(Evans et al., 1999b;Evans和Rea, 1999)。

阿尔伯塔省中东部部分地区的冰川地貌,特别是国家地形调查(NTS)地图区域73E的部分地区,如图11.18所示。在地图的北半部,巨大的急流记录了劳伦蒂德冰原衰退期间拉比什湖冰流的通过。这些传统上都与冰流(琼斯,1982),

冰岛冰川广告模式 Lac Biche地形图

图11.16 A)航拍图(Landmaelingar Islands, 1993)和B)冰岛Bruarjokull部分边缘地地貌图(after Evans et al., 1999b)。其主要特征包括凹槽、裂缝挤压脊、斜锥状冰碛、小块的丘状冰碛和广泛的逆冲块和逆推冰碛。最外面的冰碛可以追溯到公元1890年的大潮,最里面的冰碛可以追溯到1964年的大潮。在两个突出的冰碛之间有一个被覆盖的冰碛,可以追溯到1890年以前的冰川边缘。1890年之前的冰峰掩埋的冰川很可能是1890年冰峰之后形成的丘状冰碛融化特征的原因。

图11.16 A)航拍图(Landmaelingar Islands, 1993)和B)冰岛Bruarjokull部分边缘地地貌图(after Evans et al., 1999b)。其主要特征包括凹槽、裂缝挤压脊、斜锥状冰碛、小块的丘状冰碛和广泛的逆冲块和逆推冰碛。最外面的冰碛可以追溯到公元1890年的大潮,最里面的冰碛可以追溯到1964年的大潮。在两个突出的冰碛之间有一个被覆盖的冰碛,可以追溯到1890年以前的冰川边缘。1890年之前的冰峰掩埋的冰川很可能是1890年冰峰之后形成的丘状冰碛融化特征的原因。

然而,由于它们与汹涌的冰川陆地系统的其他元素有关,在这里与以前的汹涌活动联系在一起。图西半部的较高地形由大型逆冲-块状冰碛垄(TM)组成。这些脊大多形成于从西北偏北移动的冰的边缘,但最近的特征(图11.18中最南端的TM标记,并朝西北-东南方向排列)是在Lac La Biche冰流涌动期间形成的,当时它从西北流向Lloydminster (L),然后从东北流向地图区域的南部。所有的推力块碛是

冰川丘陵地形

图11.17冰川边缘涌动的陆地系统模型(继Evans et al., 1999b;Evans and Rea, 1999): a =在沉积物覆盖薄的地区,前冰川冲断前浪涌沉积物的外带,可能演变成小的推冰碛,b =位于地形洼地的下冰侧的弱发育的混乱的丘状冰碛带,c =凹槽、裂缝挤压脊和斜锥带;1 =前冰碛扇,2 =逆冲-块状冰碛,3 =丘状冰碛,4 =坑状和沟槽状逆冲-块状冰碛覆盖的停滞涌口,5 =凹槽,6 =裂缝-挤压脊,7 =覆盖和凹槽状逆冲-挤压脊,8 =斜锥状冰碛,9 =地表出现裂缝-挤压脊的冰川。

图11.17冰川边缘涌动的陆地系统模型(继Evans et al., 1999b;Evans and Rea, 1999): a =在沉积物覆盖薄的地区,前冰川冲断前浪涌沉积物的外带,可能演变成小的推冰碛,b =位于地形洼地的下冰侧的弱发育的混乱的丘状冰碛带,c =凹槽、裂缝挤压脊和斜锥带;1 =前冰碛扇,2 =逆冲-块状冰碛,3 =丘状冰碛,4 =坑状和沟槽状逆冲-块状冰碛覆盖的停滞涌口,5 =凹槽,6 =裂缝-挤压脊,7 =覆盖和凹槽状逆冲-挤压脊,8 =斜锥状冰碛,9 =地表出现裂缝-挤压脊的冰川。

被东部的浪涌地貌截断或叠印。地图的东半部分主要是一个密集的裂缝挤压脊网,它淹没了图11.18中心向下冰方向的巨型沟槽,并记录了Lac La Biche裂片在突破南部的大型逆冲块冰碛时的激增。一小块隆起的冰碛和Kame和kettle地形出现在地图最南端的裂缝挤压山脊之间。地图区域的地层序列包括冲断块冰碛中严重的冰川作用沉积和前Lac La Biche裂片中心的多层互层分层沉积物(Andriashek和Fenton, 1989;Mougeot, 1995)。

很明显,图11.18中所示的地貌-沉积物组合显示了涌动冰川陆地系统模型(图11.17)的所有特征(除了手风琴除外)。这些地貌和沉积物在由拉比歇湖沟槽场划分的汹涌古冰流边缘并置,强烈表明在劳伦蒂德冰盖从加拿大西部消退期间,汹涌影响了这一边缘。

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