16.3: Льодовикова ерозія

Last updated
Save as PDF

Page ID: 36611

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

\(\PageIndex{1}\)Малюнок Друмліни - обтічні пагорби, утворені під льодовиком, тут складаються з осаду - в регіоні Амундсунської затоки Нунавут. Барабани мають висоту десятки метрів, кілька сотень метрів в поперечнику і кілька кілометрів завдовжки. Один з них виділений пунктирною білою лінією.

Льодовики є ефективними агентами ерозії, особливо в ситуаціях, коли лід не замерзає до свого заснування і тому може ковзати по корінній породі або іншому осаду. Насправді сам лід не особливо ефективний при ерозії, оскільки він відносно м'який (твердість по Моосу 1.5 при 0° C); натомість саме фрагменти гірських порід, вбудовані в лід і штовхають вниз на підстилаючі поверхні, які роблять більшу частину ерозії. Корисною аналогією було б порівняти ефект натирання аркуша паперу об дерев'яну поверхню, на відміну від шматка наждачного паперу, який має вбудовані кутові фрагменти граната.

Результати льодовикової ерозії різні в районах з континентальним зледенінням проти альпійського заледеніння. Континентальне зледеніння, як правило, утворює відносно рівні поверхні гірських порід, особливо там, де скеля внизу рівномірна по міцності. У районах, де є відмінності в міцності гірських порід, льодовик, очевидно, має тенденцію до розмивання більш м'якої і слабкої породи ефективніше, ніж твердіша і міцніша порода. Значна частина центральної та східної Канади, яка була повністю покрита величезним лаурентидним льодом у різний час під час плейстоцену, була розмита до відносно рівної поверхні. У багатьох випадках існуючий рельєф обумовлений наявністю льодовикових відкладень - таких як барабани, Ескери, і морени (всі розглянуті нижче) - а не диференціальної ерозії (рис.\(\PageIndex{1}\)).

\(\PageIndex{2}\)Малюнок Зображення П-подібної долини, зайнятої великим льодовиком.

Альпійські льодовики виробляють зовсім інший рельєф, ніж континентальні льодовики, і значну частину топографічної мінливості західної Канади можна віднести до льодовикової ерозії. Взагалі льодовики набагато ширші, ніж річки подібної довжини, і оскільки вони, як правило, розмиваються більше біля своїх основ, ніж їх боки, вони утворюють широкі долини з відносно плоским дном і крутими сторонами - відомі як U-подібні долини (рис.\(\PageIndex{2}\)). Хоу Саунд, на північ від Ванкувера, був зайнятий великим льодовиком, який зародився в районах Скваміш, Вістлер і Пембертон, а потім приєднався до набагато більшого льодовика в Грузинській протоці. Хоу Саунд і більшість його припливних долин мають яскраво виражені П-подібні профілі (рис.\(\PageIndex{3}\)).

Малюнок\(\PageIndex{3}\) Вид вниз U-подібної долини долини Мілл-Крік у напрямку U-подібної долини Хоу Саунд (на північ від Ванкувера до н.е.), з селом Брітанія на протилежному боці.

П-подібні долини і їх притоки забезпечують основу для широкого спектру альпійських льодовикових топографічних особливостей, приклади яких видно на Міжнародній космічній станції вид Швейцарських Альп, показаний на малюнку\(\PageIndex{4}\). Ця місцевість була набагато інтенсивніше заледенена під час минулого льодовикового максимуму. У той час велика П-подібна долина в правому нижньому куті була зайнята льодовиковим льодом, а всі інші показані тут льодовики були довшими і набагато товщі, ніж зараз. Але навіть на піку плейстоценового зледеніння деякі з вищих вершин і хребтів були б оголені і не постраждали б безпосередньо від льодовикової ерозії. Пік, який простягається над навколишнім льодовиком, називається нунатук. У цих районах і в районах над льодовиками сьогодні більша частина ерозії пов'язана з ефектами заморожування-відтавання.

\(\PageIndex{4}\)Малюнок Вид з Міжнародної космічної станції Швейцарських Альп в районі льодовика Алеч. Видатні вершини з позначкою «Ріг» - це Ейгер (зліва) та Веттерхорн (праворуч). Різноманітні альпійські льодовикові ерозії ознак позначені.

Малюнок\(\PageIndex{4}\) являє собою космічну станцію вид на заледенений рельєф в швейцарських Альпах. Деякі з важливих видимих ознак - арети: гострі хребти між П-подібними льодовиковими долинами; холоди: низькі точки вздовж аретів, які складають проходи між льодовиковими долинами; роги: круті вершини, які були льодовиково і заморожувально-відлиги, розмиті з трьох і більше сторін; цирки: чашоподібні басейни, що утворюються на чолі льодовикової долини; висячі долини: U-подібні долини притокових льодовиків, які звисають над головною долиною, оскільки більший льодовик головної долини глибше розмивався в місцевість; і усічені відроги (ака «шпори»): кінці аретів, які були розмиті на круті скелі трикутної форми льодовиком у відповідній головній долині.

Деякі з цих ерозійних особливостей альпійсько-заледеніння також показані на малюнку\(\PageIndex{5}\) у вигляді діаграми.

\(\PageIndex{5}\)Малюнок Діаграма деяких важливих особливостей ерозії альпійсько-заледеніння.

Вправа 16.3 Визначити особливості альпійської льодовикової ерозії

Це фото гори. Ассінібойн в Скелястих горах до н.е. Які особливості в місцях через е? Шукайте один з кожного з наступних: ріг, або дерево, усічений шпора, Цирк, і кол. Спробуйте визначити деякі з численних інших аретів у цій точці зору, а також інший ріг.

Див Додаток 3 для вправ 16.3 відповіді.

Ряд інших особливостей льодовикової ерозії існує в менших масштабах. Наприклад, барабанчик - це витягнута особливість, яка обтічна на нижньому крижаній кінці. Той,\(\PageIndex{7}\) що зображений на малюнку, більший за більшість, і складається майже повністю з гірської породи. Друмліни, що складаються з льодовикових відкладень, дуже поширені в деяких районах континентального зледеніння (рис.\(\PageIndex{1}\)).

Малюнок Острів\(\PageIndex{7}\) Боуєр, барабанщик в Хау Саунд, до н.е. потік льоду був справа наліво.

A roche moutonée - це ще один тип подовженої ерозійної функції, яка має крутий, а іноді зубчастий кінець льоду (рис.\(\PageIndex{8}\), зліва). У меншому масштабі ще льодовикові борозенки (від десятків сантиметрів до метрів завширшки) і льодовикова смугастість (шириною від міліметрів до сантиметрів) створюються фрагментами скелі, вбудованої в лід біля основи льодовика (рис.\(\PageIndex{8}\), зліва і справа). Льодовикові стрії дуже поширені на гірських поверхнях, розмиваються як альпійськими, так і континентальними льодовиками.

Малюнок\(\PageIndex{8}\) ліворуч: Roches moutonées з льодовиковими стріями поблизу Squamish, B.C. Праворуч: Льодовикові стриї в тому ж місці поблизу Squamish. Потік льоду був справа наліво в обох випадках. Коричнева скеля на правій фотографії - це магічна дамба шириною близько 40 см, що вторгається в граніт.

Льодовикові озера

Малюнок\(\PageIndex{9}\) Нижнє озеро Торнтон, Тарн, в Північному національному парку Каскади, Вашингтон.

Озера є загальними рисами в льодовикових середовищах. Озеро, яке приурочене до льодовикового цирку, відомий як Тарн (рис.\(\PageIndex{9}\)). Тарни поширені в районах альпійського зледеніння, оскільки лід, який утворює цирк, зазвичай вирізає депресію в корені, яка потім наповнюється водою. У деяких випадках буде утворюватися ряд таких басейнів, а отримані озера називаються скельними басейновими озерами або патерностерними озерами.

Озеро, яке займає льодовикову долину, але не обмежується цирком, відоме як пальчикове озеро. У деяких випадках пальчикове озеро обмежене греблею, утвореною кінцевою мореною, в цьому випадку його можна назвати моренним озером (рис.\(\PageIndex{10}\)).

\(\PageIndex{10}\)Малюнок Пейто озеро в Скелястих горах Альберти, є пальцем озеро і моренне озеро, оскільки воно заглушене кінцем морени, праворуч.

У районах континентального зледеніння кора пригнічена вагою льодовикового льоду товщиною до 4000 м. Басейни утворюються по краях континентальних льодовиків (крім тих, які охоплюють цілі материки на кшталт Антарктиди і Гренландії), і ці басейни заповнюються льодовиковими талими водами. Багато таких озер, деякі з них величезні, існували в різний час уздовж південного краю Лорантидного льодового покриву. Одним із прикладів є Льодовикове озеро Міссула, яке утворилося в штаті Айдахо та Монтана на північному заході США. Під час останньої частини останнього заледеніння (30 ка до 15 ка), лід стримуючи озеро Міссула відступив досить, щоб дозволити деякій частині озера вода, щоб почати витікати, яка переросла в масивний і швидкий відтік (протягом днів до тижнів) протягом якого значна частина обсягу озера зливається вздовж долини Річка Колумбія до Тихого океану. Підраховано, що цей тип затоплення відбувався щонайменше 25 разів за цей період, і в багатьох випадках швидкість відтоку була еквівалентна скиду всіх річок земної течії разом узятих. Запис цих масових повеней зберігається в каналах Scablands Айдахо, Вашингтон та Орегон (рис.\(\PageIndex{11}\)).

\(\PageIndex{11}\)Малюнок Вибоїни Кулі поблизу Уенатчі, штат Вашингтон, один з багатьох басейнів, які отримали затоки озера Міссула під час пізнього плейстоцену. Тут вода текла справа наліво, над обривом і в цей басейн.

Ще один вид льодовикового озера - це чайне озеро. Про них йдеться в розділі 16.4 в контексті льодовикових відкладень.

Описи зображень

Опис\(\PageIndex{6}\) зображення малюнка:

Долина між двома вершинами.
Крутий край гори.
Гірська вершина.
Крижане поле між двома горами.
Плоска, скеляста сторона гори.

[Повернутися до малюнка\(\PageIndex{6}\)]

Атрибуції ЗМІ

Малюнок\(\PageIndex{2}\): «Поле Драмлін на півночі Канади» обсерваторії Землі НАСА. Публічне надбання.
Малюнок\(\PageIndex{4}\): «Бернські Альпи, Швейцарія» обсерваторії Землі НАСА. Адаптовано Стівеном Ерлом. Публічне надбання.
Ілюстрація\(\PageIndex{5}\): «ЛКМ льодовикового пейзажу» Луїса Марії Бенітес. Публічне надбання.