一个解冻unlithified沉积物bedgeological含义
结构反映了沉积物的冰川下的剪切变形,本地米的深度,是广泛的,虽然不是普遍,在现代和以前冻结成冰的区域。图2.9显示了一个丰富的例子,典型的,岛上的观察Funen在丹麦,在2001年实地考察约根森和Piotrowski区领导的前冰流(约根森& Piotrowski, 2003)。三个地区很容易区分,相当于博尔顿的变形区(1987)。
1区(C)较低,冰前的河的沉积物主要是原状;
2一个中间带(B),强烈推翻剪切褶皱发生在一系列直到,沙子和碎石,但要么是根植于区域的沉积物C,或者,如果分离,可以被认为是来自他们。通过允许构造增厚和薄的床,特别是遵循的四肢没有de-rooted剪切褶皱,可以重建近似净压力在这个区。这表明构造顶部的交通区B大约70米。
3上层区(A),其中一个混杂沉积物包含许多细长的眼镜和一缕一缕的沙子,有时
图2.9变形结构在一个采石场Davinde Funen岛上,丹麦一段平行的方向构造运输。三角形的点画装饰显示到,未成形的地层主要是砂,行显示床上用品的飞机。圆饰品展示砾石床。区一个,上到群众和桑迪合并的折叠,包含高度减毒折叠反射构造最大的交通工具。区B是一个倒转褶皱区反映小构造运输。区域C是一个区域的变形。下面的图显示了估计最低压力在这三个区域。有滑脱在三个地区之间的接口,但是大小不能确定。它可能是更大的比c a - b接口。
图2.9变形结构在一个采石场Davinde Funen岛上,丹麦一段平行的方向构造运输。三角形的点画装饰显示到,未成形的地层主要是砂,行显示床上用品的飞机。圆饰品展示砾石床。区一个,上到群众和桑迪合并的折叠,包含高度减毒折叠反射构造最大的交通工具。区B是一个倒转褶皱区反映小构造运输。区域C是一个区域的变形。下面的图显示了估计最低压力在这三个区域。有滑脱在三个地区之间的接口,但是大小不能确定。它可能是更大的比c a - b接口。
折叠,似乎不整合躺在那些区域b .估计剪切应变的区域是绝对最低,导出了估算在个人有限的剪切应变等斜褶皱带。然而,随着这些折叠一般de-rooted或很难追溯到遥远的根通过极端的剪切稀化,很明显,区域的剪切应变远远大于最小值。
这个序列可以是最好理解的潜在意义,指剪切应变监测的模式显示在图2.6。累积剪切应变的1.0米3.5米的12天(图2.6 b)。这接近一个应变率每年106或1060年的10年,一个极其有限的剪切应变。应用这一节说明在图2.9中,任何桑迪单位区C或B,折叠,因为局部应力集中(图2.5)的变形等质量图2.6 B所示,将极大地减弱,承认只有薄,subhorizontal桑迪镜头或微细的东西。在此基础上,diamic-ton区是一个建议变形,直到形成了在剪切带等,在最上面的图2.6中0.5米。此外,如果局部应力集中,或当地增加表面fric-tional阻力或整合在剪切机,产生褶皱,这些薄片往往会变得越来越强烈混合到变形,产生一个均质沉积物。
如果这样的混合通过折叠时,视野,原本躺在快速剪切质量可能是翻译的基础,反之亦然。在这种情况下,我们可以翻译的平均剪切应变通过图2.6中的变形床53 myr-1的平均速度。显然这样的质量可以旅行远远超出了沉积物源区从它派生的,和将被添加到注册材料从进一步冰。沉积物之间的不整合关系在A和B区区域会如此强烈的反映de-rooted运输,特别是在该网站的时间是决赛前的最后一次冻结成冰的冰撤退的最后阶段后期Weichselian冰川作用的面积大概是2000 - 3000年(Houmark-Nielsen, 1999)。这足以允许材料在这个网站注册时最初的冰川覆盖运输距离很长,尽管现场加工区沉积物可能自己已经纳入流直到最近,前不久冰川的消失。也有可能,a - b不整合是一个表面的强烈侵蚀泥沙被纳入上述剪切推覆体。考虑到潜在的长期变形可能发生,显然大菌株B区可能反映了只有很小的应变率,并有可能躺在图2.6的低区测量的周期很短,只有轻微变形被记录。
图2.10 a和b显示了模型的推进冰盖变形床基于理论的博尔顿(1996 b)。区up-glacier的平衡,加速流动的内部区域,有床的侵蚀。下来的冰川区,外区deccelerating流产生增厚,直到质量,这本身就是侵蚀的冰川的进步,产生一个推进波沉积(压缩)和侵蚀(扩展)。正如上面所讨论的,一个可以高度剪切推覆体侵蚀性的通过folding-incorporation底层沉积物(图2.5)。即使变形层的
(c)减少变形速度和沉积物推覆体放电\沉积条件 |
增加速度和放电侵蚀 原始表面条件 |
|
____ |
||
直到uneroded衬底上 |
直到在侵蚀基板上 |
变形沉积物侵蚀衬底 |
图2.10 (a和b)模仿到波生成的随着冰川的进步。它来源于理论到运输冰川下的变形(博尔顿,1996 b),但同样适用于基底冰交通和住宿。区域的沉积和侵蚀向外扩展的冰川进步。(c)一个示意图显示区加速流(扩展)up-glacier均衡线,薄变形沉积物的推覆体通过整合底层沉积物侵蚀床上;和减速带流(压缩)down-glacier均衡线产生净沉积变形推覆体和增厚的沉积。
厚度不变,down-glacier增加速度将允许变形沉积物的排放增加,从而导致公司(侵蚀)更多的沉淀物的变形(图2.10摄氏度)。因此,底层沉积物变形沉积物推覆体可能遭受总深连续变形群众不断侵蚀其表面移动,将连续增量的泥沙。当我们进入终端区域的陆地冰川,我们期望基底一般速度降低,沉积物的流量恒定的变形层厚度减少,直到将开始将沉积的基础变形地平线(博尔顿,1996 b)。从这个观点上看,直到地层增厚将从连续沉积的增量形式的变形(图2.10摄氏度)。克拉克et al。(2003 b)表明,因为许多的收银台超过一米的厚度和变形的视野往往是薄,变形不能流失的一个重要来源。这混淆了沉积的厚度与变形层的厚度等。
它经常被观察到,一把锋利的界面分离到底层沉积物显然不受干扰的。这是最有可能的一个侵蚀变形过程的产物。一个软的存在,直到在变形ice-bed冰川之间的接口,作为一个缓冲和一个潜在的稳定的床上,并且能够将违规行为,形成局部应力集中在底层表面腐蚀的折叠成剪切推覆体,是一种手段,创建一个显然未变形的,平面的表面。
2.5到的起源和它的属性
与任何其他沉积物,到是一个产品的厚度的运输带的沉积速率和速率持续一段时间。有三种主要的沉积模式,直到:住宿、变形和融化。
2.5.1寄存到
这是假定为沉积碎屑运输之间的摩擦阻力时基底冰和床足以停止对床上的碎屑。住宿是一个累积的过程中碎片不断导入到地区和逐步积累在床上。原则上,一个长时间的积累到能产生相当大的厚度。直到表面将承担流线型的长笛和drum-lins等特性。尽管许多货架已归因于沉积过程(例如Benn &埃文斯,1998),我们没有直接过程的文档和没有明确示范沉积成因的沉积的钱柜。哈特(1995 b)怀疑住宿是一个重要的过程,直到最终沉积。
2.5.2变形,直到
变形的结算的方式可能与底层变形结构有关或可能位于一个安静的沉积物在平面界面因此侵蚀的基础上面描述。直到有效行为吸收压力冰川的底部,并且可以保护一个底层接口不变形。例如,如果一个融化到覆盖已存在的沉积物,底层表面将是一个表面的冰流,并在界面变形预计将超过的情况下变形等。
till-creating潜在变形过程的不依赖于变形层的厚度,但地平线上的输沙量变形。例如,相对较厚(0.45米)变形地平线在Breidamerkurjokull m2yr-1二维放电约25.7,而薄(0.3米)变形地平线Trapridge冰川的放电314 m2yr-1(博尔顿et al ., 2001),仅仅因为ice-sediment系统的流速是更大的在后者的情况下。即使主动变形层薄,最终直到沉积于它可能相对较厚。的方式侵蚀和直到depositon可能不同的模式通过冰川循环完全基于传输功率的变化(博尔顿,1996 b)见图2.11。的情况下寄存到,表面变形,直到将流线型的特征鼓丘和长笛形式。
2.5.3融化到
融化的必然结果是直到debris-rich停滞不前的缓慢融化的冰,埋在一个supraglacial沉积物上覆岩层。简单的热力学因素表明,融化几乎总是会埋在冰表面的质量而不是在它。因为这直到代表了从静止的冰块融化的碎片,其最终厚度受限于碎片的质量在一个列的冰。它不是不断被运到沉积的地方另外两个类型。这不可避免地限制了融化的钱柜,厚度的总碎片含量垂直列冰很少足以创建几个分米和异常多米才(表2.1)。然而,他们的角色在保护埋停滞的冰,然后创建拦截冰川排水圆丘般的冰砾风景,是重要的,一些副极地冰川比较大的碎片负载,如斯匹次卑尔根,一些副极地冰川拥有相对较大的碎片负载可以创建融化货架超过一米的厚度和可能的主要来源supraglacial碎片流(流收银台)(范德梅尔先生,2004)。融化到沉积会与丘状而非流线型冰川地形尽管Monro-Stasiuk和干燥(本卷,第五章)表明,丘状地形可以侵蚀的起源,一个谜,需要进一步分析。
2.5.4冰川下的收银台的整合状态
以前认为的货架和整合他们的超固结性倾向是由冰
侵蚀和沉积
(b)地层学
冰川表面
表面
图2.11一个示意图图的侵蚀通过一个简单的冰川沉积周期。(一)进退的冰盖冰川循环。侵蚀的纵向模式/沉积在一个特定的时间轴,图2.10 b所示。三竖线显示在特定地点的事件顺序。直到沉积的早期阶段(“直到波”在图2.10 b)是由一段这个直到逐渐侵蚀。只有在最右边的位置,侵蚀发生一段足够长的时间删除早期沉积到完全,然后向pre-till表面侵蚀。直到沉积在侵蚀表面的最后阶段冰川退缩。早些时候在中间位置,直到侵蚀,但不能完全清除沉积在retreat-phase直到沉积,直到产生侵蚀面,经常被卵石路面和岩性对比(博尔顿,1996 b)。在最左边的位置,直到连续沉积。(b)合成的结构,包括内部侵蚀表面的位置和时间。
过重的压力,因此,测量从钱柜先期值可以用来推断前在冰川冰载荷最大(例如哈里森,1958)。这涉及三个相关假设:冰载荷单独是先期固结压力的因素;货架是必然出现在最大的冰川冰期接受当代的先期的印记;,测量
表面
安全因素
OOO OlOOlOO OflOlOO 0 * 00 * 00
< OKOCN < < OKOCN < 0 LO O < 0 * 0 kocn < 0
OOO OlOOlOO OflOlOO 0 * 00 * 00
< OKOCN < < OKOCN < 0 LO O < 0 * 0 kocn < 0
35 0 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135
基准面的距离(米)
图2.12安全因素在顶端的传感器到12米,30米,65米,85米和125米的横断面图2.3所示。粗实线显示了冰川边缘。最大的冰厚度约为195 - 200天。最小的安全因素(最强的变形)发生在早期在进步;最大的安全因素(最大有效压力和预固结)发生后段最大加载,当一个更高效的排水系统已建立。
35 0 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135
基准面的距离(米)
图2.12安全因素在顶端的传感器到12米,30米,65米,85米和125米的横断面图2.3所示。粗实线显示了冰川边缘。最大的冰厚度约为195 - 200天。最小的安全因素(最强的变形)发生在早期在进步;最大的安全因素(最大有效压力和预固结)发生后段最大加载,当一个更高效的排水系统已建立。
先期反映了冰川最大条件。第一个是不太可能在任何情况下,没有理由相信,第二个和第三个通常如此。
图2.4中的数据显示条件影响整合的状态相关的货架和冰川下的沉积物被冰川覆盖。使用一个假定的剪切应力来自重力平均剪应力,并假设库仑屈服准则,安全因素(强度/应力)计算值> 1指示稳定,和值< 1表示失败。图2.12所示的结果显示一些重要的结论。
1有效压力变化在白天和季节性的,主要是为了应对变化sub-till含水层和充电的顶部,直到从水抽干到床上从冰川表面。
2的最大有效压力的值(这将是先期记录下提供的,直到它不提高剪切),210年发生一天后,不配合最大冰载荷,这发生在约190天。的最大有效压力是由后期排水系统。3剪切到(安全系数< 1)早期发生在冰川,而最大有效压力发生之后。
测量的先期值足以抑制故障不能使用,正如Hooyer &艾弗森(2002),来推断,直到不可能变形。Breidamerkurjokull情况下,周期非常积极推进一段排水后重组导致水压力下降。建议类似的事件发生在1882年在斯匹次卑尔根的Sefstrombreen - 86(博尔顿et al ., 1996),哪里有强烈的地质证据和当代观察冰川海洋沉积物和直到变形地毯,这需要非常低的沉积物的有效压力。然而,现在的沉积物和货架pre-consolidated相对严重,建议当冰川发生停滞不前激增和重组后的排水允许水压力降低。
这些观察加固需要了解下冰盖表面水多远可以渗透到床上。不仅仅是在终端区域,还是远离Arnold &锋利的边缘(2002)建议?如果是后者,那么多种短期季节性排水效果很重要在驾驶高度可变的冰川下的过程。如果是前者,我们预期慢变液压、岩土和沉积条件下冰盖。
2.6大型模式的沉积物和地形和推论来自他们
冰川地质研究的一个重要当前焦点的重建是大规模的属性前冰原和他们进化的方式通过一个冰川循环(例如Kleman et al .,这个体积,38章)。卫星影像的出现和广泛水深设备允许连贯重构是由地形系统显示超大规模的分布模式下的陆地和海洋,而不必依赖于碎屑的实地调查。目前有三个大规模的模式,建立了欧洲冰原,从palaeoglaciological推论可以得出:
1大规模漂移划线(鼓丘和长笛);
2残遗的风景;
3蛇形丘分布和隧道的山谷;
第四个,直到厚度的分布,这是少众所周知的和可能的诊断。
在某些情况下,大规模的化石特征被用来推断过程发生的冰盖之下,而不是仅仅被解释为参考现代过程研究。
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