专栏114冰碛滩与冰川周期性波动

阿拉斯加个别潮汐或峡湾冰川的行为经常被观察到与其他冰川不同步潮水冰川和陆地上的人一样。有人认为,由于冰川的内在不稳定性,潮汐冰川可能以循环的方式活动裂冰冰川保证金。的比率冰川崩解受水深的影响很大。当潮水冰川在其质量平衡下沿着峡湾前进时,冰碛浅滩或冰碛银行将沿其边缘形成并随着冰川前进。这个堤岸将通过减少水深从而减少冰川崩解的速度来帮助稳定冰缘。如果这种平衡被打破,冰缘就会从这个堤岸退缩到深水中,就会发生迅速的冰解和退缩。这种退缩可能是由冰川平衡线的小幅上升引起的non-climatic比如灾难性的冰川洪水。无论哪种方式,一旦冰川末端与冰碛滩分离,冰解就会在后面的深水中迅速进行。快速崩解可能会导致冰川的后退与触发它的事件的规模不成比例,并可能持续到冰川到达浅水。在这一点上,冰缘的位置很可能与它的质量平衡不平衡,它将开始再次前进,形成一个新的冰碛滩。因此,冰川以循环的方式活动,与气候无关。raybet雷竞技最新冰川边缘的前进和后退不是对气候的响应,而是冰川崩解边缘固有的不稳定性的结果。raybet雷竞技最新因此,冰碛滩的存在对冰缘的稳定性很重要。

冰碛银行

B:后退阶段

冰缘与浅滩分离,导致快速冰解

B:后退阶段

冰碛银行

冰缘与浅滩分离,导致快速冰解

资料来源:Mayo, L.R.(1988)。哈伯德冰川的前进和Rusell峡湾的关闭,阿拉斯加-雅库特地区的环境影响和危险。美国地质调查局通告,1016。[修改自:Warren (1992) Progress in Physical Geography 16,图11.4,p. 265]

碎屑流的形态(图11.5)。在低水位排放时,羽状物迅速上升到水面。粗牵引沉积物被倾倒在靠近融水入口的冰边缘。扇体大部分是由碎屑羽流沉降和碎屑沉积在远端斜坡上下滑或者向下滑动。这种暴跌引发了一系列的前兆。在较高的水位和沉积物排放时,羽流与扇接触的时间更长,并从扇的顶部变平或变平。粗大的沉积物也沉积在这里,形成片状,并作为冲刷和填充结构。通过沉降和重力流的沉积又形成了扇的远端。在非常高的排量下,当羽流与风扇接触时,羽流的沉积可能在羽流与风扇分离的点上沉积一个新月形条(图11.5)。

A:低放电

A:低放电

B:排水适中,排沙量大

B:排水适中,排沙量大

C:高放电

Barchanoid酒吧

图11.5冰川崩解前的流量羽流随水流变化的示意图,以及这种变化对产生的接地线风扇形态的影响。(A)在低流量时,扇体逐渐增长,主要是由于在融水入口倾倒的粗牵引沉积物,以及由于沉降、滑塌/滑动和沉积物重力流而在远侧侧沉积为一系列大型前集。(B)在中等输沙量下,沉积物羽流的底部与扇接触的时间更长。因此,在风机顶部沉积了一系列具有粗糙冲刷和填充结构的片状砂和砾石沉积物。沉降和重力流沉积形成了扇的远端斜坡。(C)在高水位时,羽流与扇的接触时间更长,并可能沿羽流与海床的分离线沉积一个迁移的船形杆。[摘自:Powell (1990) in Glacimarine Environments: Processes and sediment (eds J.A. Dowdeswell and J.D. courses), Geological Society Special Publication No. 53, figure 11.5, p. 58.]版权所有©1990,地质学会

出版社)。

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图11.5冰川崩解前的流量羽流随水流变化的示意图,以及这种变化对产生的接地线风扇形态的影响。(A)在低流量时,扇体逐渐增长,主要是由于在融水入口倾倒的粗牵引沉积物,以及由于沉降、滑塌/滑动和沉积物重力流而在远侧侧沉积为一系列大型前集。(B)在中等输沙量下,沉积物羽流的底部与扇接触的时间更长。因此,在风机顶部沉积了一系列具有粗糙冲刷和填充结构的片状砂和砾石沉积物。沉降和重力流沉积形成了扇的远端斜坡。(C)在高水位时,羽流与扇的接触时间更长,并可能沿羽流与海床的分离线沉积一个迁移的船形杆。[摘自:Powell (1990) in Glacimarine Environments: Processes and sediment (eds J.A. Dowdeswell and J.D. courses), Geological Society Special Publication No. 53, figure 11.5, p. 58.]版权所有©1990,地质学会

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接地线风扇的形态也受冰缘稳定性和放电速率的控制。在推进冰的利润率接地线风扇将很小,而且构造严重。相比之下,在冰缘退缩时,扇的形态将取决于:(i)冰缘退缩的速度;(ii)融水入口位置的稳定性;(iii)输沙速率。考虑到这些变量,可能会出现以下形态。

1.前进的冰缘。在这种情况下,在夏季消融季节冰解活跃时,冰缘前会形成一个小扇形。每年冬天,由于冰解速度较低,冰川前进得更快,这些扇就会泛滥并形成构造。

2.静止冰缘。在这种情况下,会形成一个单一的大风扇。如果沉积作用是在高空,扇形可能会上升到海平面,并形成一个与冰接触的三角洲。

3.缓慢退缩的冰缘伴随着强烈的季节性推进。在这种情况下,随着冰缘的后退,形成一系列扇形,通常在后退的方向上合并。合并的扇形在后退的融水入口前形成了一个埃斯克式的山脊(伞形)。此脊可能与紧密间隔有关推动碛与季节性进展有关。如果在撤退过程中融水传送门的位置不是恒定的,一系列紧密间隔的风扇将在撤退的方向上相互背离,形成锯齿形图案。

4.冰缘随着季节性的推进而迅速退缩。在这种情况下,在后退的方向上,广泛分布的冰缘扇与分布良好的推冰碛相关联。这些间距很大的扇子通常看起来像一串珠子,从上面看,每个扇子都是一个单独的珠子,因此被描述为串珠蛇形丘

5.迅速后退的冰缘,没有季节性的推进。在这种情况下,扇碛岩和推碛岩发育极小,水下范围广泛冰川沉积平原如果输沙量大,则地表发育。

一般来说,在水下沉积的粉丝(海相或湖相)可根据以下几点与陆相冲淤扇区别开来:

1.死冰崩塌的特征在陆地形态的近侧很常见,但在水下环境中不存在。

2.在海洋形态中,粗粒物质集中在与冰接触的点上,晶粒尺寸在远端迅速减小。这种颗粒大小的梯度在陆地扇中不太明显。

3.海洋扇的厚度只受水体深度的限制。地面扇的厚度受地面基准面的限制,因此它们往往较薄。

另一种类型的接地线风扇被称为直到三角洲可能会发展。这些地貌在冰架和广阔的冰川边缘下比在狭窄的峡湾空间中更常见。它们是由冰川输送的碎片形成的风扇而不是接地线河流沉积物.传输和沉积可能发生在基底冰或冰川冰中,这些冰在接地线上融化,或者通过接地线融化冰川下的变形.无论哪种方式,沉积物都被输送到接地线上并沿其沉积。当材料被带到接地线上时,它会雪崩并向前流动,形成一系列的预集(图11.6)。如果冰川在前进,那么三角洲就会前进,森林将会被覆盖基底到.底部将由悬浮沉降形成。与接地线风扇(通过融水形成,并由入口集中)相反,直到沿接地线的整个长度形成三角洲。

在冰川覆盖的大陆架边缘发现了一种基因相似的地貌——槽口扇。大多数北半球大陆架的几何结构简单,由100-200米深的浅滩组成

形式Glasial

图11.6形成diamict三角洲和槽口风扇。(A)垂直三角洲的形成。步骤1-3显示了垂直三角洲对海平面上升的响应。(B)槽口风机的形成。[摘自:Boulton (1990) in Glacimarine Environments: Processes and sediment (eds J.A. Dowdeswell and J.D. courses),地质学会专刊第53号,图6,第21页。版权所有©1990,地质学会

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图11.6纵向三角洲和槽口扇的形成。(A)垂直三角洲的形成。步骤1-3显示了垂直三角洲对海平面上升的响应。(B)槽口风机的形成。[摘自:Boulton (1990) in Glacimarine Environments: Processes and sediment (eds J.A. Dowdeswell and J.D. courses),地质学会专刊第53号,图6,第21页。版权所有©1990,地质学会

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冰川侵蚀的槽下降到海平面以下300-400米。这些波谷可能反映了快-线的位置流动的冰或冰原内的冰流。在冰期鼎盛时期,冰位于大陆架边缘这些冰槽的出口处。冰川将无法推进到大陆架边缘以外的深水中。因此,在大陆斜坡上形成了巨大的扇(槽口扇)。沉积物被输送到接地线上:(i)通过冰下变形;(ii)融水;(iii)在基面冰中。然后,这些沉积物在重力沉积物流的作用下,沿着大陆斜坡沉积成巨大的前体(图11.6B)。这些预设区很容易发生滑坡和进一步的下坡运动。当冰缘靠近大陆架边缘时,继续进积,产生陡峭的前兆。 However, as the glacier retreats away from the edge of the continental shelf, slumping and down-slope movement of material may reduce the gradient of these foresets.

其他冰川海洋地貌包括冰山接地构造,即冰山龙骨与海床接触的地方形成的构造。冰山留下的犁痕在冰山搁浅的地方很常见,在今天的许多大陆架上都可以观察到它们的遗迹和当代特征。单个犁痕的形态取决于:(i)沉积学海洋的特征地板上的沉积物;(ii)冰山龙骨的几何形状;以及(iii)冰山的运动。在坚硬的粘性沉积物中,冰龙骨可能形成不规则的沟槽,两侧是低脊。大块的沉淀物可能会被冲到龙骨前面的海床上。在粘性较差的软沉积物中,犁痕由更规则和连续的沟槽组成,这些沟槽被水流和波浪作用迅速改变。冰山的龙骨可能是单一的,也可能是多管齐下的。多管齐下的冰山形成了由半平行槽组成的复杂标记。冰山的运动也很重要,它受到表面风、洋流和冰山之间相互作用的控制。例如,犁耕过程中冰山龙骨的旋转可能会改变犁痕的形状。 Alternatively, unstable or 'wobbly' icebergs may form grooves with tread - ridges perpendicular to the groove orientation, known as 'sprag' or 'jigger' marks. Small icebergs may also produce grooves with tread if they are lifted by waves in shallow water. Ploughing of icebergs through glaciomarine sediment may also cause tectonic disturbance, leading to faults and thrusts, in the underlying glaciomarine sediments. A grounded or stationary iceberg that settles on the sea bed but does not plough forward may produce a gravity crater. This may form partly under the weight of the iceberg and partly by current scour around the keel.

其他冰川海洋地貌包括条纹巨石路面,这是由于冰在海洋沉积物上前进而形成的。博尔德滞后于浅层大陆架地区,这是由于冰山碎片的“雨淋”、海浪和潮流所产生的直径的筛分。随着冰川的移动,这些巨石滞后的顶部表面被划成条纹和平面(图11.7)。

长笛冰川
图11.7南设得兰群岛博尔德人行道。[摄影:J. Hansom]。

最后,应该指出的是,正常的冰下过程继续在地面冰下进行冰川下的地形可能发展。因此,如果冰川是搁浅的,那么在海洋边缘下可能会发现笛子、鼓穴和大规模的冰川界线。当然,这些地貌的形态可能已经被洋流活动、接地扇的沉积或冰川海洋沉积物的温和“雨淋”所改变。

继续阅读:专栏126前冰原的数值模拟不列颠群岛冰原

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