直接冰川沉积

碎片直接由冰川沉积称为直到。直到被定义为冰川冰沉积物沉积,但是一个没有分类,尽管它可能遭遇冰川地诱导流在冰川下的或supraglacial环境。它通常由大型鹅卵石,鹅卵石或石块,将通常称为碎屑,设置在一个细粒度矩阵的淤泥和粘土。然而,它的特点是高度可变的,雄辩的以下语句到沉积物,也许是更多的变量比任何沉淀物已知的由一个名字”(燧石,1957年,p . 105)。直到很重要,因为它的定义不包括沉积物的情况下通过水解决,如冰川的情况下终止在一个湖泊或在海里。一些作者使用了这个词waterlain直到为到沉积物沉积在这样的环境中,但它可能是更合适的使用非遗传性混杂沉积物。混杂沉积物non-sorted或差排序松散沉积物,其中包含一个广泛的粒子大小的起源是假定;所有的收银台混杂沉积物,但并不是所有的混杂沉积物货架(图8.1)。术语diamict首选的一些作家,尽管从技术上讲这是一个集体名词混杂沉积物和杂岩,后者是一个岩化的混杂沉积物。

冰川地质学:冰盖和地形第二版马修·r·班尼特和尼尔·f·格拉瑟©2009年约翰·威利& Sons有限公司

图8.1的关闭直到或diamict冰川下的。(照片:m·r·班尼特)

有四个主要过程的碎片在运输中的冰川沉积:(i)沉积之间的摩擦阻力,这发生在碎屑在运输的冰川和冰川底部床超过上覆冰的阻力,碎屑停止移动;(2)meltout——直接释放碎片融化;(3)升华——汽化的冰造成的直接释放碎片;和(四)冰川下的变形——这包括沉积物的同化成一个冰川下变形层。升华的过程是目前只记录从南极洲和发生由于极端寒冷和干燥的环境。

传统上这些过程的区别是用来识别一系列不同的直到macromorphology类型的基础上,即(表8.1):(i)寄存到;(2)冰川下的meltout到;(3)变形,直到;(iv) supraglacial meltout和流到;和(v)升华到。然而,这种区别日益受到挑战过去10年的发展才微形分析。微观形态学包括从现场原状泥沙块的集合,然后浸渍树脂和在显微镜下薄片进行研究。仔细分析这些沉积物的内部体系结构表明,传统的分类是不再有效,大多数货架形式的结合过程,尤其是在冰川下的环境。区分从变形到寄存到例如在微观层面是不可能的,因为两个显示变形的证据。实际上它最近被认为货架应该称为tectomicts——一套复杂的构造的产物而不是沉积过程。虽然这些术语尚未广泛采用它关注的问题区分沉积到meltout和变形直到在冰川下的环境中。为了解决这个问题我们承认两个基本到域:(i)冰川下的货架; and (ii) supraglacial tills.

表8.1总结表的主要沉积特征的主要类型。

寄存到

冰川下的meltouttill

变形,直到

颗粒形状

颗粒大小

粒子结构

粒子包装

粒子岩性

结构

碎屑显示典型的基底运输特点:圆形的边缘,球形形式,与条纹和在上雕琢平面的脸。大型碎屑可能子弹形状的外观。

的粒度分布是典型的基底碎片运输、双峰或多峰。

寄存的钱柜有强壮的细长的粒子的粒子面料与当地冰流的方向保持一致。

通常密集,巩固沉积物。

碎屑岩性主要由当地岩石类型。

巨大的无定形的沉积物,拥有发达的剪切飞机和绿叶。剪切角砾碎屑,污迹,可能存在。博尔德集群或人行道上可能发生在碎屑沉积物以及耕作的证据。

碎屑显示特征典型的基底运输、圆形、球形,有条纹的和在上雕琢平面的。这些特征不太明显的沉积。

粒径分布istypical基底碎片运输、双峰或多峰。沉积物分类与脱水和泥沙流可能存在关联。

面料可能是强大的冰流的方向,尽管它可能显示更大范围的方向比典型的沉积。

沉积物可能是包装和合并,尽管这是标志通常小于寄存到。

碎屑岩性可能显示了一个逆叠加。

通常大但是如果它受到流可能包含折叠和流动结构。原油分层有时是礼物。沉积物中不会显示在形成剪切和压倒一切的证据。

由沉积物的沉积特征,变形,虽然基底碎片也可能存在。

各种各样的粒子大小反映原始沉积物中找到。木筏的原始沉积物可能存在导致显著的空间变异性。

强大的粒子结构的方向剪切,这可能并不总是平行于冰流的方向。高纬度碎屑和混乱的碎屑模式取向也常见。密集和巩固。

各种各样的呈现在原始的沉积物的岩性反映。

褶皱、逆断层和断层结构可能出现如果剪切均化的程度很低。的未变形的沉积物可能是包括在内。污迹(角砾碎屑)也可能存在。

表8.1继续说。

颗粒形状

粒径粒子结构

粒子填料粒子岩性

结构

Supraglacial meltout (冰碛)直到流到升华到

通常由沉积物典型的高级运输,但是冰川下的运输粒子也可能存在。大部分的碎屑通常不加条纹或面。

大小分布通常是粗和单峰。一些大小排序可能发生局部融水改造发生的地方。

碎屑结构无关的冰流,通常是不发达和空间高度变量。

不统一,低体积密度。

碎屑岩性通常是非常变量,可能包括far-travelled erractics。

原油层理有可能发生,但通常它是巨大的和不结晶的。

广泛的特点,但由粒子角,对于非形式。大多数的碎屑不加条纹或面。

大小分布通常是粗和单峰,尽管本地个人流包可能排序。

变量粒子织物。个人流量包可能有强烈的织物,反映出流发生的前古斜坡下来。

不整合与较低的体积密度。

变量,但可能包括far-travelled erractics。

有时可见个人流量包。原油排序、基底图层拖引碎屑可能是可见的在一些流量包。排序砂和粉砂层可能是常见的,与融水返工。个人流量包

碎屑的典型基础运输是圆形的,球形的,有条纹的,和在上雕琢平面的。

粒径分布是典型的基底碎片运输、双峰或多峰。

强大的冰流的方向,尽管它可能显示了更大范围的方向比典型的沉积。

通常有一个低体积密度和松散,松散。

碎屑岩性可能显示一个逆叠加。

存款通常是分层的,而且可能保护冰川内部的折叠结构。

8.1.1冰川下的到

直到可能积累在冰川下的环境中通过一系列的流程,包括:(i)直接沉积的碎片在牵引冰川床;(2)基底融化和残骸释放;(3)沉积在基底蛀牙;和(iv)变形和同化的沉积物覆盖。

1。直接沉积。为了理解这个过程最好首先考虑单一碎屑在运输冰川的底部。碎屑在运输的冰川底部不需要以同样的速度向前推进的基底冰:冰粒子的绕流传输。粒子将小屋或停止当它前进速度降低为零。这将发生在颗粒之间的摩擦和床上超过提供的拖累粒子冰流动。此时只会绕流的冰粒子不动它。因此,一个粒子可能提出流动的冰。图8.2显示了几种方法的速度单个粒子或粒子的质量可能会降低到零,因为他们在一个刚性移动床或犁通过软。在一个简单的磨损模型等,提出了杰弗里·博尔顿(参见5.1.4;图5.2)沉积是一个连续体的一部分,与侵蚀控制有效的正常压力。在这个简化的场景中沉积是控制变量如:(i)冰层厚度的增加,从而增加有效正常压力;(2)底水压力下降;和(3)冰速度下降。

2。冰融化。冰川沉积物是唯一提供和发布的基底融化。它可能最后小屋之前冰川下的运输。基底融化的速度是由:(i)地热热通量;(ii)的摩擦滑动和冰变形所产生的热量,从而增加与冰速度向均衡线;(3)冰厚度,因为冰川可能会增加基底的厚度增加冰的温度;(iv)雪冷或暖平流的速度;和(v)冰面温度。这是在3.4节详细讨论。

3所示。腔沉积。冰川下的蛀牙发生的地方冰川流在不规则的基岩表面。大李的蛀牙可能形成基岩障碍,特别是那里的冰很薄,水流湍急。沉积物会积累在这些空腔以各种方式(图8.3)。

4所示。冰川下的变形。沉积物形成冰川的移动变形层下,流动在软基板(参见3.3.3节;框3.4)。这一层可能由软冻土带冰河期前的沉淀物——要么非冻土带及其或冰川沉积物——早些时候已经泛滥,变形或者它可能包括沉积物沉积在syn-sedimentary冰融水或寄存和meltout流程。由冰川下的剪切变形的沉积物可能产生一个均匀冰碛物,即使一开始是非常不同的。考虑一下混合红色的果酱到白色的酸奶;最初这两个是不同的,但作为一个混合(即一个适用于压力)的果酱绘制成层逐步并入酸奶直到最后一个均匀

答:在刚性基础的冰粒子沉积

摩擦阻力增加和粒子运动停止

电阻

摩擦阻力增加和粒子运动停止

B:粒子沉积软基础1 2

电阻

博尔德

冰到

B:粒子沉积软基础1 2

博尔德

冰到

直到

直到

C:住宿debris-rich冰块的冰

C:住宿debris-rich冰块的冰

Debris-rich冰块Vm = 0

图8.2粒子沉积在冰川之下。(一)粒子沉积在刚性基础上。碎屑在运输停止移动时之间的摩擦阻力,床上超过阻力对碎屑流冰。(B)粒子沉积在一个柔软的基础。碎屑犁通过软沉积物和沉积物时将停止了在他们面前提供了足够的阻力阻碍向前运动的方向。对第一个随后其他碎屑堵塞,以这种方式博得人行道或浓度可能形式。(C)寄存debris-rich冰块。debris-rich冰的身体可能洛奇冰川之下当之间的摩擦阻力,床上超过上面的冰,这剪debris-rich冰块。(修改:博尔顿(1982):研究冰川,Glacio河流和Glacio-Lacustrine系统(eds r . Davidson-Amott w·尼科尔和最初Fahey),

Debris-rich冰块Vm = 0

图8.2粒子沉积在冰川之下。(一)粒子沉积在刚性基础上。碎屑在运输停止移动时之间的摩擦阻力,床上超过阻力对碎屑流冰。(B)粒子沉积在一个柔软的基础。碎屑犁通过软沉积物和沉积物时将停止了在他们面前提供了足够的阻力阻碍向前运动的方向。对第一个随后其他碎屑堵塞,以这种方式博得人行道或浓度可能形式。(C)寄存debris-rich冰块。debris-rich冰的身体可能洛奇冰川之下当之间的摩擦阻力,床上超过上面的冰,这剪debris-rich冰块。(修改:博尔顿(1982):研究冰川,Glacio-Fluvial和Glacio-Lacustrine系统(eds r . Davidson-Amott w·尼科尔和最初Fahey),

腔

Breidamerkurjokull、冰岛

腔

Breidamerkurjokull、冰岛

冰川-

冰川-

细浆进入腔的遗留物接口

基底debris-rich冰

细浆进入腔从岩界面

基底debris-rich冰

基底debris-rich冰

从冰川融化释放碎片唯一沉积物积累在地板上腔

基底debris-rich冰

从冰川融化释放碎片唯一沉积物积累在地板上腔

碎屑驱逐

增强的压力在碎屑牵引

碎屑驱逐

增强的压力在碎屑牵引

清洁

基底debris-rich冰

基底debris-rich冰

冰川下的河的沉积腔

清洁

图8.3观察机制碎片积累的地板上冰川下的蛀牙。(修改:博尔顿(1982):研究冰川,Glacio-Fluvial和Glacio-Lacustrine系统(eds r . Davidson-Arnot w·尼科尔和最初Fahey),地理书,图1中,p。4]

粉色混合的结果。图8.4说明了这一点在地质环境中。Glaciotectonic发生变形时的应力由冰川超过材料的强度下或在它前面。材料可能会脆(缺点,手臂)和塑性变形(褶皱)根据沉积物中孔隙水压力。韧性变形的高孔隙水压力,减少材料的内部摩擦或力量让它变形。变形的沉积物收益取决于剪切应力的应用阶段。在低水平剪切沉积物只是折叠和指责。随着剪切水平增加这些结构慢慢成为减毒和折叠的鼻子可能会脱离他们的核心,或derooted创建石香肠。石香肠是腊肠形块的周围塑性材料韧性中等。及时他们可能变得弱,在高水平的剪切画形成构造叠片结构(图8.4)。 Sediments that experience very high-levels of shear become completely mixed and homogenised. The product of intense deformation is therefore a homogeneous diamict in which all the original sedimentary structures of the deposit have been destroyed. Some authors use the term glacitectonite for a sediment that retains some of the structural characteristics of the material from which it is derived after deformation; that is a sediment that has not been completely remoulded and homogenised.

答:小折叠

答:小折叠

B:构造薄片和石香肠

C:单一化混杂沉积物

C:单一化混杂沉积物

图8.4示意图显示glaciotectonic结构的风格与不同级别的冰川下的变形。插入显示可以减毒形成褶皱构造纹理。(修改:哈特和博尔顿(1991)第四纪科学评论,

大多数冰川下的沉积物欠它的起源的结合上述过程,虽然变形移动冰可能是占主导地位的过程。识别不同的亚型的到是不可能的。这个消息一再加强了近年来微形工作,这表明,大多数到包含复杂的叠加变形事件记录的不同风格(脆性和韧性)和历史过程因此最好解释的构造框架。材料纳入范围的冰川下的钱柜的原因之一是不同的沉积物。在某些情况下它可能是由冰川地派生侵蚀产生的沉积物在运输和碎屑的粉碎。在其他情况下,它可能仅仅反映了构造混合冰河期前的沉积物在冰川下的剪切。

鉴于冰川下的变形的重要性冰的形成到值得进一步探索的空间和时间控制这一过程。的一些基本原则下面列出冰川下的变形。

1。冰川下的沉积物会变形当外加应力超过材料的强度。材料的强度是由内部的孔隙水压力;高孔隙水压力使颗粒更容易移动过去,降低了内部摩擦沉积物。在沉积物孔隙水压力较低,变形会发生脆性的方式在不同的表面如骨折或错误失败,而在高孔隙水压力相同的沉积物可能在韧性变形通过一系列褶皱时尚。变形也将发生在沉积物中的最低层不均匀的特性。同样值得注意的是,随着颗粒沉积物变形他们可能扩大或扩张,而这扩张沉积物变形较低剪切应力比最初需要克服内部摩擦沉积物在休息的时候。孔隙水膨胀也会控制容易流失泥沙压力变化。最后,沉积物属性可能被修改在变形,由于clast-to-clast破碎粒度分布的变化,以及在同化新材料的变形层。

2。沉积物性质不同时空上冰川下由于空间相变化在冰川床和颞冰川下的水文的变化。由于并不是所有地区的冰川床将在运动同时由于变形。相反,最好是设想一个马赛克的变形和不变形(粘点冰川下面)补丁。这些粘点可能会有所不同的分布在时间和当然会影响整体速度分量的冰川由于冰川下的变形。

3所示。沉积物在外加应力下的变形层将向前迈进,这一过程有时被称为直到平流。如果变形泥沙流入一个给定的面积等于出流沉积物的沉积将不会发生,除非几何或冰川动力学变化。然而,如果泥沙流入面积比,例如从一个区域的快速运输的运输,沉积物积累就会发生。或者如果一个人认为冰川扩展或冰流加速下游,然后向下侵蚀会发生因为产量将超过沉积物的输入。在这些领域只有急剧变形将会证明基底滑移或滑脱面。相比之下,地区由于减少compres-sional流基底剪切应力down-ice,冰川下的变形也会减少down-ice和沉积物积累可能发生因为输出小于输入。点就是一个如图8.5所示

图8.5的渐进积累通过各个构造片压缩或变形,直到deaccelerating流态。(修改:博尔顿et al .(1991)第四纪

86年国际,图2中,p。8]

图8.5的渐进积累通过各个构造片压缩或变形,直到deaccelerating流态。(修改:博尔顿et al .(1991)第四纪

86年国际,图2中,p。8]

系列的减毒构造叠片结构积累一系列切片,逐步在另一片之上。冰盖在变形流动床的统一字符之间的这种关系扩展和压缩流将导致的模式侵蚀和沉积通过这样的冰川下的变形如图8.6所示。

图8.6模式的冰川下的侵蚀和沉积在格陵兰冰盖冰川下的变形。[图复制:博尔顿(1987):鼓丘研讨会(eds j·孟和j . Rose), Balkema,图5中,37页。版权©1987年,泰勒和弗朗西斯)

沉积的冰川下的到涉及的固定变形层,因此基本上由外加应力的变化以及材料特性的变形层。然而,重要的是要注意,并不是所有的工人同意的普及性冰川下的变形和一些结果表明,变形的性质可能只是耕作的博尔德和冰龙骨ice-sediment接口(框8.1)。冰也有可能meltout可能发生没有变形,例如下面停滞的冰已经停止移动。在这些特殊情况下碎片可能meltout足够原状保留基底冰从它派生的特征。这些过程曾经被认为是相当普遍,然而,冰融化的情况下不变形通过运动或表土可能是非常有限的,不得有良好的保存潜力。

继续阅读:82箱到织物基因指纹

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