冰川地质和地貌

3.3.1 Glacitectonic地形

一些最令人印象深刻的地形产生利润的子任务极地冰川加拿大和格陵兰岛的高北极推力轴承碛或复合隆起(图3.5)(Kalin, 1971;埃文斯,1989 b;埃文斯和英格兰,1991;Lemmen, et al . 1991;莱曼,1992)。这些地貌是由冰前的glacitectonic glacilacustrine的干扰,提高了谷glacimarine或glacifluvial沉积物层压应力在冰川鼻子被传输到疏松的沉积物。大多数地区的推力轴承碛发生低于当地海洋限制,在许多情况下记录晚全新世再前进到最近出现了海洋淤积和/或最近glacifluvial沉积物沉积(布莱克,1981;埃文斯和英格兰,1992)。因为碛发生远低于海洋极限,并重新出现沉积冻土可能晚全新世中期的日期。偶尔,推力轴承碛是建于glacilacustrine前ice-marginal湖泊沉积物记录。

推力轴承碛的地区通常是复合脊形(河口et al ., 1989),包括相对完整块流离失所的沉积物在冰前的主弧

所以冰川LANDSYSTEMS

图3.5推力轴承碛切割由冰前的融水频道,阿克塞尔海伯格岛。突出的弧形碛标志着终点位置的抽插。小湖泊已成为阻塞glacier-proximal一侧推力轴承的山脊。

抽插。推力块通常数万米高(有时一样伟大的70米),宽数百米,主他们可能数百米长。床上用品在流离失所的块一般下降回到冰川鼻子,这表明它们是叠瓦堆鳞片或深部块部分旋转抽插。然而,一些碛组成块层浸渍远离鼻子,表明冰川负责深层楔入冰前的材料(图3.5)(埃文斯和英格兰,1991)。

冻土的作用在抽插过程中一直争论(cf。马修斯和麦凯,1960;麦基和马修斯,1964;克,1982)。此外,推力轴承的巧合碛和深海沉积物或低空沉积前表明海平面在冰碛地区也可能是重要的历史建筑。它已经表明,在过去的冰川作用加拿大高北极下,冻土被地热warm-based大多数山谷冰川,冰川正在扩展流(堤坝,1993)。在随后的冰消,大海海洋限制了这些山谷。由于水体热容高,冻土发育迟钝。因此,冻土re-aggradation阻止直到glacioisostatic出现发生,少re-aggradation逐步从海洋限制现代海平面。永久冻土层厚度范围从数百米的海洋附近限制数万米在海拔较低地区。因此,滑脱面适合大型沉积物的质量位移机构发生在永冻层加积的基础。这些表面提供自然飞机的弱点。它也表明,推力轴承碛是主要的地形飙升冰川landsystem(1999年埃文斯和意图,第11章)。

最近一些山谷冰川的进步导致前冰水的抽插三角洲沉积在海洋限制威斯康星阶后期冰川的消失。这个过程的一个很好的例子是钩冰川的边缘,梅金森入口,埃尔斯米尔岛,冰前的推力现有三角洲和目前将围裙的topset砾石覆盖(图3.6)。推力块的角色在提供后夹带的沉积物覆盖冰川也一直强调通过埃文斯(1989 a, b)和埃文斯和英格兰(1991),尽管大多数例子在加拿大高北极只有部分覆盖。这通常产生一个控制带冰碛脊(见下文)被叠加在推力轴承的内部块碛downwasting冰川的鼻子(图3.7)。推力轴承碛也可能采取行动,大坝小湖泊glacilacustrine沉积可以发生(图3.5)。

3.3.2冰川碎片发布过程和冰碛沉积

Ice-marginal衰退在加拿大和格陵兰岛高北极似乎变薄和释放debris-rich基底冰,所显示Goldthwait (1960、1961、1971)。在山麓叶和山谷出口冰川这个过程导致supraglacial融化的debris-rich叶形线,直到鼻子被碎片层覆盖超过活动层厚度(< 0.5)。释放沉积物从debris-rich基底冰冰川萎缩和稀疏的鼻子经常产生横向supraglacial碎片浓度称为控制冰碛(Benn和埃文斯,1998)。辩论继续于debris-rich起源的叶形线,定心的传输材料通过冰剪切(“剪切碛”;Goldthwait, 1951;主教,1957)。被拒绝的剪切机制Weertman(1961)和胡克(1968)促使Thule-Baffin碛的名字和“专门碛”(Ostrem、1959、1963;胡克,1970)。

复杂的接触debris-rich基底冰在许多sub-polar冰川末端,常常以强烈的褶皱和手臂,在鼻子downwasting导致众多横隔膜的建设最终控制模式差别的消融,融水流和沉积物改造。这些碛的保存潜力低是由于沉积物的再分配在融化。最好在碛可能代表地形记录通过不连续横脊干预瓦砾小丘。甚至在埋在冰川冰的情况下成为永久冻土的一部分(看到堤坝和埃文斯,第7章),在活性层沉积物改造消除了继承了冰川内部的结构。圆丘般的直到镶饰点缀着glacifluvial沉积大片和偶尔的冰砾阜谷层上发生山麓冰川已经消退到周围的高地,离开埋在低海拔冰川末端。这样的鼻子埋可能完全分离或保持连接到插座通过残存坡道冰川。

在冰原和高地出口的冰川的边缘,特别是那些与高原(Rea et al ., 1998;意图和埃文斯,第16章),碎片营业额很低,碛是罕见的。最近在东部加拿大北极冰川衰退行巨石的发生和相关记录的碎石薄木片形成明显的trimlines(图3.8)。这些特性证明非常低的碎片营业额在这些冰川系统,也缺乏厚松散沉积物的山谷冰川终止(埃文斯1990 a)。然而,主要出口的峡湾和树干山谷冰川占据该地区在过去的冰期沉积广泛侧碛(例如Lemmen et al ., 1991年,1994年;英格兰et al ., 2000)和普遍到表(例如Bednarski, 1998)。这是主要热l / l M的函数

图3.6主要照片:全新世冰水三角洲被推进的钩冰川冰前的推力,梅金森入口,埃尔斯米尔岛西南部。插图照片:视图推力块三角洲地区出现了细粒度bottomsets和砾质前积层的扭曲的床上用品。插图底部照片:topset碎石的细节部分状态夹带推力轴承的围裙覆盖冰碛。

图3.6主要照片:全新世冰水三角洲被推进的钩冰川冰前的推力,梅金森入口,埃尔斯米尔岛西南部。插图照片:视图推力块三角洲地区出现了细粒度bottomsets和砾质前积层的扭曲的床上用品。插图底部照片:topset碎石的细节部分状态夹带推力轴承的围裙覆盖冰碛。

图3.7控制冰碛山脊叠加在推力轴承的内部块冰碛Eugenie冰川的边缘,大酒杯湾,埃尔斯米尔岛。这个区域是由冰川冰表面含有离散冰margin-parallel debris-rich叶形线1959航拍照片。埋在冰的融化倒退的流滑在这个网站逐渐破坏控制冰碛山脊。

图3.7控制冰碛山脊叠加在推力轴承的内部块冰碛Eugenie冰川的边缘,大酒杯湾,埃尔斯米尔岛。这个区域是由冰川冰表面含有离散冰margin-parallel debris-rich叶形线1959航拍照片。埋在冰的融化在这个网站逐渐破坏和倒退的流滑动控制冰碛山脊。

特征的大冰川,鞋底压力融化点在大多数峡湾/干谷系统。

3.3.4 Glacifluvial过程和形式

最广泛的证据在加拿大和格陵兰岛冰川衰退高北极的许多插图横向沿着冰川融水渠道降低利润率。这种渠道的嵌套模式挖掘基础文档中连续后退的冰川末端位置由地形限制(例如霍奇森,1985;英格兰,1986年,1990年;Lemmen, 1989;埃文斯,1990 a, b;堤坝,1993;Bednarski, 1998;史密斯,1999;O Cofaigh et al ., 1999年,2000年;英格兰et al ., 2000)(图3.9)。 Channel gradients are related to the gradient of the former ice margin. For example, low-gradient channels indicate similar low-gradient ice-surface profiles, probably related to rapid ice retreat and extensional flow, common in fjords, which would act to flatten the glacier profile (Fig. 3.9b). Steeper channels record a steeper glacier snout related to slower retreat, and are common inland of fjord heads where glacier margins become terrestrially based (Lemmen et al., 1994a; O Cofaigh, 1998).

尽管冰川下的sub-polar冰川的融水据报道该地区,蛇形丘是罕见的。这可能反映了冰川下的排水的限制特性和稀疏的碎片融水运输。锥形成堆的碎石在一些山谷底部解释为冰砾阜。因为大量的冰川融水直接沿着冰冻的sub-polar利润,任何这样的融水可以携带的泥沙沉积前的冰砾梯田允许重建冰的利润率(例如Lemmen, 1989;埃文斯,1990 b;史密斯,1999)。在哪里冰川融化接触大海或湖泊,通过这些渠道融水排水常规形式三角洲(O Cofaigh, 1998;英格兰et al ., 2000)。

S4冰川LANDSYSTEMS

图3.8 trimline碛巨石组成的一条线和弱发达碛岭,大酒杯湾附近的埃尔斯米尔岛东部。插图照片显示详细的巨砾的单板组成trimline碛。

3.3.5岩石冰川作用

山麓或tongue-shaped岩石冰川发生冰斗冰川山谷的底部,没有报道从加拿大和格陵兰岛高北极可能因为缺乏足够的碎片从周围的山坡上。Talus-foot或山谷一侧岩石冰川是常见的,然而,已经被埃文斯(1993)分成了冰川专门(冰川)和permafrost-related(冰缘)类别。冰川冰专门摇滚代表前出口冰川的利润率。具体来说,外侧边缘的出口占据主要的山谷冰川常常为supraglacial侧碛。这些碛后形成不连续的岩石当山谷冰川deglaciated英格兰(1978)。Paraglacial活动还可以促进生产的岩石冰川在这样的环境下岩屑埋葬冰边缘的部分在冰川downwasting(图3.10)。事实上,这种关系是如此明显,广泛的冰川岩屑脚岩石通常用于重建前冰川边缘,他们被认为是代表岩石glacierized侧碛(英格兰,1978;埃文斯,1990 a, b, 1993)。

3.3.6冰水Glacimarine Glacilacustrine地形

在加拿大北极地区高,研究现代marine-terminating冰川和他们沉积过程已经很大程度上被忽视(Lemmen, 1990)。因此,我们理解glacimarine和glacilacustrine沉降sub-polar冰川在这个地区主要是基于调查的紧急全新世glacimarine,和一定程度上的glacilacustrine,沉积物(例如Bednarski, 1988;埃文斯,1990;斯图尔特,1991;O Cofaigh, 1998;O Cofaigh et al ., 1999;史密斯,2000)。很可能许多现代出口

图3.9的例子横向融水渠道融水形成的侵蚀沿着冰冻的横向山谷冰川/峡湾的利润率。)嵌套侧融水频道,菲利普斯入口,埃尔斯米尔岛。B)坡度不大横向融水通道记录全新世早期快速撤退的峡湾冰川cold-based利润,盲目的峡湾,埃尔斯米尔岛。注意,冰河期流削减峡谷斜融水渠道。

图3.10冰川冰通过岩屑埋在内心大酒杯湾东部埃尔斯米尔岛。

冰川产生冰融水在他们进入大海给冰融水的证据在陆地同行(Iken, 1972;斯基德莫尔,1999)。相比之下,更多的是了解当代glacimarine沉积在格陵兰岛东部和西部的峡湾(例如Dowdeswell et al ., 1994;吉尔伯特et al ., 1998;O Cofaigh et al ., 2001;苏维斯基谈到et al ., 2001)。glacimarine沉降的研究与在东格陵兰证明沉积快速流动的冰融水是重要的在这个环境中(O Cofaigh et al ., 2001)。

在海洋冰川sub-polar终止或在哪里湖的环境接地或浮动利润,冰川内部的和冰块的冰融水来自这些通常的形式结构水下depo-centres接地冰线球迷,冰水三角洲和冰碛银行。空间,这样的位置ice-proximal glacimarine depo-centres展览一个强大的关系峡湾深度测量法中最丰富的沉积物积累发生在地形收缩或浅海地区。等领域充当寄点允许撤退峡湾冰川暂时稳定和沉积沉积物。相比之下,寄点之间,glacimarine沉积物经常稀疏或缺席,反映更迅速冰川退缩(如英国,1987;Lemmen et al ., 1994;O Cofaigh, 1998)。

接地冰线球迷形式充满沉积物融水从冰川内部的进入深海,或者更通常,冰川下的管道。这些球迷的ice-proximal位置规定他们的岩相构造和沉积学的异构。融水形成的存款从浑浊的溢出一缕悬浮泥沙的沉降特点的接地冰线球迷在加拿大高北极(埃文斯,1990;斯图尔特,1991;O Cofaigh et al ., 1999)。这些沉积物组成各种有节奏的层间sand-mud(粘土和淤泥)相披盖式几何部分,包含可变数量的冰筏碎片(图3.11)。沉积物质量也是一个接地冰线特征沉积组成部分

图3.11 Glacimarine沉积物在全新世早期接地冰线球迷,埃尔斯米尔岛。

A)水平叠层sand-silt和偶尔的小dropstones对联,解释为悬浮沉积物从浑浊的溢出一缕背景iceberg-rafted碎片。

B)信道通常与锋利的级配砾石侵蚀接触,解释为从高浓度、浊流沉积的产物,埃尔斯米尔岛。

图3.11 Glacimarine沉积物在全新世早期接地冰线球迷,埃尔斯米尔岛。

A)水平叠层sand-silt和偶尔的小dropstones对联,解释为悬浮沉积物从浑浊的溢出一缕背景iceberg-rafted碎片。

B)信道通常与锋利的级配砾石侵蚀接触,解释为从高浓度、浊流沉积的产物,埃尔斯米尔岛。

风扇序列在北极高纬度地区峡湾(图3.11 b)。再沉积是常见的由于沉积率高,导致削、失败和下坡的运输。存款从信道质量单位大规模或不定地分级,砾石和沙记录从高密度浊度电流沉积,细粒度(泥沙)叠层和分层浊烈(斯图尔特,1991;吉尔伯特et al ., 1998)。冰川下的货架挤压在冰缘或冰筏diamicts也可以接受再沉积的粘性泥石流产生粗略的分层和大规模matrix-supported diamict相。

水下冰碛银行横向,拉长地貌沉积以及接地线在冰川末端的间隔稳定(图3.12)。它们通常由联合接地冰线球迷和一般的身高范围从约30米。冰碛银行规模由时间控制接地冰线的稳定性、沉降速度和可用性为雾沫的碎片。冰碛银行的伸长形态反映了沉积从他们的起源沿着冰前一系列的点光源,以及ice-marginal波动,恫吓和挤压沉积物沿着接地线。根据可用性的碎片夹带和沉降速率,紧急冰碛银行在加拿大高北极从大规模diamict贴面板(< 5米厚)有条纹的基岩厚积累的泥,沙子和diamict。这些包括有节奏地悬浮沉积夹层泥岩沉积,和diamict相从巨大的货架和weakly-graded水下泥石流沉积(图3.12 b),大规模iceberg-rafted diamicts与原位海洋大型生物(英格兰,1987 b;埃文斯,1990;斯图尔特,1991;O Cofaigh, 1998)。

接地冰线球迷和冰碛银行可以加积海平面,形成海洋限制增量。这些一般三角洲形成孤立的平顶山峦景观,通常位于地形高点,充当寄点在冰川撤退。区别特征是陡峭ice-proximal斜坡和与表面(锅穴)由于地下冰的融化(例如埃文斯,1990 b;O Cofaigh, 1998;英格兰et al ., 2000;图3.13)。在冰缘退出的海拔、湖泊水平,一般是分开大海或湖泊辫状冰川沉积平原,形成一个三角洲进入积水(图3.13 b)。这些冰川三角洲是常见的许多峡湾头在加拿大和格陵兰岛高北极(例如吉尔伯特,1990 b;吉尔伯特et al ., 1993年,1998年;英格兰et al ., 2000)。

一般来说,冰水和冰川高北极三角洲三方topsets组成的内部结构,前积层和bottomsets(图3.13摄氏度)。δtopsets本质上是辫状河沉积,包括sub-horizontally-bedded,大量的碎石,将轴横向,b轴叠瓦,碎屑结构。前积层床从砾石砂相,根据沉积机制、沉降速度和离冰川。通常,然而,沉积物质量主导前积层床(图3.13 d)。高沉积速率和混合在下坡的再活化意味着这些单位排序可能非常糟糕。随着距离下坡的前积层变得更细粒度的、最终成绩为近端bottomset床的大规模和分级砂砂浆(图3.13 e)。远端bottomset床是由细粒度的淤泥和粘土,在海洋环境中通常包含发达macrofaunal组合。Ice-proximal山坡上往往表现为一系列的重力和柔软的沉淀物变形结构,衰退和正断层有关埋冰的融化和/或崩溃与冰川撤退。此外,ice-proximal可能glacitectonized和包含subglacially-remoulded沉积物glacitectonite和的形式变形,直到。

图3.12)弓状冰碛银行插图峡湾边和ice-moulded基岩之间高位,埃尔斯米尔岛。B)堆积床的大规模,matrix-supported diamict超量的碎屑在床上,由水下粘性泥石流沉积。

冰川湖泊是常见的在该地区由于cold-based冰川边缘(图3.14)(马格,1969,1972),并提出了海岸线经常记录自己的排水(例如Hattersley-Smith, 1969 b;马格,1969)。Glacilacustrine沉积物也经常记录从最近在北极deglaciated地形。然而,研究glacilacustrine地貌发展和沉淀很少(例如史密斯,2000)。冰川湖泊沉积物输入是由冰川的debris-content排水,和典型的地形与碎片供应充足是冰水湖泊三角洲、海滩和雕刻的梯田,后者记录下蚀融水流通过湖泊沉积物中、后湖排水。因为湖水会流失cold-based冰川障碍,而不是通过或下他们,最突出的产生与冰川湖泊地貌侵蚀溢洪道渠道(马格、1969、1972;史密斯,1999)。

图3.13)提高海洋冰砾三角洲,西方的埃尔斯米尔岛。B)编织冰水沉积平原进入大海,西方的埃尔斯米尔岛。C)的内部细节地层学的冰水吉尔伯特型海洋砾石三角洲,西方的埃尔斯米尔岛。注意不整合的水平层状topset碎石位于平面交错层的前积层。D)三角洲前积层床由normally-graded挑花砾石沉积由高浓度浊流,埃尔斯米尔岛。E)三角洲bottomsets normally-graded砂和粉砂组成的泥浆帽,西方的埃尔斯米尔岛。

图3.13)提高海洋冰砾三角洲,西方的埃尔斯米尔岛。B)编织冰水沉积平原进入大海,西方的埃尔斯米尔岛。C)的内部细节地层学的冰水吉尔伯特型海洋砾石三角洲,西方的埃尔斯米尔岛。注意不整合的水平层状topset碎石位于平面交错层的前积层。D)三角洲前积层床由normally-graded挑花砾石沉积由高浓度浊流,埃尔斯米尔岛。E)三角洲bottomsets normally-graded砂和粉砂组成的泥浆帽,西方的埃尔斯米尔岛。

作为sub-polar冰川边缘容易漂浮在联系深水有可能存款水平碛或冰架碛的利润率(英格兰et al ., 1978)。然而,冰架碛往往是罕见的在加拿大和格陵兰岛高北极,(到目前为止)只记录从东北部和东部埃尔斯米尔岛(英国,1978年,1999;英格兰et al ., 2000)和格陵兰岛西北部(英格兰,1985)。

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