Earth Science

27 července, 2021admin

Lesson Objectives

Discuss the different erosional features formed by alpine glaciers.
Describe the processes by which glaciers change the underlying rocks.
Discuss the particles deposited by glaciers as they advance and recede.
Describe the landforms created by glacial deposits.

Vocabulary

alpine (valley) glacier
continental glacier
end moraine
glacial erratic
glacial striations
glacial till
glaciers
ground moraine
hanging valley
lateral moraine
medial moraine
moraine
plucking
terminal moraine
varve

Introduction

Glaciers cover about 10% of the land surface near Earth’s poles and they are also found in high mountains. During the Ice Ages, glaciers covered as much as 30% of Earth. Přibližně před 600 až 800 miliony let byla podle geologů téměř celá Země pokryta sněhem a ledem. Vědci využívají důkazy eroze a usazování, které po sobě ledovce zanechaly, k jakési detektivní práci, aby zjistili, kde se led kdysi nacházel.

Tvorba a pohyb ledovců

Ledovce jsou pevné ledové kry, které se po zemském povrchu pohybují velmi pomalu (obrázek níže). Ledovcový led eroduje a tvaruje horniny nacházející se pod ním. Ledovce také ukládají sedimenty v charakteristických tvarech reliéfu. Existují dva typy ledovců:

Kontinentální ledovce jsou velké ledové kry, které pokrývají relativně rovný terén. Tyto ledovce stékají směrem ven z míst, kde se nahromadí největší množství sněhu a ledu.
Alpské neboli údolní ledovce stékají z hor podél existujících údolí.

Satelitní snímek ledovců v Himálaji s vyznačením některých rysů.

Ledovcová eroze

Ledovce erodují podložní horniny abrazí a vytrháváním. Voda z tání ledovců proniká do puklin podkladové horniny, voda zamrzá a vytlačuje kusy horniny ven. Skálu pak vytrhává a odnáší proudící led pohybujícího se ledovce (obrázek níže). Tíhou ledu se tyto horniny mohou hluboko zaškrábat do podkladové horniny a vytvořit v ní dlouhé rovnoběžné rýhy, kterým se říká ledovcové pruhy.

Ledovcové pruhy ukazují směr, kterým se ledovec vydal.

Horské ledovce po sobě zanechávají jedinečné erozní prvky. Když ledovec protíná říční údolí ve tvaru písmene „V“, odhrnuje kameny ze stran a ze dna. Tím se údolí rozšiřuje a jeho stěny jsou strmější, takže vzniká údolí ve tvaru písmene „U“ (obrázek níže).

Údolí ve tvaru písmene „U“ v národním parku Glacier.

Menší přítokové ledovce se podobně jako přítokové říčky vlévají do hlavního ledovce ve vlastních mělčích údolích ve tvaru písmene „U“. V místě, kde hlavní ledovec odřízne přítokový ledovec a vytvoří útes, vzniká visuté údolí. Potůčky se vrhají přes útes a vytvářejí vodopády (obrázek níže).

Yosemitské údolí je známé vodopády, které se vrhají z visutých údolí.

Vysoko v horách, kde vzniká ledovec, se od stěn údolí oddělují skály. Na obrázku jsou znázorněny některé z výsledných erozních prvků: Obrázek níže a obrázek níže.

(a) Miskovitý cirkus v národním parku Glacier vyhloubil ledovec. (b) Z tající vody zachycené v cirku vzniká vysokohorské jezero zvané tarn. (c) Několik cirků z ledovců stékajících různými směry z horského vrcholu za sebou zanechává ostrý boční roh, jako je Matterhorn ve Švýcarsku. (d) Když se ledovce pohybují po protilehlých stranách hory, vzniká mezi nimi hřeben s ostrými hranami, zvaný arête.

Roche moutonée vzniká tam, kde ledovec vyhladí stoupající stranu skalního podloží a strhne horninu ze strany klesající.

Depoziční vlastnosti ledovců

Při toku ledovce dochází k mechanickému zvětrávání, které uvolňuje horniny na stěnách údolí a ty pak padají jako úlomky na ledovec. Ledovce mohou unášet horniny libovolné velikosti, od obřích balvanů až po naplaveniny (obrázek níže). Tyto horniny mohou být neseny mnoho kilometrů po mnoho let. Tyto horniny s jiným typem horniny nebo jiného původu než okolní horninové podloží jsou ledovcové erraty. Tající ledovce ukládají všechny velké i malé kusy horninového materiálu, které nesou, na hromadu. Tyto nevytříděné nánosy hornin se nazývají glaciální till.

Velký balvan shozený ledovcem je glaciální eratikum.

Glaciální till se vyskytuje v různých typech nánosů. Lineární nánosy hornin se nazývají morény. Geologové studují morény, aby zjistili, jak daleko se ledovce rozšířily a jak dlouho trvalo jejich tání. Morény jsou pojmenovány podle své polohy vzhledem k ledovci:

Boční morény vznikají na okrajích ledovce, když na něj spadne materiál z eroze údolních stěn.
Mediální morény vznikají tam, kde se uprostřed většího ledovce spojují boční morény dvou přítokových ledovců (obrázek níže).

Dlouhé tmavé čáry jsou mediální a laterální morény.

Sedimenty zpod ledovce se po jeho roztátí stávají přízemní morénou. Přízemní morény přispívají k úrodnosti transportovaných půd v mnoha oblastech.
Terminální morény jsou dlouhé hřbety ornice, které zůstaly na nejvzdálenějším místě, kam ledovec dosáhl.
Koncové morény se ukládají tam, kde se ledovec zastavil na dostatečně dlouhou dobu, aby při ústupu vytvořil skalnatý hřbet. Long Island v New Yorku je tvořen dvěma koncovými morénami.

(a) Esker je klikatý hřbet z písku a štěrku usazený pod ledovcem proudem tající vody. (b) Drumlin je asymetrický kopec z usazenin, který směřuje ve směru pohybu ledu. Obvykle se drumliny vyskytují ve skupinách nazývaných drumlinová pole.

Když ledovec vyvrhuje netříděné sedimenty, tající ledovcová voda může sedimenty třídit a znovu přenášet (obrázek níže).

(a) Tříděný nános písku a menších částic je vrstevnatý drift. Rozsáhlá oblast vrstevnatého unášeného materiálu z tající vody na širokém území je výplavová rovina. (b) Konvicová jezera vznikají jako bloky ledu v tajícím ledovci.

Zkuste vytipovat některé ledovcové prvky, které vidíte na tomto videu z národního parku Glacier:http://www.visitmt.com/national_parks/glacier/video_series/part_3.htm.

V ledovcových oblastech se tvoří několik typů vrstevnatých usazenin, které však nejsou tvořeny přímo ledem. Varvy se tvoří tam, kde jsou jezera v zimě pokryta ledem. Tmavé jemnozrnné jíly klesají v zimě ke dnu, ale tání ledu na jaře přináší tekoucí vodu, která ukládá světlejší písky. Každá střídající se tmavá a světlá vrstva představuje jeden rok usazování. Pokud se během roku na ledovci nahromadí více ledu, než kolik ho odtaje, postupuje ledovec směrem dolů. Pokud ledovec za rok roztaje více, než se nahromadí, ustupuje (obrázek níže).

Grinnellův ledovec v národním parku Glacier v posledních 70 letech ustupuje.

Shrnutí lekce

Pohyb ledu v podobě ledovců změnil svou obrovskou erozní silou povrch naší hornaté země.
Údolí ve tvaru písmene U, visutá údolí, ciry, rohy a areály jsou prvky vytvarované ledovcem.
Erodovaný materiál se později ukládá v podobě velkých ledovcových erozí, v morénách, vrstevních nánosech, výplavových rovinách a drumlinech.
Varvy jsou velmi užitečným ročním usazeninám, které se tvoří v ledovcových jezerech.

Otázky k přehledu

Kolik procent zemského povrchu dnes pokrývají ledovce? Kde se vyskytují?
Jaké jsou dva typy ledovců a jak se od sebe liší?
Jaký tvar má údolí, které bylo erodováno řekami? Jak ledovec tento tvar změní a v co se promění?
Jaké dva různé útvary vznikají, když se menší boční ledovce spojí s centrálním hlavním ledovcem?
Jak ledovce erodují okolní horniny?
Name the erosional features that are formed by glaciers high in the mountains and describe how they form.
Describe the different types of moraines formed by glaciers.
Describe the difference between glacial till and stratified drift. Give an example of how each type of deposit forms.
Name and describe the two asymmetrical hill shaped landforms created by glaciers.

Points to Consider

What features would you look for to determine if glaciers had ever been present?
If glaciers had never formed, how would soil in Midwestern North America be different?
Can the process of erosion produce landforms that are beautiful?