Earth Science

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. Il y a environ 600 à 800 millions d’années, les géologues pensent que la quasi-totalité de la Terre était recouverte de neige et de glace. Les scientifiques utilisent les traces d’érosion et de dépôt laissées par les glaciers pour faire une sorte de travail de détective afin de déterminer où se trouvait la glace autrefois.

Formation et mouvement des glaciers

Les glaciers sont des glaces solides qui se déplacent extrêmement lentement le long de la surface terrestre (figure ci-dessous). La glace glaciaire érode et façonne les roches sous-jacentes. Les glaciers déposent également des sédiments dans des formes de relief caractéristiques. Les deux types de glaciers sont :

• Les glaciers continentaux sont de grandes nappes de glace qui couvrent un terrain relativement plat. Ces glaciers s’écoulent vers l’extérieur à partir de l’endroit où la plus grande quantité de neige et de glace s’accumule.
• Les glaciers alpins ou de vallée s’écoulent vers le bas des montagnes le long des vallées existantes.

Érosion glaciaire

Les glaciers érodent la roche sous-jacente par abrasion et arrachement. L’eau de fonte glaciaire s’infiltre dans les fissures de la roche sous-jacente, l’eau gèle et pousse des morceaux de roche vers l’extérieur. La roche est alors arrachée et emportée par la glace du glacier en mouvement (figure ci-dessous). Avec le poids de la glace qui les recouvre, ces roches peuvent rayer profondément la roche sous-jacente en y creusant de longues rainures parallèles, appelées stries glaciaires.

Les glaciers de montagne laissent derrière eux des caractéristiques d’érosion uniques. Lorsqu’un glacier traverse une vallée fluviale en forme de  » V « , il emporte des roches sur les côtés et au fond. Cela élargit la vallée et raidit les parois, ce qui donne une vallée en forme de ‘U’ (figure ci-dessous).

Des glaciers tributaires plus petits, comme des ruisseaux tributaires, se jettent dans le glacier principal dans leurs propres vallées en forme de ‘U’ moins profondes. Une vallée suspendue se forme là où le glacier principal coupe un glacier tributaire et crée une falaise. Les cours d’eau plongent au-dessus de la falaise pour créer des cascades (figure ci-dessous).

En haut d’une montagne, là où un glacier prend naissance, les roches sont arrachées aux parois de la vallée. Certaines des caractéristiques d’érosion qui en résultent sont illustrées : Figure ci-dessous et Figure ci-dessous.

Marques de dépôt des glaciers

Lorsque les glaciers s’écoulent, l’altération mécanique détache la roche sur les parois de la vallée, qui tombe sous forme de débris sur le glacier. Les glaciers peuvent transporter des roches de toutes tailles, des blocs géants au limon (figure ci-dessous). Ces roches peuvent être transportées sur plusieurs kilomètres pendant de nombreuses années. Ces roches dont le type ou l’origine diffère de la roche-mère environnante sont des erratiques glaciaires. Lors de la fonte des glaciers, tous les morceaux de roches, grands et petits, qu’ils transportent sont empilés. Ces dépôts de roches non triées sont appelés tills glaciaires.

Les tills glaciaires se retrouvent dans différents types de dépôts. Les dépôts rocheux linéaires sont appelés moraines. Les géologues étudient les moraines pour déterminer la distance à laquelle les glaciers se sont étendus et le temps qu’il leur a fallu pour fondre. Les moraines sont nommées en fonction de leur emplacement par rapport au glacier :

• Les moraines latérales se forment sur les bords du glacier lorsque des matériaux tombent sur le glacier suite à l’érosion des parois de la vallée.
• Les moraines médianes se forment là où les moraines latérales de deux glaciers tributaires se rejoignent au milieu d’un glacier plus grand (figure ci-dessous).

• Les sédiments provenant du dessous du glacier deviennent une moraine de fond après la fonte du glacier. La moraine de fond contribue aux sols fertiles transportés dans de nombreuses régions.
• Les moraines terminales sont de longues crêtes de till laissées au point le plus éloigné atteint par le glacier.
• Les moraines terminales sont déposées là où le glacier s’est arrêté pendant une période suffisamment longue pour créer une crête rocheuse lors de son retrait. Long Island, dans l’État de New York, est formée par deux moraines d’extrémité.

Alors que les glaciers déversent des sédiments non triés, l’eau de fonte glaciaire peut trier et retransporter les sédiments (figure ci-dessous).

• Essayez de repérer certaines des caractéristiques glaciaires vues dans cette vidéo du parc national des Glaciers :http://www.visitmt.com/national_parks/glacier/video_series/part_3.htm.

Plusieurs types de dépôts stratifiés se forment dans les régions glaciaires mais ne sont pas formés directement par la glace. Les varves se forment là où les lacs sont recouverts de glace en hiver. Des argiles sombres à grain fin coulent au fond en hiver, mais la fonte de la glace au printemps apporte de l’eau courante qui dépose des sables de couleur plus claire. Chaque couche alternativement sombre et claire représente une année de dépôts. Si, au cours d’une année, un glacier accumule plus de glace qu’il n’en fond, le glacier avance vers le bas. Si un glacier fond plus qu’il ne s’accumule au cours d’une année, il recule (figure ci-dessous).

Résumé de la leçon

• Le mouvement de la glace sous forme de glaciers a transformé nos surfaces terrestres montagneuses grâce à son formidable pouvoir d’érosion.
• Vallées en U, vallées suspendues, cirques, cornes et arêtes sont des caractéristiques sculptées par la glace.
• Les matériaux érodés sont ensuite déposés sous forme de grands erratiques glaciaires, dans des moraines, des dépôts stratifiés, des plaines d’épandage et des drumlins.
• Les varves sont un dépôt annuel très utile qui se forme dans les lacs glaciaires.

Questions de révision

1. Combien de la surface terrestre est couverte par les glaciers aujourd’hui ? Où les trouve-t-on ?
2. Quels sont les deux types de glaciers et en quoi sont-ils différents les uns des autres ?
3. Quelle est la forme d’une vallée qui a été érodée par des rivières ? Comment un glacier change-t-il cette forme et que devient-elle ?
4. Quelles sont les deux caractéristiques différentes qui se forment lorsque de petits glaciers latéraux rejoignent le glacier principal central ?
5. Comment les glaciers érodent-ils les roches environnantes ?
6. Name the erosional features that are formed by glaciers high in the mountains and describe how they form.
7. Describe the different types of moraines formed by glaciers.
8. Describe the difference between glacial till and stratified drift. Give an example of how each type of deposit forms.
9. Name and describe the two asymmetrical hill shaped landforms created by glaciers.

Further Reading / Supplemental Links

• Glacial landforms illustrated: http://www.uwsp.edu/geo/faculty/lemke/alpine_glacial_glossary/glossary.html

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?