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. Körülbelül 600-800 millió évvel ezelőtt a geológusok szerint szinte az egész Földet hó és jég borította. A tudósok a gleccserek által hátrahagyott eróziós és lerakódási nyomok segítségével egyfajta detektívmunkát végeznek, hogy kiderítsék, hol volt egykor a jég.
A gleccserek kialakulása és mozgása
A gleccserek szilárd jég, amely rendkívül lassan mozog a szárazföld felszínén (lenti ábra). A gleccserjég erodálja és alakítja az alatta lévő kőzeteket. A gleccserek jellegzetes domborzati formákban üledékeket is leraknak. A gleccserek két típusa:
- A kontinentális gleccserek olyan nagy jégtáblák, amelyek viszonylag sík területet borítanak. Ezek a gleccserek kifelé áramlanak onnan, ahol a legnagyobb mennyiségű hó és jég halmozódik fel.
- Az alpesi vagy völgygleccserek a hegyeken keresztül a meglévő völgyek mentén áramlanak lefelé.
A Himalája gleccsereiről készült műholdkép néhány jellegzetesség feliratozásával.
Gleccsererózió
A gleccserek kopással és kitépéssel erodálják az alatta lévő kőzetet. A gleccserek olvadékvize beszivárog az alatta lévő kőzet repedéseibe, a víz megfagy és a kőzetdarabokat kifelé tolja. A sziklát ezután a mozgó gleccser áramló jege kitépi és magával ragadja (lenti ábra). A rájuk nehezedő jég súlyával ezek a sziklák mélyen belekarcolódhatnak az alapkőzetbe, hosszú, párhuzamos barázdákat hagyva az alapkőzetben, amelyeket gleccsercsíkoknak neveznek.
A gleccsercsíkok megmutatják, hogy a gleccser milyen irányban haladt.
A hegyi gleccserek egyedi eróziós jegyeket hagynak maguk után. Amikor egy gleccser átvág egy “V” alakú folyóvölgyön, a gleccser sziklákat korongoz le oldalról és alulról. Ez kiszélesíti a völgyet és meredekebbé teszi a falakat, így egy “U” alakú völgy jön létre (lenti ábra).
Egy “U” alakú völgy a Glacier Nemzeti Parkban.
A kisebb mellékfolyó gleccserek, mint a mellékfolyók, saját sekélyebb “U” alakú völgyeikben torkollnak a fő gleccserbe. A függővölgy ott alakul ki, ahol a fő gleccser elvág egy mellékfolyó gleccsert, és egy sziklát hoz létre. A patakok a sziklán átbukva vízeséseket hoznak létre (lenti ábra).
A Yosemite-völgy ismert a függővölgyekből lezúduló vízesésekről.
Fenn a hegyekben, ahol a gleccserek erednek, a sziklák elszakadnak a völgyfalakról. Az így keletkezett eróziós jellegzetességek közül néhányat mutatunk be: Az alábbi ábra és az alábbi ábra.
(a) A Glacier Nemzeti Parkban található tál alakú karikát a gleccserek vájták ki. (b) A cirque-ben rekedt olvadékvízből egy magasan fekvő tó, az úgynevezett tarn képződik. (c) Egy hegycsúcsról különböző irányban lezúduló gleccserek több cirque-je egy éles oldalú kürtőt hagy maga után, mint a svájci Matterhorn. (d) Amikor a gleccserek egy hegység ellentétes oldalain haladnak lefelé, egy éles szélű gerinc, úgynevezett arête alakul ki közöttük.
A roche moutonée ott alakul ki, ahol egy gleccser elsimítja az alapkőzet felfelé vezető oldalát, és a lefelé vezető oldalról sziklát szed le.
A gleccserek lerakódási jellemzői
A gleccserek áramlása során a mechanikai időjárás fellazítja a völgyfalakon lévő kőzetet, amely törmelékként a gleccserre hull. A gleccserek bármilyen méretű kőzetet szállíthatnak, az óriási szikláktól az iszapig (lenti ábra). Ezek a sziklák sok kilométeren át, sok éven át hordozhatók. Ezek a környező alapkőzettől eltérő kőzettípusú vagy eredetű sziklák a gleccserek erratikuma. Az olvadó gleccserek az általuk szállított kisebb-nagyobb kőzetdarabokat halomban rakják le. Ezeket a válogatatlan kőzetlerakódásokat gleccserföldnek nevezzük.
A gleccser által ledobott nagy szikla a gleccserföld.
A gleccserföld különböző típusú lerakódásokban fordul elő. A lineáris sziklalerakódásokat morénáknak nevezzük. A geológusok azért tanulmányozzák a morénákat, hogy kiderítsék, meddig terjedtek a gleccserek, és mennyi idő alatt olvadtak el. A morénákat a gleccserhez viszonyított elhelyezkedésük alapján nevezik el:
- Az oldalmorénák a gleccser szélein alakulnak ki, amikor a völgyfalak eróziójából anyag hull a gleccserre.
- A mediális morénák ott alakulnak ki, ahol két mellékgleccser oldalmorénái egyesülnek egy nagyobb gleccser közepén (alábbi ábra).
A hosszú, sötét vonalak mediális és laterális morénák.
- A gleccser alól származó üledék a gleccser olvadása után talajmorénává alakul. Az alapmoréna számos régióban hozzájárul a termékeny szállított talajokhoz.
- A végmorénák a gleccser által elért legtávolabbi ponton visszamaradt hosszú talajgerincek.
- A végmorénák ott rakódnak le, ahol a gleccser elég hosszú időre megállt ahhoz, hogy visszavonulása során sziklás gerincet hozzon létre. A New York-i Long Islandet két végmoréna alkotja.
(a) Az esker egy homokból és kavicsból álló kanyargós gerinc, amelyet egy gleccser alatt rakott le az olvadékvíz. (b) A drumlin egy aszimmetrikus, üledékekből álló domb, amely a jég mozgásának irányába mutat. A drumlinok általában drumlinmezőknek nevezett csoportokban találhatók.
Míg a gleccserek válogatatlan üledékeket raknak le, a gleccserek olvadékvize képes az üledékeket szétválogatni és újra elszállítani (lenti ábra).
(a) A homokból és kisebb részecskékből álló válogatott lerakódás a rétegsodródás. Az olvadékvízből széles területen keletkezett rétegzett hordalék széles területre kiterjedő területe a kiöblösödési síkság. (b) A gleccserek olvadékában a jégtömbökből kialakuló üstökös tavak.
- Próbálj meg kivenni néhányat a Glacier Nemzeti Park e videójában látható gleccserjellegű vonások közül:http://www.visitmt.com/national_parks/glacier/video_series/part_3.htm.
A gleccserekben többféle rétegzett lerakódás is kialakul, amelyeket azonban nem közvetlenül a jég alakít ki. A varkok ott alakulnak ki, ahol a tavakat télen jég borítja. A sötét, finomszemcsés agyagok télen a fenékre süllyednek, de tavasszal a jég olvadása folyóvizet hoz, amely világosabb színű homokot rak le. Minden váltakozó sötét és világos réteg egy-egy év lerakódását jelenti. Ha egy év alatt a gleccser több jeget halmoz fel, mint amennyi elolvad, a gleccser lefelé halad. Ha egy gleccser egy év alatt többet olvad, mint amennyit felhalmoz, akkor visszahúzódik (lenti ábra).
A Glacier Nemzeti Parkban található Grinnell-gleccser az elmúlt 70 évben visszahúzódott.
Lekció összefoglalása
- A jég mozgása gleccserek formájában óriási eróziós erejével átalakította hegyvidéki felszíneinket.
- U alakú völgyek, függővölgyek, cirkók, szarvak és arétumok a jég által megformált jellegzetességek.
- Az erodált anyag később nagy gleccsererratikumok formájában, morénákban, rétegsodródásokban, kiöblösödő síkságokban és drumlinokban rakódik le.
- A gleccsertavakban képződő, nagyon hasznos éves lerakódás.
Kérdések
- A Föld szárazföldi felszínének mekkora részét borítják ma gleccserek? Hol találhatók?
- Melyik a gleccserek két típusa, és miben különböznek egymástól?
- Milyen alakú egy völgy, amelyet a folyók erodáltak? Hogyan változtatja meg ezt az alakot egy gleccser, és mi lesz belőle?
- Milyen két különböző jellegzetesség alakul ki, amikor kisebb mellékgleccserek csatlakoznak a központi főgleccserhez?
- Hogyan erodálják a gleccserek a környező kőzeteket?
- 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.
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?