Earth Science

admin

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. Circa 600-800 milioni di anni fa, i geologi pensano che quasi tutta la Terra fosse coperta di neve e ghiaccio. Gli scienziati usano le prove di erosione e deposizione lasciate dai ghiacciai per fare una specie di lavoro investigativo per capire dove fosse il ghiaccio una volta.

Formazione e movimento dei ghiacciai

I ghiacciai sono ghiaccio solido che si muovono estremamente lentamente lungo la superficie terrestre (Figura sotto). Il ghiaccio glaciale erode e modella le rocce sottostanti. I ghiacciai depositano anche sedimenti in forme caratteristiche. I due tipi di ghiacciai sono:

  • I ghiacciai continentali sono grandi lastre di ghiaccio che coprono un terreno relativamente piatto. Questi ghiacciai scorrono verso l’esterno da dove si accumula la maggior quantità di neve e ghiaccio.
  • I ghiacciai alpini o vallivi scorrono a valle attraverso le montagne lungo le valli esistenti.

Un’immagine satellitare dei ghiacciai dell’Himalaya con alcune caratteristiche etichettate.

Erosione glaciale

I ghiacciai erodono la roccia sottostante per abrasione e strappo. L’acqua di fusione glaciale penetra nelle fessure della roccia sottostante, l’acqua si congela e spinge pezzi di roccia verso l’esterno. La roccia viene poi strappata e portata via dal ghiaccio in movimento del ghiacciaio (figura sotto). Con il peso del ghiaccio sopra di loro, queste rocce possono graffiare profondamente la roccia sottostante creando lunghi solchi paralleli nella roccia, chiamati striature glaciali.

Le striature glaciali indicano la direzione in cui è andato un ghiacciaio.

I ghiacciai di montagna si lasciano dietro caratteristiche erosive uniche. Quando un ghiacciaio taglia una valle fluviale a forma di ‘V’, il ghiacciaio spacca le rocce dai lati e dal fondo. Questo allarga la valle e rende più ripide le pareti, creando una valle a forma di ‘U’ (figura sotto).

Una valle a forma di U nel Glacier National Park. Una valle sospesa si forma dove il ghiacciaio principale taglia un ghiacciaio affluente e crea una scogliera. I torrenti si tuffano oltre la scogliera per creare delle cascate (figura sotto).

La Yosemite Valley è nota per le cascate che si tuffano dalle valli sospese.

In alto su una montagna, dove un ghiacciaio ha origine, le rocce vengono tirate via dalle pareti della valle. Alcune delle caratteristiche erosive risultanti sono mostrate: Figura sotto e Figura sotto.

(a) Un circo a forma di scodella nel Glacier National Park è stato scavato dai ghiacciai. (b) Un lago d’alta quota, chiamato tarn, si forma dall’acqua di fusione intrappolata nel circo. (c) Diversi circhi di ghiacciai che scorrono in direzioni diverse dal picco di una montagna, lasciano un corno dai lati appuntiti, come il Cervino in Svizzera. (d) Quando i ghiacciai si muovono lungo i lati opposti di una montagna, si forma tra loro una cresta a spigoli vivi, chiamata arête.

Una roche moutonée si forma quando un ghiacciaio spiana il lato a monte della roccia del letto e strappa la roccia dal lato a valle.

Caratteristiche depositive dei ghiacciai

Quando i ghiacciai scorrono, l’erosione meccanica allenta la roccia sulle pareti della valle, che cade come detriti sul ghiacciaio. I ghiacciai possono trasportare rocce di qualsiasi dimensione, da massi giganti al limo (figura sotto). Queste rocce possono essere trasportate per molti chilometri per molti anni. Queste rocce con un diverso tipo di roccia o origine dal bedrock circostante sono erratici glaciali. I ghiacciai che si sciolgono depositano tutti i pezzi grandi e piccoli di materiale roccioso che trasportano in un mucchio. Questi depositi di roccia non ordinati sono chiamati till glaciale.

Un grande masso lasciato cadere da un ghiacciaio è un erratico glaciale.

Il till glaciale si trova in diversi tipi di deposito. I depositi lineari di roccia sono chiamati morene. I geologi studiano le morene per capire quanto si sono estesi i ghiacciai e quanto tempo hanno impiegato per sciogliersi. Le morene prendono il nome dalla loro posizione rispetto al ghiacciaio:

  • Le morene laterali si formano ai bordi del ghiacciaio quando il materiale cade sul ghiacciaio dall’erosione delle pareti della valle.
  • Le morene mediane si formano dove le morene laterali di due ghiacciai affluenti si uniscono nel mezzo di un ghiacciaio più grande (figura sotto).

Le linee lunghe e scure sono morene mediali e laterali. La morena del suolo contribuisce ai fertili suoli trasportati in molte regioni.

  • Le morene terminali sono lunghe creste di cassa lasciate nel punto più lontano raggiunto dal ghiacciaio.
  • Le morene terminali si depositano dove il ghiacciaio si è fermato per un periodo abbastanza lungo da creare una cresta rocciosa mentre si ritirava. Long Island a New York è formata da due morene terminali.

    • (a) Un esker è una cresta sinuosa di sabbia e ghiaia depositata sotto un ghiacciaio da un flusso di acqua di fusione. (b) Un drumlin è una collina asimmetrica fatta di sedimenti che punta nella direzione del movimento del ghiaccio. Di solito i drumlin si trovano in gruppi chiamati drumlin fields.

    Mentre i ghiacciai scaricano sedimenti non selezionati, l’acqua di fusione glaciale può selezionare e ritrasportare i sedimenti (Figura sotto).

    (a) Un deposito selezionato di sabbia e particelle più piccole è una deriva stratificata. Un’ampia area di deriva stratificata dall’acqua di fusione su una vasta regione è una pianura di outwash. (b) I laghi Kettle si formano come blocchi di ghiaccio nel till melt glaciale.

    • Prova a riconoscere alcune delle caratteristiche glaciali viste in questo video del Glacier National Park:http://www.visitmt.com/national_parks/glacier/video_series/part_3.htm.

    Diversi tipi di depositi stratificati si formano nelle regioni glaciali ma non sono formati direttamente dal ghiaccio. Le varici si formano dove i laghi sono coperti dal ghiaccio in inverno. Le argille scure a grana fine affondano sul fondo in inverno, ma lo scioglimento del ghiaccio in primavera porta acqua corrente che deposita sabbie di colore più chiaro. Ogni strato alternato scuro/chiaro rappresenta un anno di depositi. Se durante un anno un ghiacciaio accumula più ghiaccio di quello che si scioglie, il ghiacciaio avanza a valle. Se un ghiacciaio si scioglie più di quanto accumula in un anno, si sta ritirando (Figura sotto).

    Grinnell Glacier nel Glacier National Park si è ritirato negli ultimi 70 anni.

    Riassunto della lezione

    • Il movimento del ghiaccio sotto forma di ghiacciai ha trasformato le nostre superfici montane con il suo tremendo potere di erosione.
    • Valli a forma di U, valli sospese, circhi, corni e arene sono caratteristiche scolpite dal ghiaccio.
    • Il materiale eroso viene poi depositato come grandi erratici glaciali, in morene, stratificazioni, pianure di dilavamento e drumlins.
    • Le valli sono un deposito annuale molto utile che si forma nei laghi glaciali.

    Domande di ripasso

    1. Quanta parte della superficie terrestre è coperta dai ghiacciai oggi? Dove si trovano?
    3. Quali sono i due tipi di ghiacciai e come sono diversi tra loro?
    5. Qual è la forma di una valle che è stata erosa dai fiumi? Come fa un ghiacciaio a cambiare quella forma e cosa diventa?
    7. Quali due diverse caratteristiche si formano quando piccoli ghiacciai laterali si uniscono al ghiacciaio principale centrale?
    9. Come fanno i ghiacciai ad erodere le rocce circostanti?
    10. Name the erosional features that are formed by glaciers high in the mountains and describe how they form.
    11. Describe the different types of moraines formed by glaciers.
    12. Describe the difference between glacial till and stratified drift. Give an example of how each type of deposit forms.
    13. 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?