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. Około 600 do 800 milionów lat temu geolodzy uważają, że prawie cała Ziemia była pokryta śniegiem i lodem. Naukowcy używają dowodów erozji i osadzania pozostawionych przez lodowce, by wykonać swego rodzaju pracę detektywistyczną, by dowiedzieć się, gdzie kiedyś był lód.

Formacja i ruch lodowców

Lodowce są stałym lodem, który porusza się bardzo powoli wzdłuż powierzchni lądu (rysunek poniżej). Lód lodowcowy eroduje i kształtuje leżące pod nim skały. Lodowce osadzają również osady w charakterystycznych formach terenu. Dwa typy lodowców to:

• Lodowce kontynentalne to duże płaty lodu, które pokrywają stosunkowo płaski teren. Lodowce te spływają na zewnątrz z miejsc, gdzie gromadzi się największa ilość śniegu i lodu.
• Lodowce alpejskie lub dolinne spływają w dół przez góry wzdłuż istniejących dolin.

Erozja lodowcowa

Lodowce erodują skały podścielające przez ścieranie i wyrywanie. Topniejąca woda lodowcowa wsiąka w szczeliny skały macierzystej, woda zamarza i wypycha kawałki skały na zewnątrz. Skała jest następnie wyrywana i unoszona przez płynący lód poruszającego się lodowca (rysunek poniżej). Pod ciężarem lodu skały te mogą głęboko wryć się w podłoże skalne, tworząc długie, równoległe rowki w podłożu skalnym, zwane prążkami lodowcowymi.

Sprążki lodowcowe wskazują kierunek, w którym podążał lodowiec.

Lodowce górskie pozostawiają po sobie unikalne cechy erozyjne. Kiedy lodowiec przecina dolinę rzeczną w kształcie litery „V”, wypycha on skały z boków i dna. Powoduje to poszerzenie doliny i stromiznę ścian, tworząc dolinę w kształcie litery 'U’ (rysunek poniżej).

Mniejsze lodowce dopływowe, podobnie jak strumienie dopływowe, spływają do głównego lodowca we własnych płytszych dolinach w kształcie litery 'U’. Dolina wisząca powstaje w miejscu, gdzie lodowiec główny odcina lodowiec dopływowy i tworzy klif. Strumienie przebijają się przez klif tworząc wodospady (Rysunek poniżej).

Wysoko na górze, gdzie powstaje lodowiec, skały są odrywane od ścian doliny. Niektóre z powstałych w ten sposób cech erozyjnych są pokazane: Rycina poniżej i Rycina poniżej.

Cechy depozycyjne lodowców

Podczas przepływu lodowców, wietrzenie mechaniczne rozluźnia skały na ścianach doliny, które spadają jako gruz na lodowiec. Lodowce mogą przenosić skały dowolnej wielkości, od olbrzymich głazów po muł (rysunek poniżej). Skały te mogą być przenoszone na wiele kilometrów przez wiele lat. Te skały o innym typie lub pochodzeniu niż otaczająca je skała macierzysta to erraty lodowcowe. Topniejące lodowce składają wszystkie duże i małe kawałki materiału skalnego, które niosą w stosie. Te nieposortowane pokłady skał nazywane są glacjalną gliną zwałową.

Glina zwałowa występuje w różnych typach osadów. Liniowe osady skalne nazywane są morenami. Geolodzy badają moreny, aby dowiedzieć się, jak daleko sięgały lodowce i jak długo trwało ich topnienie. Moreny są nazywane według ich położenia względem lodowca:

• Moreny boczne tworzą się na krawędziach lodowca, gdy materiał spada na lodowiec w wyniku erozji ścian doliny.
• Moreny środkowe tworzą się tam, gdzie moreny boczne dwóch dopływów lodowca łączą się w środku większego lodowca (rysunek poniżej).

• Osad spod lodowca staje się moreną denną po stopieniu się lodowca. Morena denna przyczynia się do powstawania żyznych gleb transportowanych w wielu regionach.
• Moreny czołowe to długie grzbiety gliny zwałowej pozostawione w najdalszym miejscu, do którego dotarł lodowiec.
• Moreny czołowe są osadzane w miejscach, gdzie lodowiec zatrzymał się na wystarczająco długi okres, aby utworzyć skalistą grań podczas cofania się. Long Island w Nowym Jorku jest utworzona przez dwie moreny czołowe.

Podczas gdy lodowce zrzucają osady nieposortowane, wody topniejące lodowca mogą sortować i ponownie transportować osady (Rysunek poniżej).

• Postaraj się wyróżnić niektóre z cech lodowcowych widocznych w tym filmie z Parku Narodowego Glacier:http://www.visitmt.com/national_parks/glacier/video_series/part_3.htm.

Kilka rodzajów osadów warstwowych tworzy się w regionach lodowcowych, ale nie są one formowane bezpośrednio przez lód. Wały tworzą się tam, gdzie jeziora są pokryte lodem w zimie. Ciemne, drobnoziarniste gliny opadają na dno w zimie, ale topniejący lód na wiosnę przynosi bieżącą wodę, która osadza jaśniejsze kolorowe piaski. Każda naprzemienna ciemna/jasna warstwa reprezentuje jeden rok odkładania się osadów. Jeśli w ciągu roku lodowiec gromadzi więcej lodu niż się topi, lodowiec przesuwa się w dół. Jeśli w ciągu roku lodowiec topi się bardziej niż akumuluje, to znaczy, że się cofa (rysunek poniżej).

Podsumowanie lekcji

• Przemieszczanie się lodu w postaci lodowców przekształciło nasze górskie powierzchnie lądowe dzięki ogromnej sile erozji.
• Doliny w kształcie litery „U”, doliny wiszące, kotły, rogi i ostańce to cechy wyrzeźbione przez lód.
• Wyerodowany materiał jest później zdeponowany jako duże erraty lodowcowe, w morenach, warstwicach, równinach podmytych i drumlinach.
• Warwy są bardzo użytecznym osadem rocznym, który tworzy się w jeziorach polodowcowych.

Pytania sprawdzające

1. Jak duża część powierzchni Ziemi jest dziś pokryta przez lodowce? Gdzie one występują?
2. Jakie są dwa rodzaje lodowców i czym się od siebie różnią?
3. Jaki kształt ma dolina, która została wyerodowana przez rzeki? Jak lodowiec zmienia ten kształt i czym się staje?
4. Jakie dwie różne cechy tworzą się, gdy mniejsze lodowce boczne łączą się z głównym lodowcem centralnym?
5. Jak lodowce erodują okoliczne skały?
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?