Procesos glaciares

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Procesos glaciares

• GEOL 4017 Cap. 12 Prof. Lizzette Rodríguez

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Introduccion

• Glaciares masas de hielo y nieve granular
  formadas por compactacion y recristalizacion de
  nieve, que descansan casi o completamente en
  tierra y muestran evidencia de movimiento
  presente y pasado
• No incluye hielo en los mares (no en tierra), ni
  campos de nieve permanentes (no se mueven)
• Importancia cambios climaticos, abastecimiento
  de agua, arenas y gravas son recurso sustancial,
  etc.

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Formacion de hielo glaciar

• Glaciares se forman en areas donde cae mas nieve
  en invierno de la que se derrite en verano
• Pasos en la formacion
• Aire infiltra la nieve
• Copos de nieve (snowflakes) se hacen mas
  pequenos, gruesos y esfericos
• El aire es expulsado
• Nieve es recristalizada a una masa mas densa de
  pequenos granos, llamada neviza o firn
• Una vez el grosor del hielo y nieve excede 50 m,
  la neviza se fusiona en una masa solida de
  cristales de hielo entrelazados (interlocking)
  hielo glaciar

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Conversion de nieve recien caida en hielo glaciar
cristalino y denso
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Movimiento glaciar

• Velocidades mas altas ocurren cerca del medio del
  glaciar y disminuyen hacia afuera (lados) y abajo
  (hacia la superficie friccional en la base)
• Velocidad tambien varia entre las zonas de
  acumulacion (donde ocurre acumulacion de nieve y
  formacion de hielo) y ablacion (ablation, mas
  alla del limite de las nieves perpetuas, se
  produce perdida neta del glaciar ya que se
  derrite toda la nieve del invierno anterior asi
  como algo del hielo glaciar)

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Linea de nieves perpetuas separa zonas de
acumulacion y ablacion equilibrio entre zonas
controla movimiento
Rompimiento en grandes pedazos de hielo
Grietas formadas cuando glaciar atraviesa terreno
irregular
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AnimacionFlujo de hielo en glaciar
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Cont. Movimiento glaciar

• Movimiento del hielo glaciar se denomina flujo y
  la forma mediante la cual fluye el hielo es de 2
  tipos
• Deslizamiento basal (basal sliding)
• Masa entera de hielo se desliza a lo largo del
  terreno
• Ocurre en la mayor parte de los glaciares
• Movimiento irregular que puede dejar marcas como
  fracturas, ranuras, estriaciones, y superficies
  pulidas

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Estriaciones paralelas en roca sedimentaria
Acercamiento de chatter marks, Mt. Sirius,
Antarctica. Tapa de lente5 cm
http//nsidc.org/cgi-bin/words/topic.pl?glaciers
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Cont. Movimiento glaciar

• Flujo plastico - Ocurre dentro del hielo
• Bajo P alta, el hielo se comporta como material
  plastico y fluye bajo su propio peso
• Mecanismos desplazamiento intergranular
  (rotacion y deslizamiento entre cristales de
  hielo), desplazamiento intragranular
  (deslizamiento a lo largo de la base de los
  cristales) y recristalizacion

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Cont. Movimiento glaciar

• Zona de fractura
• 50 m superiores hielo es fragil
• Tension causa que se formen grietas o crevasses
• Patrones
• Transversales en angulos rectos a la direccion
  de movimiento
• Chevron a lo largo del borde del glaciar, donde
  el movimiento es restringido por friccion de las
  paredes del valle
• Longitudinal donde el hielo glaciar se dispersa
  lateralmente
• Radial donde el hielo se dispersa radialmente

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2 tipos de movimiento del glaciar
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Grietas en superficie quebradiza Glaciar Perito
Moreno, Argentina
http//en.wikipedia.org/wiki/ImageArgentina-Perit
o_Moreno-Glacier.jpg
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Grietas transversales y radiales, Nisqually
Glacier Mount Rainier, Washington
http//www.homepage.montana.edu/geol445/hyperglac
/morphology2/crevasse.htm
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Grieta longitudinal
http//www.uaf.edu/water/faculty/nolan/personal/Mc
Call/mccall_may2003_travel.htm
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Grietas longitudinales, chevron y transversales
North Cascades, WA
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Cont. Movimiento glaciar

• Ogives
• Bandas de hielo claro y oscuro alternado que
  ocurren como crestas y valles en la superficie de
  glaciares
• Ocurren bajo icefalls (porcion caracterizada por
  flujo rapido y superficie agrietada, ocurre donde
  la base del glaciar se hace empinada y/o se
  estrecha, denominada en relacion a cascadas) y
  doblan progresivamente glaciar abajo por la
  velocidad mas alta cerca del centro del glaciar

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Cont. Movimiento glaciar

• Cont. Ogives
• Ancho de una banda clara y una oscura
  movimiento anual del glaciar, lo cual indica
  relacion de ogives con las temporadas
• Hielo invernal pasando a traves de un icefall
  formara una cresta en la base del icefall,
  mientras que el hielo de verano formara una
  hondonada o valle.

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Ogives - Juno Icefield, Alaska
http//nsidc.org/cgi-bin/words/topic.pl?glaciers
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Tipos de glaciares

• Clasificacion termica
• Templados o de base mojada hielo esta a, o
  cerca, de T de deshielo. Velocidad de flujo es
  mayor que en los polares
• Polares o de base fria hielo esta bajo T de
  deshielo casi todo el tiempo. No hay
  deslizamiento basal
• Subpolares congelados hasta el sustrato, pero la
  superficie se derrite en los veranos

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Cont. Tipos de glaciares

• Clasificacion morfologica Controlada por la
  relacion entre hielo glaciar y topografia. Se
  clasifican de acuerdo al tamano, forma y modo en
  que ocurren en
• Glaciares de valle o alpinos
• Existen en areas montanosas
• Fluyen valle abajo desde un centro de acumulacion
  en la cabecera
• 2 tipos
• Cirque glaciers pequenos limitados al area
  cerca de la cabecera. Ocupan cuencas en forma de
  anfiteatros
• Valles glaciares fluyen mas alla de sus circos
  en valles largos y con dobleces. Corrientes
  multiples de hielo

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Glaciar Aletsch, Suiza
http//commons.wikimedia.org/wiki/ImageGrosser_Al
etschgletscher_3178.JPG
Glaciar Valdez
http//library.thinkquest.org/5280/alpine_glaciers
.htm
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Ej. Circo glaciarFairweather Range, Alaska
U.S.G.S. photo by Bruce Molnia
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Ej. Circo glaciar
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Cont. Clasificacion morfologica

• Glaciares de piedemonte
• Ocupan tierras bajas amplias en las bases de
  montanas escarpadas
• Se forman cuando uno o mas glaciares alpinos
  descargan hielo como lobulos anchos que fluyen
  radialmente hacia llanuras al pie de las montanas
• Glaciar de Malaspina, Alaska abarca gt5000 km2 de
  la llanura costera plana al pie de la cordillera
  Elias

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Glaciar Malaspina formado en realidad por union
de varios glaciares alpinos
Aggasiz
Seward
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Imagenes - Glaciar Malaspina
http//www.nps.gov/archive/wrst/virtualtour/malasp
inaglacier.htm
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Cont. Clasificacion morfologica

• 3) Glaciares de casquete (ice sheets ice caps)
• Existen en escala mayor a los alpinos
• Dos glaciares de casquete principales en la
  Tierra Groenlandia (1.7 millones km2) y
  Antartida (13 millones km2)
• A menudo se denominan glaciares continentales de
  casquete. El conjunto de todas las areas de
  estos constituye casi el 10 de la superficie
  terrestre
• Hielo fluye en todas direcciones desde uno o mas
  centros de acumulacion de la nieve, y ocultan por
  completo todo (excepto las zonas mas elevadas)
  del terreno subyacente
• Ice caps lt50000 km2

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Glaciares continentales de casquete
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Ice cap Vantnajukull, Islandia (erupcion en
1996 a traves de glaciar-grandes inundaciones)
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Cont. Tipos de glaciares

• Clasificacion dinamica se basa en la naturaleza
  del balance de masa (relacion entre acumulacion y
  ablacion de nieve o hielo). Controlada por las
  condiciones en la terminacion del glaciar.
• Neutral
• Advancing
• Stagnating (estacionario)

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AnimacionBalance de masa
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Erosion glaciar

• Glaciares son capaces de causar mucha erosion
• Erosionan la tierra de 2 maneras
• 1) Abrasion rocas dentro del hielo (sobre todo
  en su base) actuan como papel de lija para
  suavizar y pulir la superficie debajo
• - Produce harina de roca (roca pulverizada
  producida por la molienda glaciar) y estriaciones
  glaciares (canales en la roca)

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Estriaciones
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Superficie de roca pulida por abrasion glaciar
en las partes menos brillantes, se ha destruido
lo pulido por erosion posglaciar
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Cont. Erosion glaciar

• Cont. 1) Abrasion
• Factores que controlan la velocidad de abrasion
• Derrubios de roca en la base
• Abastecimiento continuo de mas rocas a la base,
  por derretimiento basal
• Diferencias en dureza entre rocas del sustrato y
  las de la base del glaciar
• Velocidad de deslizamiento basal
• Grosor del hielo
• Fragmentos de roca que ayudan a la abrasion son
  pulidos y tienen estriaciones se encuentran en
  depositos glaciares

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Fragmentos de roca que ayudan a la abrasion
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Cont. Erosion glaciar

• 2) Arranque (plucking, quarrying) a medida que
  glaciar fluye sobre una superficie fracturada del
  bedrock, ablanda y levanta bloques de roca y los
  incorpora al hielo
• - Mas comun en rocas fracturadas - el agua de
  fusion penetra grietas y diaclasas y se congela,
  expandiendo y levantando las rocas

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Parque Yosemite pendiente suave experimento
abrasion y el lado mas empinado experimento
arranque
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AnimacionPlucking
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Transportacion y deposicion glaciar

• Transportacion de material incluye
• Derrubios de rocas - se pueden anadir a un
  glaciar de encima (cuando la superficie terrestre
  esta mas alta que el glaciar y procesos
  gravitacionales sueltan rocas a la superficie del
  glaciar) o de abajo del hielo (a medida que el
  glaciar erosiona la superficie y el hielo
  captura/entrain material)
• Material transportado y depositado por agua de
  fusion de hielo arena, arcilla y limo derivado
  del glaciar y llevado por el viento y depositos
  marinos y lacustrinos transportados por hielo
  flotante

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Cont. Transportacion y deposicion

• Deposicion de material Tipos
• Till sedimentos glaciares depositados
  directamente por hielo glaciar, usualmente de
  pobre seleccion (poorly sorted) y no
  estratificados
• Sedimentos depositados por corrientes de agua de
  fusion del glaciar (meltwater streams) o lagos
  (sedimentos glaciolacustrinos) son de buena
  seleccion y estratificados

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Glacial till
http//en.wikipedia.org/wiki/ImageGlacial_till_ex
posed_in_roadcut-750px.jpg
http//abyss.kgs.ku.edu/pls/abyss/pubcat.phd1.View
_Photo?f_id78f_hdY
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Cont. Transportacion y deposicion

• Cont. Deposicion de material
• Se encuentran depositos cuya fuente esta muy
  distante bloques erraticos llevados por
  glaciares (no corresponden al bedrock o estan
  separados del bedrock por depositos glaciares)
• Glacial drift (derrubios glaciares) termino que
  se refiere a todos los depositos relacionados a
  procesos glaciares. Se subdivide en base a la
  seleccion y estratificacion de los sedimentos.

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Bloques erraticos
http//www.homepage.montana.edu/geol445/hyperglac
/depland1/Erratics1.htm
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Sedimentos glaciares no estratificados y de pobre
seleccion Diamictons

• Mas comunes varias clases de till y derrubios
  glaciomarinos y glaciolacustrinos, depositados
  directamente por hielo glaciar o descargados en
  agua marina o lacustrina durante el derretimiento
  de hielo flotante
• Tamanos arcillas a bloques
• Rocas tienen caras pulidas y estriadas, por la
  abrasion que pasaron durante transporte

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Cont. Diamictons

• Till Caracteristicas fisicas
• Seleccion pobre, comunmente con distribucion
  bimodal de tamano de particulas
• Ausencia de estratificacion
• Clastos pulidos y estriados
• Superficies del bedrock debajo del deposito estan
  estriadas y pulidas
• Textura de rocas orientadas, paralelas y
  alargadas
• Alto grado de compactacion
• Litologias erraticas de derrubios rocosos y
  minerales
• Deformacion de sedimentos

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Algunos ejemplos de till
Derivado de bedrock pizarroso (slaty), Maine
http//w3.salemstate.edu/lhanson/gls210/gls210_gl
aciers.htm
Suecia
http//earthweb.ess.washington.edu/lnk/epic/Geolog
ic/Icesheets1/pages/13.EP_0025_DE_IG_13.htm
http//w3.salemstate.edu/lhanson/gls210/gls210_gl
aciers.htm
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Sedimentos glaciares estratificados y bien
seleccionados

• Depositos glaciofluviales sedimentos
  depositados de corrientes de agua de fusion de
  glaciar (meltwater streams)
• Tambien se conoce como glacial outwash
• Su reconocimiento es mas facil cerca de la
  fuente, porque mas lejos es dificil distinguirlos
  de depositos fluviales normales
• En su terminacion, sedimentos glaciofluviales se
  pueden depositar en hielo estacionario o pueden
  enterrar bloques de hielo

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Cont. Sedimentos glaciares estratificados y bien
seleccionados

• Depositos glaciolacustrinos
• Incluyen lagos en los bordes de glaciares y
  varios tipos de lagos producidos por erosion y
  deposicion de glaciares
• Grava y arena llevado a lagos glaciares producen
  deltas en el borde del lago, mientras que la
  carga suspendida de limo y arcilla se transporta
  hacia el interior del lago o por corrientes
  turbiditicas
• Los sedimentos del fondo consisten en estructuras
  de grano fino (rhythmites), llamadas varves, que
  se cree representan deposicion anual

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Cont. Sedimentos glaciares estratificados y bien
seleccionados

• Cont. Depositos glaciolacustrinos
• Un varve se compone de 2 capas distintas textural
  y geneticamente un couplet que no resulta de
  un solo pulso de sedimentacion

http//atlas.nrcan.gc.ca/site/english/maps/environ
ment/land/varves.jpg/image_view
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Porcion sur de Fm. Green River shale, Utah600
m (2000) de sedimentos lacustrinos
antiguos,6000 anos crearan 1 m (3) de
sedimentos, sobre la altura de las vacas.
Photo by Kevin Delaney
http//www.indiana.edu/ensiweb/lessons/varves.htm
l
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Cont. Sedimentos glaciares estratificados y bien
seleccionados

• Depositos glacioeolios
• Arenas, limo y arcillas llevadas por el viento,
  que son derivadas mayormente de areas glaciadas
  durante el Pleistoceno
• Ej. Sand Hills, Nebraska campo de dunas mas
  grande en Hemisferio Occidental

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Cont. Sedimentos glaciares estratificados y bien
seleccionados

• Cont. Depositos glacioeolios
• Sedimento glacioeolio mas dispersado es el loess
  limo y arcilla llevados por el viento,
  derivados mayormente de harina de roca (roca
  pulverizada) glaciar levantados por los vientos
  que soplaban sobre las llanuras glaciofluviales y
  se dispersan viento abajo (downwind) sobre areas
  grandes
• Ejemplos principales en China y el Valle del
  Mississippi

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Loess en Hungriaha viajado por el viento desde
Asia
http//en.wikipedia.org/wiki/Loess
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Loess en Siberia Secuencia de loess amarillo
(clima mas frio) y suelo marron (clima mas
caliente)
http//www-geo.phys.ualberta.ca/vkrav/
Research/Loess.htm