7.12: Depósitos Glaciales

Introducción

Aquí hay algunos comentarios sobre la naturaleza de los materiales sedimentarios depositados por los glaciares:

• Tiende a ser fresco. Después de que un glaciar recoge el material suelto preexistente, desgasta el lecho de roca fresca. Y no hay meteorización mientras el material está en transporte. Así que el material depositado debajo del glaciar, o arrojado en el término, tiende a ser fresco. (Pero el depósito en sí puede sufrir una erosión posterior).
• Refleja fielmente la composición de las rocas fuente del glaciar ascendente.
• Varía ampliamente en composición, porque refleja la composición del lecho rocoso directamente upglacier, que por supuesto puede ser cualquier cosa. Consiste tanto en granos minerales como en fragmentos de roca.
• Tiende a estar mal ordenado. Un glaciar es indiscriminado en cuanto al tamaño de partícula que transporta, por lo que es probable que los depósitos directamente del glaciar estén muy mal clasificados. Los depósitos glaciales se encuentran entre los sedimentos menos bien ordenados. Pero si el material es reelaborado por agua o viento, puede terminar siendo bastante bien ordenado. (Pero todavía se le llama sedimento glacial si está reconociblemente relacionado con la acción glacial).
• La forma de las partículas a veces es característica: las formas multifacéticas de “flatiron” son comunes entre los clastos más grandes del tamaño de la grava. Esta forma característica es causada por la abrasión mientras que en sucesivas orientaciones como herramienta en la base del glaciar. Sólo algunos, no todos, de los grandes clastos muestran esta forma característica.
• Los clastos más grandes suelen estar estriados, al igual que el lecho rocoso subyacente. Tenga cuidado, sin embargo, que otros agentes de transporte (como los flujos de escombros) pueden producir estrías en clastos del tamaño de la grava.

Notas sobre Clasificación de Depósitos Glaciales

Es importante entender que la clasificación de los depósitos glaciares es doble:

• textura del material en general
• forma o geometría del depósito

Por lo general, la composición no se toma en cuenta en la clasificación.

Existe una correlación parcial pero no casi total entre estas dos bases para la clasificación. Es común tener el mismo tipo de depósito textural involucrado en más de un tipo de depósito morfológico, y el mismo tipo de depósito morfológico mostrando más de un tipo textural, de ahí la necesidad de formas separadas de observar los depósitos glaciares. (Se podría argumentar que este podría ser el caso de los sedimentos en general, pero generalmente no podemos estudiarlos juntos tan adecuadamente como en los depósitos glaciares).

Deriva Glacial

Los sedimentos glaciares han sido llamados deriva durante mucho tiempo. Esa palabra data de antes de la teoría glacial, cuando se pensó que este material característico se depositaba por el agua corriente (“deriva” en). La deriva glacial es todo material transportado por el hielo glaciar, todos los depósitos hechos por el hielo glaciar y todos los depósitos predominantemente de origen glacial aunque no sean depositados directamente por un glaciar. La deriva glacial es, por lo tanto, muy variada en textura, composición, morfología de los depósitos y origen. A continuación voy a discutir primero la naturaleza del material, y luego la geometría del depósito más adelante.

La deriva glacial generalmente se subdivide en dos categorías principales: labranza, por un lado, y material denominado deriva estratificada, deriva lavada o deriva ordenada, por otro lado ( Figura 7-46). (Aún no se ha inventado un término realmente bueno para este segundo tipo de deriva).

Figura 7-46. Clasificación de la deriva glacial.

La distinción entre till y s/w/s drift es básicamente descriptiva: till está mal ordenada y en gran parte no estratificada, y la deriva s/w/s está mucho mejor ordenada y característicamente bien estratificada. Pero la distinción es universalmente vista como teniendo una clara base genética: la labranza se deposita directamente del hielo glaciar, sin el efecto de fluir agua de deshielo, mientras que la deriva s/w/s es material que ha sido recogido por el agua de deshielo que fluye y redepositado en otro lugar.

Till

General

Till es un término genético aplicado a todos los depósitos no estratificados y no clasificados hechos directamente por o a partir del hielo glaciar. El equivalente litificado de la caja, como se ve en el antiguo registro sedimentario, se llama tillita.

La labranza se subdivide a su vez en caja de alojamiento y caja de ablación (Figura 7-47). La caja de alojamiento se deposita directamente desde el hielo en movimiento debajo del glaciar en movimiento, mientras que la caja de ablación se deposita en la terminal del glaciar a medida que el hielo se derrite y baja su carga. La distinción entre caja de alojamiento y labranza de ablación es, por lo tanto, genética.

Figura 7-47. Lodgement till y ablación hasta.

Lodgement hasta

La caja de alojamiento clásica es un sedimento muy característico:

• El tamaño de partícula varía desde grandes cantos rodados continuamente hasta material de tamaño arcilloso (principalmente harina de roca: material mineral de grano muy fino molido) Tills a menudo se describen como arcillas de roca.
• Por lo general, los clastos más grandes “flotan” en la matriz, por lo que el sedimento podría llamarse con soporte de matriz.
• Por lo general, no hay estratificación: la labranza suele ser un depósito sin estructura.
• A menudo hay una sutil orientación estadística preferida, o tela, especialmente de los clastos más grandes; los ejes largos tienden a estar orientados paralelos al flujo glaciar.
• El sedimento tiende a ser cohesivo aunque sea joven; el grado de compactación es tal que a menudo la materia tiene que ser excavada con un pico en lugar de una pala. Las cajas, incluso las jóvenes, suelen ser lo suficientemente litificadas como para ser articuladas.
• Tiene baja porosidad y muy baja permeabilidad.

En términos de génesis, parece claro que hasta como el descrito anteriormente se deposita partícula por partícula desde la base de un glaciar activo. Hasta que se sepa o se piense que se depositó de esta manera se llama alojamiento hasta; recuerde que este es un término genético.

Al parecer es común en las partes periféricas de una capa de hielo que el glaciar se sobrecargue en su base, así que en lugar de que el glaciar recoja material, está depositando material. Pero la importancia relativa de los diversos mecanismos deductivamente razonables de alojamiento no está en gran parte clara.

Aquí algunos comentarios sobre la mecánica de la deposición subglacial. Se pueden prever tres mecanismos de deposición subglacial:

• La fusión a presión en la base del hielo cargado de sedimentos libera partículas a una velocidad más rápida que la velocidad a la que puede operar la conminución por abrasión más la eliminación por agua de deshielo, y el exceso de partículas que quedan debajo del hielo se enyesan sobre la superficie de depósito.
• El enlucido ocurre porque el arrastre por fricción sobre las partículas de sedimento en movimiento sobre el sedimento se vuelve igual a la fuerza de tracción del hielo glaciar. Esto podría suceder donde el hielo está desacelerando y la fricción disminuye.
• La reducción gradual de la velocidad basal del hielo conduce al cizallamiento sobre capas sucesivas de mezcla de hielo-escombros en la base, y luego el agua finalmente se elimina por fusión.

Solo se han realizado algunas observaciones directas de los procesos de hospedaje en la base de un glaciar. Estos indican que al menos los dos primeros procesos realmente suceden. Y no hay razón para creer que el tercero no pueda suceder también.

Otra cosa importante de la caja de alojamiento es que bajo algunas condiciones puede sufrir flujo por cizallamiento después de ser depositada. El glaciar en movimiento sobre el sedimento ejerce una fuerza de cizallamiento en la superficie superior del depósito, y si la fuerza de cizallamiento excede la resistencia al cizallamiento del material, la caja fluye. Aquí hay un tratamiento cualitativo de las fuerzas involucradas en dicho flujo.

La resistencia al cizallamiento de un medio granular continuo como caja es un reflejo de la resistencia de fricción que el material proporciona al cizallamiento. Piense en la resistencia al cizallamiento como una cuestión de fricción: el esfuerzo de fricción, que tiende a hacer que el material se corte a lo largo de planos de cizallamiento, puede verse de la manera clásica como el producto de la tensión normal ejercida en el plano de cizallamiento y el coeficiente de fricción deslizante. El alto contenido de agua junto con la baja permeabilidad del alojamiento típico hasta debajo del glaciar significa que la tensión normal efectiva en los planos de cizallamiento se reduce en gran medida por la presión del agua en los poros, ya que la presión del agua disminuye las fuerzas de contacto partícula a partícula. Si eso no tiene sentido para ti, solo piensa en términos de flotabilidad o peso sumergido: llena un vaso con arena suelta y piensa en cuánto disminuyen las fuerzas de contacto grano a grano cuando llenas el vaso con agua intersticial a los granos de arena.

El lento flujo de labranza de alojamiento subglacial se ha observado directamente en algunos casos. Todo lo que tienes que hacer es conducir un túnel debajo de la base del hielo (¡y mantenerlo abierto!) , y luego conducir una varilla segmentada hacia abajo en la caja. Regresa algún tiempo después, excavar la varilla y ver cómo sus pequeños segmentos se han movido en la dirección descendente del glaciar. La Figura 5-48 muestra una medición real de este tipo.

Figura 7-48. Flujo lento de alojamiento subglacial hasta.

Ablación hasta

El otro tipo de caja, llamada ablación hasta (también un término genético, recuerda) es más fácil de entender. Se deposita justo en el término del glaciar, en proceso de ablación allí, no debajo del glaciar. Esta es una de las cosas que le pueden pasar a la carga del glaciar que se entrega hasta el término en lugar de alojarse debajo del glaciar.

Aunque nunca he visto pronunciamientos definitivos, mi conjetura es que se entrega más sedimento al término que se extrae del glaciar desde abajo, upglacier del término. Este material simplemente se libera del hielo glaciar a medida que el hielo se derrite, de ahí el término ablación hasta.

Lo importante de la caja de ablación es que no es tan rica en material muy fino como la caja de alojamiento, porque el agua líquida que se derrite del glaciar tiende a llevar ese material en suspensión, dejando atrás el material más grueso, de grava, arena y tamaño de limo (junto con alguna fracción de incluso el material más fino también). Así que la ablación hasta es más friable y más fácil de excavar que la labranza de alojamiento. No es difícil diferenciar a los dos de esta manera.

Puede estar pensando que lo que he dicho sobre la ablación hasta hace que parezca estrechamente relacionado con, o indistinguible de, lo que yo llamé deriva lavada. Lo importante es que el material que se depositó para formar la labranza de ablación, lo que hay para que veas, se depositó directamente del hielo glaciar; solo la fracción más fina es aventada por el agua de deshielo y depositada en algún lugar presumiblemente lejano. Por supuesto, es probable que haya gradaciones entre la labranza de ablación y la deriva lavada, dependiendo de la cantidad de agua de deshielo que esté alrededor y fluya en la localidad dada, y por lo tanto de la cantidad del material más grueso que se transporta y redeposita.

Hojas Till de Dos Capas

Por lo que se dijo anteriormente sobre la deposición de la caja, debería tener sentido para usted que la labranza aparezca típicamente como extensas hojas y mantas que cubren el paisaje de forma continua o semicontinua. (El manto de labranza tiende a ser más grueso en los valles que en las colinas, y más grueso en los lados de sotavento de las colinas que en los lados stoss.) El grosor de las hojas de labranza varía de menos de un metro a muchos metros, y en algunos casos incluso decenas de metros. Hasta que las hojas adquieren una amplia e interesante variedad de formas geométricas; voy a elaborar en una sección posterior.

Comúnmente, aunque no casi siempre, se ve una lámina de labranza de dos capas: una capa inferior de caja de alojamiento y una capa superior de caja de ablación. La capa superior de la caja de ablación tiende a ser más irregular y menos continua que la capa inferior de la caja de alojamiento, pero la estructura de dos capas es, sin embargo, característica.

Es fácil entender cómo se produce la disposición de dos capas de la caja (Figura 5-49). A medida que avanza el glaciar, es probable que forme una lámina subyacente de alojamiento hasta. Luego, durante la retirada, la ablación hasta que se deposita en el extremo de retirada del glaciar se extiende hacia atrás como una lámina a través de la lámina subyacente de alojamiento hasta.

Figura 7-49. Relación entre la deposición de labranza y el movimiento terminal.

La morfología de las hojas de labranza

Cuando las hojas de labranza se ven morfológica o topográficamente, generalmente se denominan morrena molida (tenga en cuenta el uso sin el artículo).

La topografía de la morrena molida varía ampliamente (Figura 7-50). A menudo se ve una serie bastante regular de crestas y surcos orientados paralelos a la dirección del flujo del hielo. El relieve de estas crestas y surcos varía desde menos de un metro de altura y solo unos cientos de metros de largo, hasta rasgos gigantes, hasta unas pocas decenas de metros de altura y algunas decenas de kilómetros de largo. Las crestas son sorprendentemente rectas y paralelas. Este tipo de topografía se puede apreciar mejor desde el aire o en las fotos aéreas. La morrena molida que muestra tales crestas y surcos se llama morrena estriada o morrena molida estriada.

Figura 7-50. Variedades de topografía superficial de morrena molida.

¿Cómo se produce la topografía de crestas y surcos? La mayoría de las teorías se basan en el flujo lateral de hasta debajo del glaciar, de alguna manera. La idea aquí es que la labranza se mueve lateralmente en un estado semilíquido o plástico subglacialmente en respuesta al campo de presión hidrostática subglacial. Por ejemplo, la baja presión en el sotavento de cantos rodados o perillas de roca debería producir flujo hacia esa área, y estas áreas de baja presión podrían tender a extenderse aguas abajo. Todas esas explicaciones son altamente especulativas.

Los drumlins son otro tipo muy característico de topografía de moraína terrestre. Todos ustedes han visto drumlins: colinas glacialmente aerodinámicas, idealmente de forma casi semielipsoidal. Los drumlins se encuentran en grandes cantidades en ciertas áreas, llamadas campos de drumlin. Los Drumlins pueden ser núcleo por colinas de labranza o roca madre. A menudo, el drumlin consiste en una cola aerodinámica de hasta que se extiende aguas abajo de una perilla de roca madre. Hay todo un espectro de características intermedias entre drumlins discretos y bastante contundentes hasta crestas y surcos longitudinales largos y regulares. A menudo lo que se llama drumlins son colinas muy alargadas que mejor podrían llamarse crestas longitudinales.

Se han propuesto muchas teorías sobre el origen de los drumlins, pero ninguna de ellas ha llegado a ser realmente ampliamente aceptada. El problema es el clásico que no podemos observarlos en el proceso de formación. En realidad, los drumlins pueden ser un fenómeno poligenético. El enfoque habitual es invocar algún tipo de respuesta deposicional a las diferencias de presión subglacial, ya sea por flujo de caja o alojamiento preferencial. Claramente, una inestabilidad dinámica de algún tipo debe estar involucrada, o de lo contrario la superficie de labranza permanecería plana. Pero este tipo de enfoque no parece ser apropiado o necesario para explicar drumlins con núcleo de roca con solo una chapa de caja, especialmente si los drumlins están más o menos aislados.

Sólo para confundirte aún más, permítame señalar que algunos tipos de morrenas terrestres muestran elementos topográficos transversales. Dicha morrena molida se suele llamar morrena acanalada o morrena de tabla de lavar. Es claro que dicha topografía se produce subglacialmente, no en el término glaciar. Pero nuevamente, la comprensión está en mal estado: hay muchas teorías, todas especulativas.

Por último, es justo señalar que gran parte de la morrena terrestre no muestra elementos topográficos fuertemente organizados, solo una colección aparentemente aleatoria de áreas altas y bajas, a menudo bastante tenues. Al parecer, en muchos casos ninguno de los diversos mecanismos que conducen a características de flujo paralelo o transversal de flujo están en funcionamiento.

Deriva estratificada

Introducción

El término deriva estratificada se refiere a la deriva glacial que ha sido reelaborada por el agua de deshielo glacial y luego depositada ya sea en contacto directo con el hielo glaciar o en algún momento más o menos lejos del glaciar, en una amplia variedad de ambientes deposicionales. En una especie de sentido de orden de magnitud, la deriva estratificada es tan común e importante como la labranza glacial.

El término deriva estratificada no es especialmente bueno. Lo que se llama deriva estratificada suele ser estratificada de manera prominente, pero el término no le va bien a la hora de capturar la esencia de las cosas. Los términos alternativos, tal vez algo mejor pero no mucho mejor, se ordenan a la deriva y a la deriva lavada.

Aquí hay algunos puntos diversos importantes sobre la deriva estratificada:

• Es principalmente arena o arena más grava; los finos se llevan en suspensión.

• Ocurre en depósitos grandes a pequeños pero básicamente aislados. A veces está en cinturones bidimensionales, pero nunca está en hojas extensas como hojas de labranza. La razón principal es que los arroyos son por su naturaleza localizados.

• La deriva estratificada suele formar depósitos con un relieve considerable, por lo que a menudo se ve como colinas.

• Casi siempre muestra una estratificación excelente y llamativa, porque se deposita por el flujo de agua estrato a estrato, y las condiciones de deposición suelen variar con el tiempo.

• Comúnmente muestra estratificación cruzada en diversas escalas, debido a la existencia de configuraciones onduladas y de lecho de dunas bajo una amplia variedad de condiciones de flujo y sedimento.

• Comúnmente muestra características de deformación, ya que a menudo se deposita contra la superficie de hielo pronunciada y, cuando el hielo inevitablemente se derrite, el sedimento se desploma y se desliza.

• Es una fuente importante de arena y grava para hacer concreto (en regiones glaciadas es decir; en regiones no glaciadas, la arena y la grava suelen ser mucho más difíciles de conseguir).

Esté atento a las fosas y canteras de arena y grava para examinar los cortes a través de la deriva estratificada. El problema es que la buena visión no dura mucho.

En esta sección trataré principalmente de la mecánica de transporte y deposición de deriva estratificada, y la forma o geometría característica de los depósitos de deriva.

Clasificación

No es fácil clasificar la deriva estratificada, porque básicamente hay una gradación continua entre los diversos tipos. Pero hay algunos tipos característicos, y nosotros nos ocuparemos de estos.

Hay dos categorías principales de deriva estratificada:

• Deriva estratificada en contacto con hielo: depositada en contacto directo con, o al menos en la proximidad inmediata, de hielo glaciar, activo o inactivo.

• deriva proglacial: deriva que se lleva a cabo mucho más allá del término glaciar mediante el flujo de agua. Esto pasa a un sedimento que no es reconocible de origen glacial.

Deriva estratificada de contacto con hielo

Antes que nada, quiero que tengas dos imágenes mentales bastante diferentes de un glaciar en retirada, que finalmente va a dejar los depósitos estratificados de deriva que vemos (Figura 7-51). Voy a llamar a dos modos contrastantes retiro de hielo activo y retiro de hielo estancado. (Estos términos son expresivos pero no realmente oficiales.)

• retiro de hielo activo: hay una pendiente de hielo bastante empinada en el área del glaciar; el hielo fluye activamente hasta el término; hay un término bien definido aunque el glaciar se esté retirando; el agua de deshielo se descarga directamente del glaciar o desde el glaciar y forma un arroyo bien definido, excepto cuando el término se encuentra en un lago glacial.

• retroceso de hielo estancado: la superficie del glaciar tiene una pendiente bastante suave cerca del término; la ablación excesiva reduce el espesor del glaciar en una distancia sustancial, dando lugar así a un cinturón ancho en el extremo aguas abajo del glaciar donde el hielo ya no puede fluir; el derretimiento muerto el hielo luego se asienta alrededor de un área grande, y el término activo ahora se encuentra muy arriba del glaciar; las corrientes de agua de deshielo fluyen entre, alrededor, debajo y sobre este hielo muerto, depositando deriva estratificada, y el hielo muerto arroja sedimentos a medida que se derrite también.

Figura 7-51. Retiro de término activo vs. retiro de terminal estancado.

Un punto importante: la mayoría de los glaciares que se retiran en los tiempos modernos muestran un retiro de hielo activo en lugar de un retiro de hielo estancado, ya sea porque son glaciares de valle o glaciares de salida, que generalmente permanecen bien integrados incluso durante el retiro, o, si son capas de hielo con frentes terminales amplios, parzan en el océano. Pero los márgenes estancados de hielo parecen haber sido muy comunes en momentos de rápida retirada de la capa de hielo al final del Pleistoceno, porque había capas de hielo generalizadas en tierras planas y bajas en regiones templadas. Así que sufrimos un poco por la falta de modelos modernos altamente realistas para la deposición de la deriva estratificada que vemos descansando sobre el paisaje hoy en día.

Piense primero en la deposición de sedimentos en corrientes de agua de deshielo antes de que esas corrientes abandonen el glaciar.

• Los arroyos supraglaciales podrían estar transportando sedimentos que se depositan como lecho y luego abandonados cuando el arroyo desaparece; el sedimento eventualmente se hundiría sobre la superficie terrestre al fundirse. Al parecer esto no es común.

• arroyos englaciales: lo mismo.

• arroyos subglaciales: estos son, con mucho, los más importantes para transportar sedimentos, tanto porque los arroyos tienden a migrar a la base del glaciar como porque ahí es donde la mayor parte del sedimento es transportado por el glaciar.

Los arroyos subglaciales ciertamente depositan una gran cantidad de sedimentos a medida que abandonan el glaciar. Pero, ¿qué tal la deposición aguas arriba del término glaciar? Allí puede o no haber deposición, dependiendo de la relación particular entre la carga de sedimentos y la capacidad de carga. La figura 7-52 muestra dos posibilidades. Sketch A muestra una corriente subglacial con capacidad de transporte uniforme; todo el sedimento es transportado sobre roca desnuda, y no queda ningún registro sedimentario del túnel después del derretimiento del glaciar. El boceto B, sin embargo, muestra una situación en la que la tasa de transporte de sedimentos disminuye aguas abajo por alguna razón, para dejar un depósito en el piso del túnel. En este caso, es probable que el derretimiento ascendente del techo del túnel, haga espacio tanto para el depósito como para el flujo. Una cresta sedimentaria que sigue el curso del arroyo queda después de que el glaciar se derrita.

Figura 7-52. Túneles de corriente subglacial A) sin y B) con lecho sedimentario.

Recuerde que el flujo en túneles subglaciales es mecánicamente como el flujo de tuberías, ya que es probable que no haya superficie libre, excepto muy cerca del término del glaciar o en momentos de descarga de agua de deshielo inusualmente baja. El piso del túnel es de roca o lecho sedimentario, y las paredes y el techo son de hielo glaciar.

¿Qué aspecto tiene la sección transversal del túnel de flujo subglacial? Una primera suposición natural sería semicircular, con un piso plano horizontal. Pero si hay un lecho lleno de sedimentos, es posible que el piso sea cóncavo hacia arriba o convexo hacia arriba en lugar de plano (Figura 7-53). La escasa evidencia del registro exhumado de depósitos en túnel de hielo sugiere que el lecho sedimentario es plano o convexo hacia arriba, ya que la estratificación general tiende a ser como se muestra en la Figura 7-54.

Figura 7-53. Posibles formas transversales de túneles de hielo subglaciales.

Figura 7-54. Depósitos planos y convexos de túneles de hielo subglaciales.

Hay un problema con esta interpretación, sin embargo, porque nunca tenemos evidencia directa e independiente de que el flujo estuviera realmente en un conducto cerrado. ¿Y la posibilidad de que el arroyo fluyera abierto al cielo en un cañón entre dos paredes de hielo? Eso siempre conduciría a una cama transversalmente horizontal en lugar de una cama convexa.

Se puede explicar hidrodinámicamente un lecho arqueado transversalmente apelando a las circulaciones secundarias en el flujo (Figura 5-55). Se sabe que tales circulaciones secundarias están presentes en conductos cerrados de sección transversal no circular. Existen diversas teorías sobre el origen de tales circulaciones secundarias, pero aún no se comprenden bien. El patrón de circulación mostrado en la Figura 7-55 conduciría a un componente del movimiento del sedimento en el lecho desde las paredes hasta el centro, hasta alcanzar un perfil transversal de equilibrio en el que existe un equilibrio entre esta tendencia hacia el transporte ascendente y la tracción de la gravedad hacia el esquinas de la sección transversal.

Figura 7-55. Circulaciones secundarias sin flujo en túneles de hielo subglaciales.

Los depósitos del tipo formado en túneles de hielo se denominan eskers, un término no genético para cualquier cresta larga y más o menos aislada de deriva estratificada, orientada en un ángulo pequeño con respecto a la dirección general del flujo de hielo, y presumiblemente depositada por agua de deshielo debajo o en el término del glaciar. La mayoría de los eskers parecen haber sido depositados por arroyos de agua de deshielo ya sea dentro del glaciar, como se discutió anteriormente, o cuando emergen de debajo del glaciar.

Los eskers tienen características bastante variables, probablemente reflejando un origen poligenético (Figura 5-56). Aquí hay algunas características comunes de los eskers:

• kilómetros a más de 100 km de largo

• hasta unas pocas decenas de metros de altura, y hasta unos cientos de metros de ancho

• ya sea plano o arqueado

• casi siempre toda la arena y grava, bien estratificada; sin labrar

• el sedimento a menudo se desplome en los márgenes

• a menudo sinuoso, como arroyos

• a veces muestran afluentes y ramificaciones

• a veces pasan por encima de las divisiones del lecho rocoso (¡hasta 200 m!) en el punto de sillín más bajo

• a veces terminan en lo que parecen ser fans o deltas

• mostrar evidencia de flujo de alta velocidad

Figura 7-56. Posibles mecanismos para el desarrollo de eskers.

Muchos, tal vez la mayoría, los eskers parecen haber sido depositados por arroyos subglaciales en flujo cerrado; esto explica bien su paso sobre las divisiones de lecho rocoso, por el lecho arqueado, y por la existencia de afluentes. Pero, por supuesto, un esker abierto al aire formado en el hielo glaciar podría haberse hundido en la división del lecho rocoso al derretirse el hielo.

Muchos eskers, pero ciertamente no la mayoría, deben haber sido depositados en el extremo aguas abajo de una corriente de agua de deshielo donde la corriente llegó al término glaciar. La larga longitud del esker se explica entonces por el desplazamiento año por año del sitio de deposición upglacier, a medida que el término se retira. Algunos eskers tienen cuentas (es decir, consisten en una cadena de montículos de depósitos glaciales muy espaciados), y este modo de origen explica bien el rebordeado. Ten en cuenta que sea cual sea el modo de origen la larga longitud de los eskers se acentúa con el retroceso del glaciar.

Aparte de los eskers, muchos tipos de depósitos quedan por el derretimiento del hielo en el término de un glaciar en retirada. Estos generalmente podrían llamarse depósitos de desintegración de hielo. Se trata de suites de características deposicionales interrelacionadas pero distintivas producidas por el desperdicio de la parte delgada, estancada y marginal de un glaciar, principalmente por la separación del hielo en masas aisladas. La zona marginal del glaciar en la que se producen tales características podría tener hasta diez kilómetros de ancho. En lugar de ser transportada a un término activo, la deriva se acumula por diversos procesos asociados con el agua corriente, en canales o en lagos, y en diversas posiciones relativas al hielo que se derrite: en canales o aberturas entre o debajo de bloques de hielo, y sobre la superficie del hielo desperdiciado.

La morfología superficial de estos depósitos varía ampliamente. Hay un espectro mayoritariamente continuo o gradación de características nombradas: kames, terrazas de kame, deltas de kame, masas colapsadas y eskers (ya discutidos). Todos estos se pueden observar formando hoy cerca de los términos de los glaciares que se están retirando en modo inactivo-terminal. Uno de los mejores ejemplos es el glaciar del piamonte Malaspina en Alaska.

Terrazas Kame. En áreas de producción activa de agua de deshielo en los glaciares del valle, las corrientes de agua de deshielo suelen fluir por el valle a lo largo de los lados del glaciar. Esto a menudo deja depósitos lineales de arena y grava estratificadas en las laderas de roca rocosa del valle después de que el glaciar se derrita (Figura 7-57). A menudo estos depósitos se encuentran en más de un nivel, en función de diferentes alambiques del término. Es fácil confundir las terrazas de kame con las terrazas de arroyos en un valle nonglaciado.

Figura 7-57. Desarrollo de una terraza kame.

Kames. El término kame se usa para toda una variedad de cerros, perillas y crestas (formas de relieve positivo), más o menos aisladas entre sí, de arena estratificada y grava depositada contra o adyacente al hielo estancado (Figura 5-58). El sedimento puede derivarse en parte del propio hielo adyacente, pero los kames más grandes probablemente se forman por deposición de sedimentos transportados aguas arriba por corrientes de agua de deshielo. Los depósitos de kame son característicamente deformados en parte, debido al colapso de los sedimentos cuando el hielo de soporte se derrite.

Figura 7-58. Desarrollo de kames.

Deltas de Kame. Los pequeños lagos glaciares son comunes justo al lado del derretimiento del hielo glaciar, debido a la represa local del drenaje del agua de deshielo por el hielo mismo o por el sedimento depositado por el hielo. Los arroyos que fluyen entre, o desde las superficies de, las masas de hielo que se derriten tienden a depositar deltas en los lagos. Después de que el hielo se derrita, el delta forma una masa de sedimento aislada y a menudo plana (Figura 7-59).

Masas colapsadas. Otra característica común de desintegración del hielo, para la que no existe un término muy feliz, consiste en masas irregulares de sedimentos depositados sobre el hielo desperdiciado y luego bajados sobre la superficie terrestre a medida que el hielo se derrite. Las llamadas masas colapsadas tienden a ser parecidas a una manta, pero son muy variadas, con fuertes variaciones de grosor. Esta es una especie de categoría de “basurero”.

Hervidores. Las teteras son depresiones que se forman cuando se deposita una gruesa capa de deriva alrededor o sobre una masa de hielo aislada y luego el hielo se derrite posteriormente (Figura 7-60). Si el nivel freático más tarde se encuentra por encima del piso de la depresión, la tetera tiene un lago dentro de él, llamado lago hervidor. Los hervidores a menudo están presentes en grandes cantidades en áreas de llanuras de flujo; tal llanura de flujo se llama llanura de deshuesado.

Figura 7-59. Desarrollo de un delta kame.

Figura 7-60. Desarrollo de una tetera.

Deriva Proglacial

La deriva proglacial es la deriva depositada de diversas maneras, por el agua o incluso por el viento, más o menos alejada del glaciar. La idea de que la deriva proglacial es abundante tiene sentido. Mira un glaciar cálido activo típico. Hay abundante agua de deshielo, por lo que los grandes arroyos de agua de deshielo que se originan bien en el glaciar del término son importantes durante la temporada de fusión. Estas corrientes llevan característicamente altas cargas de sedimentos. En tales situaciones, la mayor parte de la deriva depositada por el glaciar se deposita aguas abajo del término glaciar. Esto sucede ya sea que el glaciar esté avanzando, retrocediendo o estacionario; si el glaciar avanza, entonces el glaciar más tarde anula parte de su propia deriva proglacial. Estos son los tipos importantes de deriva proglacial:

• outash (glaciofluvial)
• depósitos lacustres (glaciolacustres)
• depósitos marinos (glaciomarino)
• loess (limo soplado por el viento)
• dunas de arena (usualmente reelaborado outash)

Depósitos glaciofluviales (estos también se llaman flujo glacial)

• Principalmente arena y grava; el material fino (limo y arcilla) se transporta más aguas abajo hacia áreas no reconociblemente glaciales, o arrastrado por el viento

• Esencialmente fluvial por naturaleza; el patrón de canales y las estructuras sedimentarias no son directa o reconociblemente glaciares

• Por lo general, muestra una rápida disminución aguas abajo en el grano siz e, debido a la agradación general

• Las corrientes de flujo son típicamente trenzadas (factores: alta carga de sedimentos; sin estabilidad de banco)

La forma típica que toma el flujo es un abanico o cono de sedimento fluvial, depositado con el ápice o cabeza en el margen de hielo. Las razones para el desarrollo del abanico son básicamente las mismas que para los abanicos aluviales en situaciones nonglaciales: disminución abrupta del gradiente a medida que la corriente abandona el glaciar y la relajación abrupta de las restricciones del canal conduce a una disminución de la capacidad y por lo tanto de deposición Los depósitos de salida tienden hacia dos formas distintivas:

• Llanuras exteriores: amplio frente lineal, muchos arroyos de flujo, serie de ventiladores coalescentes. Esto conduce a la deposición de una cuña o manta ancha, adelgazamiento y afinado lejos del glaciar (Figura 7-61). También llamado sandur, del islandés (plural: sandar). Uno de los mejores sandar se encuentra al margen de Vatnayökull, el casquete de hielo más grande de Islandia.

• Trenes de valle: flujo trenzado que llena un valle glaciado aguas abajo de un glaciar activo del valle (Figura 7-62).

Figura 7-61. Una llanura glacial de aligeramiento (un sandur)

Figura 7-62. Un tren del valle.

Comúnmente donde tanto el agua de deshielo como la deriva son muy abundantes (como en el desperdicio de una capa de hielo caliente en el Pleistoceno), la llanura de deshielo o abanico está construida para ser tan gruesa que se construye hacia arriba sobre el término del glaciar mismo y se fusiona con la morrena de ablación. A menudo entierra hielo estancado cerca del término, lo que lleva a una llanura de deshuesado a medida que el hielo enterrado se derrite. Las morrenas de finales anteriores suelen ser enterradas también. Esto se muestra bien en Cape Cod y Long Island.

Depósitos Glaciolacustres

Los glaciares crean tres tipos de lagos:

• lagos con márgenes glaciares represas por el propio hielo (de corta duración)

• Lagos con márgenes glaciares represas aguas abajo por sedimentos glaciares depositados anteriormente (de vida más larga pero aún temporal)

• Depresiones de roca rocosa realizadas por erosión glacial, más tarde llenas de agua (de larga duración)

Los sedimentos depositados en los lagos del margen glaciar son muy comunes, ya que los valles son represas por hielo o por depósitos de desintegración de hielo.

• Probablemente más común durante el retiro que avancen

• Invariablemente temporal, porque las presas de hielo se derriten pronto y los vertederos de sedimentos glaciales son degradados por la erosión

• Rango en tamaño desde muy pequeños y durando solo años, hasta enormes, durando miles de años.

¿Cómo se explica la vida relativamente larga (algunos miles de años) de algunos lagos con márgenes glaciares? Si el glaciar en retirada forma una presa a largo plazo pero móvil en un valle, y el drenaje está sobre una división rocosa, el lago permanece hasta que el hielo se derrita o hasta que una división formada por sedimentos se corte al nivel del vertedero del lecho rocoso. Ejemplo: Lago Glacial Hitchcock en el centro de Connecticut y Massachusetts.

Algunos puntos sobre la sedimentación en lagos glaciares (Figura 7-63):

• Los deltas de sedimento grueso son comunes

• Las varvas (coplas gruesas-finas anuales depositadas en el fondo del lago) están formadas por diferencias en la deposición de sedimentos suspendidos en verano e invierno (Figura 5-64).

• Las piedras de caída son posibles, a partir de hielo flotante derivado del glaciar.

Figura 7-63. Sedimentación en lagos glaciares.

Figura 7-64. Varvas glaciales.

Loess

El término loess se usa para mantas de limo depositado por el viento en la superficie terrestre. Mucho pero de ninguna manera todo loess se deriva de la erosión eólica de amplias llanuras marginales a capas de hielo del Pleistoceno. Algunos se derivan también de la erosión eólica extensiva en grandes desiertos, no asociados con depósitos glaciares.

Loess no está consolidado a semiconsolidado (por cementación simple leve a moderada), y generalmente de color amarillento a bronceado, reflejando un estado oxidado. Está no estratificado a solo vagamente estratificado. Tiene la interesante propiedad de pararse en pendientes verticales a pesar de que se excava fácilmente con una pala (¿angularidad entrelazada de granos, además de una ligera cementación?) , y a veces incluso muestra la articulación columnar. Consiste en granos relativamente bien ordenados y angulares generalmente en el rango de limo fino a limo grueso (tamaño promedio de grano 0.01—0.05 mm). El cuarzo suele ser el mineral dominante. La falta de estratificación se debe probablemente a la bioturbación de plantas y animales, junto con la relativa uniformidad del suministro.

Loess forma mantas de menos de un metro a muchas decenas de metros de espesor (más de 200 m en las partes centrales de China). El grosor está bien correlacionado con el tamaño de grano. En Norteamérica, loess está muy extendido en centro-este a centro-oeste de Estados Unidos (Kansas, Nebraska, Iowa, Missouri, Wisconsin, Illinois, Indiana, Kentucky, Ohio) y también en el noroeste del Pacífico. Cobertura en Norteamérica: 1.6 x 10 ⁶ km ².

Depósitos Glaciomarinos

Los icebergs producidos por el parto de grandes glaciares en el océano a menudo contienen abundante deriva, si el glaciar es un glaciar activo de base cálida. A medida que los icebergs se desplazan en el océano y se derriten, liberan esta carga, que se asienta en el fondo marino junto con sedimentos finos derivados de otros lugares.

Los depósitos glaciomarinos están característicamente bien estratificados pero mal ordenados al mismo tiempo. La buena estratificación se produce presumiblemente por fluctuaciones anuales y a largo plazo en el suministro de sedimentos de los icebergs. Una característica distintiva de los depósitos glaciomarinos es la presencia de piedras caídas: clastos inusualmente grandes derivados de iceberg que se inclinan por el sedimento al impactar y que luego son enterrados por estratos posteriores que se arquean sobre la piedra caída.

LECTURAS

Benn, D.I., 1998, Glaciares y Glaciación. Oxford University Press (uno de los mejores libros recientes sobre glaciares y geología glacial)

Flint, R.F., 1971, Geología Glacial y Cuaternaria. Wiley, 892 p (el libro clásico, anticuado pero nunca superado en su excelencia)

Patterson, W.S.B., 1994, La Física de los Glaciares, Tercera Edición. Pérgamo, 480 p. (la fuente sobre la física de los glaciares más accesible para el no especialista)

Strahler, A.N., 1966, Una visión geóloga de Cape Cod. The Natural History Press, 115 p. (un libro pequeño y legible, viejo pero aún bueno, que trata en parte de una manera muy atractiva con la geología glacial de Cape Cod; largo agotado)

Sugden, D.E., y John, B.S., 1976, Glaciares y Paisaje. Arnold, 376 p. (una fuente buena pero envejecida, no muy técnica)