stringtranslate.com

Драмлин

Драмлины вокруг Хорикон Марш , Висконсин, в районе с одной из самых высоких концентраций друмлинов в мире. Изогнутый путь Лаврентийского ледникового щита очевиден в ориентации различных холмов.
Удлиненные и лесистые друмлины к югу от Пуэрто-Уильямс , Чили. Направление течения здесь во время формирования было с запада на восток (слева направо на снимке).

Драмлин , от ирландского слова droimnín («маленький хребет»), впервые зафиксированный в 1833 году, в классическом смысле представляет собой удлиненный холм в форме перевернутой ложки или полузарытого яйца [1] [2], образованный ледниковым льдом, действующим на лежащую под ним рыхлую моренную или грунтовую морену . Скопления друмлинов называются полями или роями; [3] [4] они могут создавать ландшафт, который часто описывается как имеющий «топографию корзины яиц». [5]

Морфология

Драмлины встречаются в различных формах и размерах, [6] включая симметричные (относительно длинной оси), веретенообразные, параболические формы и поперечные асимметричные формы. Как правило, они представляют собой удлиненные, овальные холмы с длинной осью, параллельной направлению потока льда, и с верхней (стоссовой) поверхностью, которая обычно круче нижней (подветренной) поверхности. [7]

Обычно друмлины имеют длину от 250 до 1000 м (от 820 до 3280 футов) и ширину от 120 до 300 м (от 390 до 980 футов). [8] Обычно друмлины имеют соотношение длины к ширине от 1,7 до 4,1 [8] , и было высказано предположение, что это соотношение может указывать на скорость ледника. То есть, поскольку лед течет в ламинарном потоке, сопротивление потоку является фрикционным и зависит от площади контакта; таким образом, более удлиненный друмлин будет указывать на более низкую скорость, а более короткий — на более высокую. [9]

Происшествие

Драмлины и рои друмлинов — это ледниковые формы рельефа, состоящие в основном из ледниковой тиллы . Они формируются вблизи границ ледниковых систем и в зонах быстрого течения глубоко внутри ледниковых щитов и обычно встречаются вместе с другими крупными ледниковыми образованиями (включая туннельные долины , озы , промоины и эрозию обнаженных коренных пород ). [10]

Драмлины часто встречаются в друмлиновых полях холмов схожей формы, размера и ориентации. Многие плейстоценовые друмлиновые поля наблюдаются в виде веерообразного распределения. [11] Длинная ось каждого друмлина параллельна направлению движения ледника во время формирования. [12] Изучение аэрофотоснимков этих полей показывает продвижение ледника через ландшафт. Драмлины Мулайёкюдля в Хофсйёкюдле также выстроены в виде распластанного веерообразного распределения вокруг дуги в 180°. [13] Это поле окружает текущую долю ледника и дает возможность заглянуть в прошлое, показывая предыдущую протяженность и движение льда. [ необходима ссылка ]

Состав

Драмлины могут состоять из слоев глины , ила , песка, гравия и валунов в различных пропорциях; возможно, это указывает на то, что материал неоднократно добавлялся в ядро, которое может быть камнем или ледниковым тиллом . В качестве альтернативы, друмлины могут быть остаточными, с формами рельефа, полученными в результате эрозии материала между формами рельефа. Дилатансия ледникового тилла была привлечена как основной фактор в образовании друмлинов. [14] В других случаях поля друмлинов включают друмлины, полностью состоящие из твердой коренной породы (например, гранита или хорошо литифицированного известняка ). [15] Эти друмлины нельзя объяснить добавлением мягкого осадка к ядру. Таким образом, аккреция и эрозия мягкого осадка процессами подледниковой деформации не представляют собой единых теорий для всех друмлинов — некоторые состоят из остаточной коренной породы. [ необходима ссылка ]

Формирование

Существует две основные теории образования друмлинов. [16] Первая, конструктивная , предполагает, что они образуются по мере отложения осадков из подледниковых водных путей, загруженных тиллом, включая гравий, глину, ил и песок. По мере формирования друмлина, царапание и течение ледника продолжаются вокруг него, и отложенный материал накапливается, обломки [ 17] выстраиваются в соответствии с направлением потока. [18] Именно благодаря этому процессу геологи могут определить, как образовался друмлин, используя анализ структуры тилла, изучение ориентации и наклона частиц в матрице тилла. [19] Изучая частицы тилла и отображая их ориентацию и наклон на стереосети, ученые могут увидеть, есть ли корреляция между каждым обломком и общей ориентацией друмлина: чем больше схожи по ориентации и наклону обломки по всему друмлину, тем больше вероятность того, что они были отложены в процессе формирования. Если верно обратное и, по-видимому, нет связи между друмлином и тиллом, это говорит о том, что другая основная теория формирования может быть верной. [ необходима цитата ]

Вторая теория предполагает, что друмлины образуются путем эрозии материала из неконсолидированного ложа. Эрозия под ледником в непосредственной близости от друмлина может быть порядка метра глубины осадка в год, в значительной степени в зависимости от напряжения сдвига, действующего на землю под ледником от веса самого ледника, при этом эродированный осадок образует друмлин по мере того, как он перемещается и откладывается. [8]

Гипотеза о том, что катастрофические подледниковые наводнения формируют друмлины путем отложения или эрозии, ставит под сомнение общепринятые объяснения друмлинов. [20] Она включает отложение ледниково-флювиальных осадков в полостях, вымытых в ложе ледника подледниковой талой водой, и остаточные хребты, оставленные эрозией мягкого осадка или твердой породы турбулентной талой водой. Эта гипотеза требует огромных подледниковых наводнений талой воды, каждое из которых подняло бы уровень моря на десятки сантиметров за несколько недель. Исследования эрозионных форм в коренной породе на реке Френч-Ривер, Онтарио, Канада, предоставляют доказательства таких наводнений. [ необходима ссылка ]

Залив Клю в графстве Мейо , Ирландия , представляет собой обширное поле затопленных друмлинов, которые теперь являются островами .

Недавнее отступление краевого выводного ледника Хофсйёкюдль в Исландии [21] обнажило поле друмлинов с более чем 50 друмлинами длиной от 90 до 320 м (300–1050 футов), шириной от 30 до 105 м (100–340 футов) и высотой от 5 до 10 м (16–33 фута). Они образовались в результате прогрессирования подледниковых осадочных и эрозионных процессов, при этом каждый горизонтальный пласт тилла внутри друмлина был создан отдельным напором ледника. [13] Вышеуказанная теория образования этих исландских друмлинов лучше всего объясняет один тип друмлинов. Однако она не дает единого объяснения всех друмлинов. Например, поля друмлинов, включая друмлины, состоящие полностью из твердой коренной породы, не могут быть объяснены осаждением и эрозией неконсолидированных слоев. [15] Кроме того, крутые размывы вокруг многих друмлинов лучше всего объясняются эрозионным действием подковообразных вихрей вокруг препятствий в турбулентном пограничном слое. [22] [23]

Полупогруженные или затопленные друмлины можно наблюдать там, где повышение уровня моря затопило низменные области между хребтами друмлинов. Наиболее ярким примером этого является залив Клю на западе Ирландии , в котором находятся сотни островов и островков друмлинов. Когда-то это было поле друмлинов, которое было «затоплено» после последнего ледникового периода . [24]

Разработка почвы на друмлинах

Недавно сформированные друмлины часто включают в себя тонкий горизонт почвы "A" (часто называемый "верхним слоем почвы", который накопился после формирования) и тонкий горизонт "Bw" (обычно называемый " подпочвой "). Горизонт "C", который показывает мало признаков воздействия процессов почвообразования (выветривания), находится близко к поверхности и может находиться на поверхности на эродированном друмлине. Ниже горизонта C друмлин состоит из нескольких слоев тилла, отложенных путем залегания и деформации слоя. На друмлинах с более длительным воздействием (например, на поле друмлинов озера Онтарио в штате Нью-Йорк) развитие почвы происходит более продвинуто, например, с образованием обогащенных глиной горизонтов "Bt". [13]

Примеры друмлинов

Поле Драмлин в Западном штате Нью-Йорк. Драмлины выровнены с ледниковым потоком.

Европа

Помимо исландских друмлинов, упомянутых выше, в литературе также документируются обширные поля друмлинов в Англии, Шотландии и Уэльсе, [8] Швейцарии, [25] Польше, Эстонии ( Воремаа ), Латвии , Швеции, вокруг Боденского озера к северу от Альп , в Республике Ирландия ( графство Литрим , графство Монаган , графство Мейо и графство Каван ), в Северной Ирландии ( графство Фермана , графство Арма и, в частности, графство Даун ), Германии, Хиндсхольме в Дании, Финляндии и Гренландии . [26] [8]

Северная Америка

Большинство друмлинов, наблюдаемых в Северной Америке, образовались во время Висконсинского оледенения .

Самые большие поля друмлинов в мире образовались под ледниковым щитом Лорентид и находятся в Канаде — Нунавут, Северо-Западные территории, северный Саскачеван, северная Манитоба, северный Онтарио и северный Квебек. [27] Драмлины встречаются в каждой канадской провинции и территории. Скопления из тысяч друмлинов встречаются в: [28]

В Соединенных Штатах друмлины распространены в:

Азия

Друмлины водятся в Тикси , Республика Саха , Россия. [8]

Южная Америка

Обширные поля друмлина находятся в Патагонии . [8] Основное поле друмлина простирается по обе стороны Магелланова пролива, охватывая окрестности аэропорта Карлос Ибаньес дель Кампо Пунта-Аренас , остров Исабель и территорию к югу от залива Хенте-Гранде на острове Огненная Земля . [38]

На территориях вокруг пролива Бигля также встречаются поля друмлина, например, на острове Гейбл и северной части острова Наварино .

Антарктида

В 2007 году было замечено, что друмлины формируются подо льдом западно-антарктического ледяного потока. [39]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Menzies (1979) цитируется в Benn, DI & Evans, DJA 2003 Glaciers & Glaciation , Arnold, London (стр. 431) ISBN  0-340-58431-9
  2. ^ Брайс, Джеймс (1838). «О свидетельствах делювиальной деятельности на севере Ирландии». Журнал Геологического общества Дублина . 1 : 34–44. hdl :2027/mdp.39015035541435.Первоначально представлено в 1833 году ирландским геологом Джеймсом Брайсом (1806–1877). Со стр. 37: «Эта своеобразная форма настолько поразительна, что крестьяне присвоили таким хребтам выразительное название; в то время как Knock , Sleive , Ben имеют каждое свое особое значение, названия Drum и Drumlin (Dorsum) были применены к таким холмам, которые мы описали».
  3. ^ Бенн, Дуглас И.; Эванс, Дэвид JA (2003). Ледники и оледенение (первое издание). Лондон: Arnold. стр. 434. ISBN 0340584319.
  4. ^ "Ледниковые формы рельефа". Bitesize . BBC. Архивировано из оригинала 21 июня 2020 г. Получено 28 марта 2021 г.
  5. ^ "Cavan" (PDF) . Geoschol – Геология для школ Ирландии . Архивировано (PDF) из оригинала 2021-11-22.
  6. ^ Спаньоло, Маттео; Кларк, Крис Д.; Хьюз, Анна Л.К.; Данлоп, Пол; Стокс, Крис Р. (2010). «Плоская форма друмлинов». Sedimentary Geology . 232 (3–4): 119–129. Bibcode : 2010SedG..232..119S. doi : 10.1016/j.sedgeo.2010.01.008.
  7. ^ Menzies (1979). «Обзор литературы по формированию и местоположению друмлинов». Earth-Science Reviews . 14 (4): 315–359. Bibcode : 1979ESRv...14..315M. doi : 10.1016/0012-8252(79)90093-X.
  8. ^ abcdefgh Кларк, Крис Д.; Хьюз, Анна Л.С.; Гринвуд, Сара Л.; Спаньоло, Маттео; Нг, Феликс С.Л. (апрель 2009 г.). «Характеристики размера и формы друмлинов, полученные на основе большой выборки, и связанные с ними законы масштабирования» (PDF) . Quaternary Science Reviews . 28 (7–8): 677–692. Bibcode : 2009QSRv...28..677C. doi : 10.1016/j.quascirev.2008.08.035.
  9. ^ Най, Дж. (1952). «Механика течения ледника». Журнал гляциологии . 2 (12): 82. Bibcode : 1952JGlac...2...82N. doi : 10.1017/S0022143000033967 .
  10. ^ Шоу, Дж.; Квилл, Д. (1984). «Ледниково-флювиальное происхождение друмлинов в районе озера Ливингстон, Саскачеван». Канадский журнал наук о Земле . 21 (12): 1442–1459. Bibcode : 1984CaJES..21.1442S. doi : 10.1139/e84-150.
  11. ^ Паттерсон, CJ; Хук, RL (1995). "Физическая среда формирования друмлина". Журнал гляциологии . 41 (137): 30–38. Bibcode :1995JGlac..41...30P. doi : 10.1017/S0022143000017731 .
  12. ^ Спаньоло, М.; Кларк, К. Д.; Хьюз, А. Л. Ц.; Данлоп, П.; Стокс, К. Р. (2010). «Плоская форма друмлинов». Sedimentary Geology . 232 (3–4): 119–129. Bibcode : 2010SedG..232..119S. doi : 10.1016/j.sedgeo.2010.01.008.
  13. ^ abc Джонсон, MD; Шомакер, A.; Бенедиктссон, IO; Гейгер, AJ; Фергюсон, A.; Ингольфссон, O. (2010). «Активное поле друмлина обнаружено на окраине Мулайёкюдля, Исландия: ледник волнового типа». Геология . 38 (10): 943–946. Bibcode :2010Geo....38..943J. doi :10.1130/G31371.1.
  14. ^ Smalley, Ian J.; Unwin, David J. (1968). «Формирование и форма друмлинов и их распределение и ориентация в полях друмлинов». Журнал гляциологии . 7 (51): 377–390. doi : 10.3189/S0022143000020591 . S2CID  129285660.
  15. ^ ab Lesemann, Jerome-Etienne; Brennand, Tracy A. (ноябрь 2009 г.). «Региональная реконструкция подледниковой гидрологии и гляциодинамического поведения вдоль южной границы Кордильерского ледникового щита в Британской Колумбии, Канада и северной части штата Вашингтон, США». Quaternary Science Reviews . 28 (23–24): 2420–2444. Bibcode : 2009QSRv...28.2420L. doi : 10.1016/j.quascirev.2009.04.019.
  16. ^ Ю, Питер; Эйлс, Ник; Сухан, Шейн (2015). «Автоматизированная оценка формы и объема драмлина с использованием изображений LiDAR высокого разрешения (разделение рельефа на основе кривизны): тест на месторождении Вадена-Драмлин, Миннесота». Геоморфология . 246 : 589–601. Bibcode : 2015Geomo.246..589Y. doi : 10.1016/j.geomorph.2015.07.020.
  17. ^ "Clast Shape, Till Fabrics and Striae". Архивировано из оригинала 2020-11-19 . Получено 2020-11-25 .
  18. ^ Hermanowski, Piotr; Piotrowski, Jan A.; Duda, Piotr (октябрь 2020 г.). «Кинематика тилля в поле Штаргард-Друмлин, северо-запад Польши, ограниченная микроструктурными прокси». Journal of Quaternary Science . 35 (7): 920–934. Bibcode :2020JQS....35..920H. doi :10.1002/jqs.3233. S2CID  225275064.
  19. ^ Эндрюс, Джон Т. (1971). Методы анализа структуры тилла . Geo Abstracts. ISBN 978-0-902246-04-1.
  20. ^ Шоу, Джон (апрель 2002 г.). «Гипотеза талой воды для подледниковых ложбин». Quaternary International . 90 (1): 5–22. Bibcode : 2002QuInt..90....5S. doi : 10.1016/S1040-6182(01)00089-1.
  21. ^ Спутниковый снимок региона Хофсйёкюдль, где наблюдался рост друмлинов (см. 64°39′25″N 18°41′41″W / 64.65694°N 18.69472°W / 64.65694; -18.69472 ). Друмлинов можно наблюдать между водоемами.
  22. ^ Paik, Joongcheol; Escauriaza, Cristian; Sotiropoulos, Fotis (1 апреля 2007 г.). «О бимодальной динамике турбулентной системы подковообразных вихрей в соединении крыла и корпуса». Physics of Fluids . 19 (4): 045107–045107–20. Bibcode : 2007PhFl...19d5107P. doi : 10.1063/1.2716813.
  23. ↑ Шоу, Джон (июнь 1994 г.). «Шпильковые эрозионные следы, подковообразные вихри и подледниковая эрозия». Sedimentary Geology . 91 (1–4): 269–283. Bibcode : 1994SedG...91..269S. doi : 10.1016/0037-0738(94)90134-1.
  24. ^ "Clew Bay" (PDF) . Mayo - County Geological Site Report . Геологическая служба Ирландии . 20 ноября 2020 г. . Получено 29 декабря 2023 г. .
  25. ^ Фиоре, Жюльен Томас (2007). Четвертичные подледниковые процессы в Швейцарии: геоморфология плато и сейсмическая стратиграфия западной части Женевского озера (диссертация). Université de Genève. doi :10.13097/archive-ouverte/unige:714.
  26. ^ О'Двайер, Барри; Крокфорд, Люси; Джордан, Фил; Хислоп, Линдси; Тейлор, Дэвид (июль 2013 г.). «Палеолимнологическое исследование воздействия питательных веществ и восстановления в сельскохозяйственном водосборе». Журнал управления окружающей средой . 124 : 147–155. doi :10.1016/j.jenvman.2013.01.034. PMID  23490624.
  27. ^ Шоу, Джон; Шарп, Дэвис; Харрис, Джефф (январь 2010 г.). «Карта линий потока ледниковой Канады на основе данных дистанционного зондирования». Канадский журнал наук о Земле . 47 (1): 89–101. doi :10.1139/E09-068.
  28. ^ Грей, Шарлотта (2004). Музей под названием Канада: 25 комнат чудес . Random House. ISBN 978-0-679-31220-8.[ нужна страница ]
  29. ^ "Ontario Drumlins". Концепция создания . Архивировано из оригинала 2016-03-04 . Получено 2015-12-14 .
  30. ^ ab Smith, DG (1987). Ландшафты Альберты, интерпретированные по аэрофотоснимкам и спутниковым снимкам . Эдмонтон, Альберта: Alberta Remote Sensing Center, Alberta Environment. стр. 41–43. ISBN 0-919975-10-0.
  31. ^ Керр, Майкл; Эйлс, Ник (январь 2007 г.). «Происхождение друмлинов на дне озера Онтарио и в верхнем штате Нью-Йорк». Sedimentary Geology . 193 (1–4): 7–20. Bibcode : 2007SedG..193....7K. doi : 10.1016/j.sedgeo.2005.11.025.
  32. ^ Уайт, Уильям А. (1985). «Друмлины, вырезанные быстрыми водными волнами». Северо-восточная геология . 7 : 161–166.
  33. ^ Фуллер, М. Л. (1914). Геология Лонг-Айленда, Нью-Йорк . doi :10.3133/pp82.
  34. ^ ab Sanders, John E.; Merguerian, Charles. Benimoff, AI (ред.). Ледниковая геология Нью-Йорка и окрестностей (PDF) . Геология Статен-Айленда, Нью-Йорк, Полевое руководство и материалы, Геологическая ассоциация Нью-Джерси, XI Ежегодное собрание. стр. 93–200. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-02-03.
  35. ^ Kehew, Alan E.; Esch, John M.; Kozlowski, Andrew L.; Ewald, Stephanie K. (2012). «Ледниковые системы суши и динамика доли Сагино ледникового щита Лаврентида, Мичиган, США». Quaternary International . 260 : 21–31. Bibcode : 2012QuInt.260...21K. doi : 10.1016/j.quaint.2011.07.021.
  36. ^ Подраздел возвышенностей Тоими. Архивировано 21 октября 2016 г. в Wayback Machine системы экологической классификации возвышенностей Северного Верхнего . Департамент природных ресурсов Миннесоты, 2016 г.
  37. ^ Голдштейн, Барри (июнь 1994 г.). «Драмлины низменности Пьюджет, штат Вашингтон, США». Sedimentary Geology . 91 (1–4): 299–311. Bibcode : 1994SedG...91..299G. doi : 10.1016/0037-0738(94)90136-8.
  38. ^ Прието В., Химена; Уинсолоу, Маргарет (1992). «El cuaternario del Estrecho de Magallanes I: сектор Пунта-Аренас-Примера-Ангостура» [Четвертичный период в проливе Магальянес: Пунта-Аренас-Примера Ангостура]. Anales del Instituto de la Patagonia (на испанском языке). 21 : 85–95. hdl : 20.500.11893/1410.
  39. ^ Смит, AM; Мюррей, T.; Николлс, KW; Макинсон, K.; Адальгейрсдоттир, G.; Бехар, AE; Воган, DG (2007). «Быстрая эрозия, образование друмлина и изменение гидрологии под антарктическим ледяным потоком». Геология . 35 (2): 127–130. Bibcode : 2007Geo....35..127S. doi : 10.1130/G23036A.1.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Драмлин.