Погребенная долина — это древняя речная или ручьевая долина, заполненная ледниковыми или неконсолидированными отложениями . [1] Эти отложения состоят преимущественно из гравия и песка , с некоторым количеством ила и глины . Эти типы отложений часто могут хранить и передавать большие объемы грунтовых вод и действовать как местный водоносный горизонт .
Погребенные долины могли быть созданы стоком ледниковых озер до последнего крупного наступления и отступления континентального оледенения . Эти долины часто не имеют поверхностного выражения, но представляют собой основной источник грунтовых вод в ледниковом регионе среднего континента Северной Америки [2] и Северной Европы . [3] В последнее время исследования были сосредоточены на понимании седиментологии этих образований в попытке определить безопасность дальнейшего использования водоносных горизонтов, которые часто встречаются в них. [4]
Погребенные долины образуются, когда присутствуют древние речные или ручьевые долины, которые существовали до самого последнего оледенения и с тех пор были заполнены ледниковым тиллом и/или зандровым стоком. [5] В плейстоцене продвижение и отступление ледников вырезали ранее существовавшие долины и откладывали материал, который накопился в леднике в результате таяния либо ледникового стока, либо таяния льда, составлявшего сам ледник. Погребенные долины традиционно имеют V- или U-образную форму из-за естественной формы долин, но погребенные долины могут иметь другую форму, если после того, как ледник закончил отступать, произошли какие-либо эрозионные события. [6] Способность удерживать грунтовые воды обусловлена составом ледниковых отложений зандрового стока. Ледниковые отложения зандрового стока этих ранее существовавших долин в основном состоят из более грубых материалов, таких как песок и гравий. Поскольку эти материалы более грубые, когда почва почти полностью состоит из этих материалов, поровое пространство почвы увеличивается. Это увеличенное поровое пространство создает больше пустот для воды, особенно по сравнению с почвой, богатой илом или глиной. После того, как эти долины сформированы и заполнены, слой более мелкого осадка, такого как ил и глина, покрывает верхнюю часть долины, погребая долину. Погребенные долины лучше всего известны как водоносные горизонты и часто используются для снабжения людей питьевой водой , а также для снабжения водой сельского хозяйства и промышленных полей.
Погребенные долины трудно измерить и создать для них модели, так как они обычно погребены глубоко под поверхностью Земли в геологически сложных районах. Существует несколько различных методов, которые используются для определения погребенных долин, включая определение глубины до коренной породы , бурение/бурение в земной коре для анализа состава почвы и использование существующих скважин с водой, хотя говорят, что только эти методы едва ли достаточны. [7] Для того, чтобы картировать погребенные долины, необходим плотный охват данными. Обычно плотность скважин относительно мала, и особенно глубокие скважины редки. [8] Важно, чтобы плотность скважин была большой по всей области, которая картируется, чтобы можно было достичь более высокого уровня точности. Поскольку погребенные долины вырезаны ледниками, топография может быть очень изменчивой. Чем больше будет сделано бурений/кернов, тем точнее будет карта. На основании глубины залегания коренной породы, указанной в наблюдениях за скважинами, электропроводность коренной породы, по-видимому, в значительной степени отделима от электропроводности вышележащих ледниковых отложений из-за более высокой проводимости сланца, присутствующего в некоторых почвах. В одном исследовании, проведенном в Дании, была обнаружена серия переплетенных погребенных долин на глубине от 10 м до 300 м под поверхностью с помощью бурения/бурения. [9] Для картирования погребенных долин необходим плотный охват данными. Хотя нет опубликованных 3D-моделей погребенных моделей, 2D-модели публиковались много раз.
Возможно, то, чем наиболее известны зарытые долины, — это их способность становиться водоносными горизонтами, которые хранят грунтовые воды. Основной формой пополнения, обнаруженной в зарытых долинах, является просачивание грунтовых вод через ледниковые тиллы и верхние межтилльные водоносные горизонты. [10] Фактически, многие сообщества на Среднем Западе получают воду из водоносных горизонтов, которые были созданы из этих зарытых долин, таких как Майами, Огайо. [11] В некоторых зарытых долинах прерий в Канаде подстилающий материал состоит из плотного сланца , в то время как покрытие над зарытой долиной состоит из такого плотного состава четвертичного заполнения, что оно значительно ограничивает пополнение водоносного горизонта зарытой долины, почти до точки полного его ограничения. [12] Пополнение очень важно, так как многие города по всему миру используют зарытые долины в качестве своего основного источника воды. Часто причина, по которой зарытые долины наносятся на карту, заключается в возможности использовать ранее глубоко пробуренные скважины, которые снабжали водой сообщества. [13] Поскольку погребенные долины когда-то были долинами на поверхности Земли, они имеют уклон или градиент . Из-за этого уклона внутри долин вода будет двигаться в соответствии с гравитацией и создавать поток воды из более высоких областей возвышенности в более низкие области возвышенности.