AMBIENTE GLACIAL • Generalidades • Clasificación morfológica

AMBIENTE GLACIAL
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Generalidades
Clasificación morfológica
Dinámica glacial
Clasificación según el régimen térmico
Balance de masa
Estudios sobre el movimiento del hielo
Erosión glaciar: elementos diagnósticos
Depositación glaciar: elementos diagnósticos
Facies
Ejemplos actuales
GENERALIDADES
- Alrededor del 10% de la superficie terrestre está cubierta
por hielo (~ 80% de la superficie de agua dulce) y un 20%
está afectada por permafrost. Este 30% de superficie
terrestre “fría” es lo que se conoce como Criósfera.
De la superficie con hielo: 86% corresponde a la Antártida,
11% a Groenlandia y el resto corresponde a valles y
pedemontes glaciarios.
En la actualidad, el área continental cubierta por Hielo es
de 15 Mill de Km2
La presencia de masa continental en las regiones polares y la circulación de corrientes oceánicas meridionales
profundas son los prerequisitos principales para la glaciación; las variaciones en la energía solar (relacionados a
los mecanismos de Milankovitch) y la eficiencia de reflexión –entrampamiento del calor son controles
secundarios.
La importancia regional de las glaciaciones del Pleistoceno, han promovido desde el siglo pasado los estudios
referidos a sus depósitos y la dinámica glacial.
- Condición principal para que se forme un glaciar es que la acumulación de nieve en invierno debe ser mayor que
la ablación durante el verano.
GLACIACIONES Y TIEMPO GEOLÓGICO
-
CLASIFICACIÓN MORFOLÓGICA
Glaciares de valle:
•
de circo,
•
de salida,
•
v. alpino, v. andino o de montaña,
•
de piedemonte,
•
de descarga o desagüe
Glaciares continentales:
•
casquetes continentales (ice-sheets)
•
casquetes (ice-caps),
•
c. de montañas, y
•
c. de llanuras,
•
calotas glaciares.
Campos de hielo
GLACIARES DE VALLE: CIRCO
Los glaciares de circo son relativamente pequeños y ocupan únicamente cuencas limitadas por paredes rocosas.
Muchos de ellos tienen poco más de 1 Km. de longitud, pero todos ellos presentan tipos de movimiento característico.
GLACIARES DE VALLE: DE MONTAÑA
Los glaciares de valle alpinos se alimentan del hielo de uno o más circos y pueden llegar a alcanzar longitudes
que superan los 100 km. Sus superficies presentan formas muy diversas.
Cuando el grosor del glaciar alcanza aproximadamente los 30 m. empieza a deslizarse.
La mayor velocidad de movimiento se da en la parte superior y central, esto se debe a que la parte inferior se
comporta de manera plástica o dúctil, mientras que la parte superior lo hace de forma rígida y quebradiza (crenulación).
CRENULACIÓN
•
•
Los glaciares de salida se diferencian de los de tipo alpino, en que están alimentados por un casquete glaciar y si
bien esto puede tener importantes consecuencias en el régimen glaciar, en lo que se refiere a la simple
morfología, las diferencias son relativamente pequeñas.
Los glaciares de piedemonte, por el contrario, presentan frentes enormemente dilatados por donde sobresalen
más allá de los límites de las confinantes paredes del valle y el hielo puede desparramarse libremente sobre la
llanura adyacente. Son extensos glaciares que se forman, a modo de manto, cuando varios glaciares alpinos
fluyen juntos por un valle al pie de un sistema montañoso.
GLACIARES DE DESCARGA O DE DESAGÜE
Glaciares de descarga o de desagüe, son los que tienen salida a un cuerpo de agua, sea al mar o a un lago.
CASQUETES GLACIARES: Los más pequeños se conocen como casquetes (ice-caps).
Son relativamente delgados y tienden a limitarse a una sola región topográfica, por lo cual se los divide: de
montaña y de llanura
- En los de montaña, el hielo por lo general, se apoya sobre la superficie de una meseta ondulada y alimenta a un
grupo de glaciares de salida periféricos.
- Un casquete de llanura, ocupa un área de escaso relieve, muy poco elevada por encima del mar.
Ambos tipos comparten una forma general de domo, comparable a la que presentan los auténticos casquetes
continentales a escala mucho mayor
CASQUETES GLACIARES: los más grandes son los casquetes continentales (ice-sheets) o capa de hielo continental.
Tienen una potencia y extensión suficientes como para ocultar por completo la topografía del sustrato rocoso.
En las calotas el hielo fluye radialmente, moviendo los detritos por el fondo en dirección a sus bordes.
La ablación es eficiente únicamente en los bordes.
Normalmente, el término de casquetes continentales se utiliza para describir las masas de hielo que cubren la
Antártida y Groenlandia
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL RÉGIMEN TÉRMICO
Fríos, polares o glaciares de base seca
•
Se componen de hielo por debajo del punto de fusión bajo presión,
•
Movimientos de tensión-deformación interna,
•
Lecho permanentemente congelado.
Templado, calientes o glaciares de base húmeda
• Formado por hielo al punto de fusión bajo presión,
• El lecho se desplaza por una película de agua.
BALANCE DE MASA
• Glaciar avanza: mayor acumulación, menor ablación
• Glaciar retrocede: menor acumulación mayor ablación
• Glaciar activo y estático: igual acumulación y ablación
ANÁLISIS DE LOS BALANCES DE MASA
Los parámetros climáticos más importantes: precipitación y temperatura y cualquier cambio de uno de ellos
puede alterar el estado de equilibrio de una masa de hielo:
- Balance neto positivo= elevación de nivel de superficie en el área de acumulación, descenso en la altura de la línea de
equilibrio y elevación en el área de ablación.
- Balance neto negativo= adelgazamiento de toda la masa de hielo
cambios pequeños en el balance neto pueden producir grandes cambios en la posición del frente de hielo
ELEMENTOS DIAGNÓSTICOS
• Zona de
acumulaciónerosión glacial
• Zona de ablacióndepositación glacial
EROSIÓN GLACIAR
• El hielo, desprende los fragmentos de las laderas, desplaza las rocas que encuentra a su paso y rompe y arrastra
las subyacentes.
•
Las rocas inmersas en el fondo del glaciar actúan como partículas abrasivas, al lijar y pulir la piedra del lecho
sobre el que se desplaza y provocando estriaciones.
En la cabecera del valle de un glaciar, las paredes quedan erosionadas y presentan una forma semicircular
característica denominada circo
La erosión progresiva y simultánea de las
paredes en distintos lados de una montaña puede dar
lugar a lo que se conoce como un horn (cuerno) o pico
piramidal.
Horn del Monte Cervino (Suiza)
Los valles por los que ha pasado un glaciar resultan erosionados en forma de U.
VALLES
• En pocos casos las paredes del valle se aproximan a la vertical. Se ha observado que no son regulares a lo largo
de todo el glaciar variando de valles en forma de “U” a valles en forma de “V”
• El perfil longitudinal es irregular: aparecen tramos de pendiente inversa que limitan profundas cuencas rocosas.
Pueden estar todavía ocupadas por lagos o por sedimentos.
• Causantes: Sistemas de diaclasas.
EROSIÓN GLACIAR
Con frecuencia, el valle glaciar está excavado tan profundamente que
las bocas o desembocaduras de los valles tributarios quedan a un nivel superior
con respecto al fondo del canal glaciar, originando los llamados: “valles
colgados”.
Monte Fitz Roy – Santa Cruz, Argentina
FIORDOS
Valles glaciares parcialmente invadidos por el mar, con laderas muy escarpadas.
Su rasgo más distintivo es la cuenca rocosa o umbral que aparece sumergida en las proximidades del extremo
que da al mar.
ROCAS ABORREGADAS
Reflejan dos diferentes procesos:
La cara valle arriba suele aparecer redondeada y pulimentada por la abrasión, mientras que la cara valle abajo es
angular y geométrica, debido a la caída de fragmentos según los planos de diaclasa, por el proceso de arranque y
transporte.
FORMAS EROSIVAS MENORES
• Acanaladuras, estrías, arañazos, superficies pulidas
Acanaladuras
Estrías
PAVIMENTOS ESTRIADOS Y SUPERFICIES PULIDAS
Las estrías pueden presentar un tamaño decreciente,
pasando a dar como resultado una superficie pulimentada
ARAÑAZOS Y ACANALURAS
EROSIÓN GLACIAR
Perfil "en cuchara". El movimiento del hielo fue de la parte inferior izquierda a la superior derecha de la foto.
EVOLUCIÓN DE UN GLACIAR ALPINO
EROSIÓN GLACIAR
• Capacidad de transporte muy efectiva.
•
No hay difusión lateral ni selección.
•
Fuentes: lo que cae al glaciar y lo que arrastra de las superficies en contacto con él.
• La mayor parte del material transportado va entre la base del glaciar y el hielo.
DEPOSITACIÓN GLACIAR
Depósitos glacigénicos - materiales sedimentarios
Categorías:
Endoglaciares: muy escasos, puede hacerse aparente en las proximidades del frente de un glaciar donde los
detritos ascienden por los planos de cizalla.
Supraglaciares: ausente en casquete glaciar. En glaciar de valle, superficie del hielo completamente cubierta por
las avalanchas de las paredes rocosas.
Subglaciares: carga de materiales subglaciares, extremadamente extensa, aunque raramente llega a dar grandes
potencias.
DEPOSITACIÓN GLACIAR
Detritos transportados
• Till: materiales depositados
directamente a partir del hielo.
o Rasgos: Pobre selección y una
falta general de estratificación.
• Diamictón: se usa para describir un
sedimento mal seleccionado
(generalmente con fracción grava) de
origen incierto (cascajo poligénico de
composición muy variable).
CARACTERÍSTICAS DE UNA TILLITA:
1.Distribución bimodal
2. Falta de estratificación (a veces trazas de planos de cizalla)
3. Bloques facetados o estriados, en forma de plancha
4. Porosidad muy baja, muy alta compactación.
5. Litologías erráticas, composición de pesados y livianos muy variable.
6. Entramado dominada por la orientación preferencial de los bloques elongados paralelos al flujo glacial.
7. Lechos estriados en la rocas subyacentes.
8. Estructuras plegadas, superficies internas estriadas por cizalla y fallamiento.
SE RECONOCE TRES TIPOS DE TILLITAS
Tillita de lecho: se produce por acumulación de detritos en lechos debajo de la masa del hielo y en sectores
protegidos. Se caracteriza por su gran compactación y
deformación cizante, elongación de bloques y muy baja
porosidad.
Tillita de ablación: se origina por apilamiento de
detritos principalmente en glaciales en el frente glacial,
estacionario o en retirada. La porosidad es normal y no
presenta evidencias de deformación cizante. La textura
suele ser más abierta debido a la remoción de las partículas
finas por el agua de fusión.
Tillita de flujo: El depósito se origina por
movimiento en masa de materiales acumulados en el frente
glacial (puede tener estratificación, un cierto bandeamiento
de flujo y orientación de los clastos mayores paralelos al
movimiento.
DEPOSITACIÓN GLACIAR
La estratigrafía de las capas de till presenta difíciles
problemas de interpretación. Un tramo único se puede
dividir a menudo en distintas capas, caracterizadas por
conjuntos diferentes de erráticos.
DRIFT: Derrubios rocosos depositados por los glaciares
DRIFT ESTRATIFICADO: de origen subglacial o fluvioglacial
ÁREAS DE EROSIÓN Y DEPOSITACIÓN
DRUMLINS: ZONAS DE DEPOSITACIÓN PERIGLACIAR
• Se asemejan a las llanuras de till,
• El relieve superficial es característico de
colinas bajas alineadas,
• Por lo general, presentan su eje longitudinal
paralelo a la supuesta dirección de avance
del hielo,
• Se desarrollan en los puntos en que el hielo
basal presenta una carga muy irregular en
detritos.
MORRENAS
Acumulación de sedimentos depositados por
un glaciar. Se forman como bandas de colinas
irregulares en torno al borde del glaciar.
Tipos de morrenas marginales: medias,
laterales y terminales.
BLOQUES ERRÁTICOS
Son bloques que poseen grandes dimensiones, con respecto a la matriz. Transportados en suspensión, y
depositados luego de la ablación.
DROPSTONES O CADILITOS
Bloques inmersos en una matriz mucho más fina, estos se han desprendidos de los témpanos (icebergs) o por
descongelamiento de la capa de hielo durante el verano.
ESKERS
Cimas continuas de decenas de metros de alto, cientos de metros de ancho y varios km. de largo. Están
alineados paralelos a la dirección de flujo del agua. Se producen por un flujo de agua líquida bajo un glaciar y su
posterior depositación por sedimentos.
Como el transporte del material es a través del agua, los sedimentos están redondeados, bien seleccionados.
Estratificación moderada a bien desarrollada. Estratificación cruzada y horizontal. Gradación lateral y parte externa sin
estratificación ni selección.
KAMES
Montículos pequeños formados por sedimentos que rellenan huecos o grietas en los glaciares y/o flujos de agua
en los márgenes de los glaciares. Están compuestos de grava y arena estratificada. Algunos kames se interpretan como
depósitos de pequeños deltas de corrientes supraglaciales sobre el hielo estancado.
FLAUTAS (SUPERFICIES AFLAUTADAS )
Pequeñas elevaciones de sedimentos, de hasta 1 metro
de alto, 1 metro de ancho y varios kilómetros de largo. Se
desarrollan en el lado de sotavento de grandes bloques de till.
ESKERS y KAMES
FACIES GLACIALES Y SUBAMBIENTES
El ambiente glacial involucra la masa de hielo y los sedimentos en directo contacto con la misma
Subambientes:
• Englacial (en medio)
• Supraglacial (en la superficie).
• Proglacial (a partir de donde termina el frente del glaciar)
•
•
Terrestre
Acuático
Glacifluvial
Glacilacustre
Glacimarino
FACIES PERIGLACIALES
FACIES DE HIELO ASENTADO
Las secuencias generadas por el hielo responden a una compleja secuencia de acumulación, resedimentación,
deformación y erosión que depende de las condiciones térmicas en la base, márgenes y frente glaciar La sedimentación
se produce cuando el hielo se encuentra estacionario o en retirada, la erosión cuando avanza.
Glaciares de lecho asentado seco:
• Rodados que se levantan desde el fondo que cubren el frente de detritos luego de la ablación.
• Pueden ser resedimentados como till de flujo rellenando hondonadas.
• Zona proglaciar pasa a paisaje de montículos y canales
Glaciares de lecho húmedo:
• Detritos transportados por la capa basal.
• Intensa abrasión del fondo.
• Forman fondos facetados, estriados, y generan pavimentos.
• Materiales mayores orientados.
• Geometría de diamictones tabular(o lenticular)
FACIES GLACIFIUVIALES
• Sistema formado por agua de deshielo que se acumula en zonas proglaciar, retrabajando materiales.
•
Por rápida ablación, enterramiento de bloques de hielo y posterior formación de posas (Kettles) de colapso
pobremente estratificados y cortados por eskers.
• Los ríos que surcan este plano son de tipo enlazado gravoso y de muy baja sinuosidad. Los canales son muy
inestables, tienen carga de lecho gravosa , con descarga muy variable y bordos de ribera (terrazas) muy poco
cohesivas.
• Forman un sin número de barras longitudinales, por no poder transportar la carga.
• La textura varía rápidamente aguas debajo de gravosa a arenosa.
• En sectores protegidos pueden desarrollarse dunas y manchones de loess.
FACIES GLACILACUSTRE
• La excesiva excavación que el hielo provoca localmente , asociada con la depresión de la corteza producida por
el peso de la masa glacial .
• Los cordones de derrubio cierran drenajes y determinan la formación de lagos.
Lagos periglacial
• Sin contacto directo con el hielo.
• Dominados por rápido crecimiento de deltas Gilbertianos.
• El agua del río alimentador genera una corriente de fondo y permite la acumulación del frente deltaico
• Aguas abajo, varves: depósitos de fondo de lago glacial muy regulares, definidos por la alternancia de una capa
limosa (acumulada en verano) y otra arcillosa (casi negra, producto de la lenta decantación de invierno). Cada
varve es una ritmita anual.
Lagos proglacial
• Reciben aporte directo del glaciar.
• Se produce una repetición de litofacies.
• Ej: Lago Otorio: en la base diamictón macizo o estratificado,(derrubio caído de los témpanos), encima, limos y
arenas concentrados en canales del fondo ( sedimentación de delta subácueo)y limos laminados guijosos
asociados lateralmente( corrientes de turbidez a partir de material deltaico y de frente de glaciar)
VARVES
FACIES GLACIMARINAS
Facies proximales: influenciadas directamente por el hielo.
Facies distales: la influencia marina es marcada.
Proximales
• Contienen una variada cantidad de subambientes.
• Guijones y guijarros se acumulan junto al frente glacial en las salidas de las corrientes de fondo iniciando un
abanico deltaico subácueo.
• En parte media, areniscas canalizadas típicas de un sistema distributario.
• Los canales suelen tener grava y paredes abruptas.
• Acumulaciones de diamictón rico en fango caído de los témpanos.
• Por residementación se originan gravas con materiales mixtos.
• -En fondo tranquilo, materiales fangosos compuestos por limos limos arcillosos gradados y arena fina)
• -Resedimentación intensa al frente de abanicos deltaicos, cuando estos alcanzan el talud.
• -Secuencia típica: gravas guijosas matriz portante, de bases irregulares y topes laminados que alternan con
fangos , en capas de aspecto tabular.
• -La retirada progresiva del frente glaciar origina una secuencia granodecreciente que culmina con laminitas y
diamictones finos.
Distales
• La influencia marina está evidenciada por la presencia de rodados caídos, deformaciones producidas por
arrastre de témpanos varados y por el tipo de material fino (con pocos argilominerales).
• Los cambios de facies se deben a disminución o aumento del porcentaje de rodados caídos, la actividad de
corrientes tractivas y la sedimentación pendiente abajo.
• Facies distales :
A) fangos hemipelágicos, macizos con rodados caídos. En estos fangos las variaciones ocurren por aumento o
disminución de la presencia de rodados caídos. Las causas que llevan el fango hasta la plataforma distal son variadas:
1) corrientes de fondo generadas por mareas, oleaje y corrientes,
2) corrientes de contorno del borde del talud y corrientes abisales de circulación oceánica.
3) corrientes hipersalinas más densas provocadas por congelamiento del agua superficial en la plataforma.
4) corrientes frías irradiadas desde el frente glacial.
B) diamictitas estratificadas (residuales) producidas por resuspensión de la arcilla asociada, promovida por encalladuras
de témpanos y corrientes de fondo. EL material limoso extraído puede formar laminitas en sectores protegidos
C) Diamictitas resedimentadas subacueas, típicas del talud, con formas de lóbulos movidos por corrientes de detritos,
con calcos de surco en la base y entramado con rodados mayores alineados paralelos al flujo. La diamictita es maciza y
poco seleccionada en sus trechos proximales, pero se hace gradada y mejor seleccionada hacia abajo. Eventualmente
termina en una turbidita.
PROCESOS GLACIARIOS ACTUALES
En la patagonia argentina existen dos tipos de glaciaciones:
• Los glaciares periféricos que se desarrollan a partir de las zonas más elevadas de las montañas.
• Hielo continental patagónico, la tercera masa de hielo más grande del mundo.
Esta última forma dos casquetes de hielo separado: el hielo patagónico sur y el hielo patagónico norte.
El hielo patagónico sur, el de mayor superficie se extiende hasta los 350km desde los 48º20´S hasta los 51º30´S
con una superficie de 13000 km2.
La superficie del hielo continental en argentina es de 3500km2. La mayor parte de esta superficie se encuentra
dentro de los límites del parque nacional los glaciares.
Glaciares del parque
De la masa de hielo continental descienden 13 glaciares a las cuencas de los lagos Argentino y Viedma. Muchos
de ellos llegan a niveles de los lagos.
De norte a sur:
• Marconi
• Viedma
• Moyano
• Upsala: el 2º más largo de Sudamérica, 53
km.
• Agassiz
• Bolado
• Onelli
• Peineta
• Spegazzini
• Mayo
• Ameghino
• Moreno
• Frías
Los más grandes son los glaciares de Viedma, Upsala y Moreno. Hay además unos 190 glaciares menores
(generalmente de menos de 3 km2) que no están vinculados a la masa de hielos continentales.
La mayoría de los glaciares del parque, al igual que muchos otros glaciares patagónicos han retrocedido
considerablemente en el último medio siglo.
GLACIAR PERITO MORENO
• Ubicado en Argentina, entre los 47º y 51º de latitud sur, naciendo del Campo de Hielo Patagónico Sur,
compartido por Argentina y Chile. Se extiende sobre el Brazo Sur del Lago Argentino, con un frente de cinco
kilómetros de longitud y sesenta metros de altura.
•
Bautizado con ese nombre en honor de Francisco Moreno creador de la Sociedad Científica Argentina, es una de
las reservas de agua dulce más importantes del mundo.
•
Situado dentro del Parque Nacional Los Glaciares, creado en 1937 en laProvincia de Santa Cruz. Este parque, de
724.000 ha, tiene en total 356 glaciares.
En su avance represa las aguas del Brazo Rico del Lago Argentino, con lo que el nivel de aquel llega a elevarse
hasta 30 metros sobre el del Lago Argentino, haciendo presión sobre los hielos. En primer lugar se crea un túnel con una
bóveda de más de 50 metros por el que las aguas del Brazo Rico descienden hasta el Lago Argentino. La erosión causada
por el agua provoca finalmente el derrumbe de la bóveda, en uno de los espectáculos más imponentes que puedan
presenciarse.
El proceso se ha repetido a lo largo de intervalos irregulares: la última ruptura, que comenzó a producirse el 4 de
julio y culminó el 9 de julio de 2008 (11:15 hora local), sólo dos años después de la anterior (marzo de 2006. Sin
embargo, la ruptura de 2004 se produjo después de 16 años (febrero de 1988) y el brazo Rico llegó a 30 m.
El Glaciar Perito Moreno tiene una velocidad medida, a unos 4 km del frente, de aproximadamente 2 m por día,
alrededor de 700 m por año.
Se encuentra ubicado frente a la Península de Magallanes, al sur del Parque Nacional, a unos 80 km de la villa El
Calafate al noroeste de la capital de la provincia, Río Gallegos.
BIBLIOGRAFÍA