SISTEMUL DEPOZIŢIONAL GLACIAR – DOMENIUL GLACIAR

1. Aspecte generaleUn gheţar este o volum de gheaţă şi zăpadă recristalizată care se deformează şi se deplasează din

cauza propriei greutăţi. Între gheţar, pe de o parte, şi atmosferă şi substrat, pe de alta, se produce un schimb permanent de masă şi căldură. Acest schimb permanent de masă şi căldură:

1) este controlat de variaţiile climatice; 2) controlează echilibrul dintre procesele de eroziune şi acumulare şi natura multor procese

sedimentare.Acest domeniu depoziţional caracterizează zonele în care temperaturile anuale permit întârzierea

topirii gheţii, respectiv:- latitudinile superioare (spre Poli) indiferent de altitudine (ghețari continentali);- latitudini medii şi joase, dar cu altitudini mari, deasupra liniei zăpezilor, care să permită menţi-

nerea temperaturilor scăzute pe tot parcursul anului (ghețari montani sau de vale).Gheaţa glaciară se extinde dinspre uscat spre mare, pe suprafeţe cu relief şters sau accidentat, la

altitudini înalte sau joase, la latitudini înalte sau joase şi poate fi afectată de fluctuaţii sezoniere minore sau enorme ale temperaturilor. Depozitele glaciare pot fi conservate atât în domeniile continentale, cât şi marine.

Gheţarii acoperă la ora actuală cca 12 950 000 km2 (cca 10% din suprafaţa Pământului) din care 90% în Antarctica unde ating grosimi de peste 4500 m uneori. O altă zonă importantă cu gheţari este Groenlanda acoperită în proporţie de cca 80% de gheţari (cca 1 813 000 km2) cu grosimi de până la 3050 m. Gheţarii de tip alpin şi cei de tip piemontan reprezintă celelalte regiuni glaciare ale lumii. În Cuaternar, suprafaţa maximă acoperită de gheţari a reprezentat cca 30%, rezultatul fiind sedimente de tip glaciar acumulate pe suprafeţe mari, la care se adaugă şi cele derivate din acestea, respectiv depozitele glaciofluviale, glaciolacustre, glacioeoliene şi glaciomarine care extind și mai mult ariile acoperite de depozitele glaciare propriu-zise.

Ghețarii stochează cca 80% din resursa de apă dulce a planetei, cea mai mare parte în Antarctica.

2. Tipuri de gheţariGheţarii contemporani se încadrează în două mari categorii:

A. gheţarii continentali care ocupă suprafeţe mari şi nu sunt afectaţi de topografie; din această categorie fac parte:

- calotele glaciare mari (Antarctica, Groenlanda) şi mici (Islanda 12000 km) - mase de gheaţă de dimensiuni continentale la subcontinentale care estompează în întregime relieful subglaciar;

- câmpurile glaciare care reprezintă mase de gheaţă ce mulează suprafaţa reliefului, dar de sub care penetrează formele de relief mai înalte (grosimea gheţarilor de acest tip poate avea 200-500 m)

- gheţarii de evacuare sau de racord care emerg din calotele şi câmpurile glaciare având viteze mai mari de deplasare;

- gheţari marini care se extind dinspre uscat spre mare, dar rămân în contact cu fundul mării; - gheţarii de şelf detaşaţi de fundul mării de 200-1300 m grosime care bordează ţărmul Antarcticii;

din aceşti gheţari de şelf se desprind icebergurile sau gheţarii plutitori care pot transporta în larg sedimente foarte grosiere, „exotice”.B. gheţarii de vale, alpini sau montani constrânşi de topografie; se iniţiază în zonele înalte (în circuri

sau domuri glaciare) de unde curg radiar prin văi. Datorită suprafeţei mari de contact cu substratul solid, gheţarii de vale transportă cantităţi mult mai mari de materiale...respectând evident proporţiile!

3. Organizarea internă a gheţarilorIndiferent de categoria în care se încadrează, toţi gheţarii sunt caracterizaţi de trei zone:

1

- zona bazală sau subglaciară puternic influenţată de contactul cu substratul solid, unde procesele sedimentare dominante sunt eroziunea şi transportul; procesele de acumulare sunt subordonate;

- zona de contact periferic specifică ghețarilor de vale;- zona englaciară sau interiorul gheţarului dominată de procese de transport pasiv al detritusului

erodat;- zona supraglaciară care include suprafaţa gheţarului influenţată de succesiunea sezoanelor.

4. Formarea și curgerea gheţarilorEste un proces controlat în principal de doi factori care se întrunesc la latitudini şi/sau altitudini

superioare:- temperaturi medii coborâte;- cantitate mare de precipitaţii.Gheţarii se alimentează din zona de acumulare unde zăpada este îngropată şi compactată sub

straturile nou depuse sau prin recongelarea apei de topire care percolează prin pori şi fisuri în timpul dezgheţurilor de vară. Densitatea gheţii creşte în timp, deoarece aerul din pori (zăpada este foarte poroasă iniţial) este evacuat şi substituit cu gheaţă.

O parte a gheţii este îndepărtată din gheţar la periferia acestuia în zona de ablaţie datorită topirii, sublimării, scurgerii apei topite etc.

Cele două zone, respectiv de acumulare şi de ablaţie, sunt separate de linia de echilibru (în realitate o bandă) sau linia zăpezilor de-a lungul căreia cele două valori (ale acumulării şi ablaţiei) sunt egale, iar bugetul este nul.

Ghețarii ”curg” daca rata acumulării > rata ablației, caz în care gheața din botul ghețarului este continuu substituită. Ghețarii au viteză mai mică la contactul cu substratul, ceea ce înseamnă că viteza este maximă în sectorul superior axial. Ghețarii continentali (calotele) curg radiar dinspre zona de acumulare spre margini, sub propria lor greutate. Dacă aceste calote mulează reliefuri preexistente, ele vor controla sensul curgerii periferice a gheraților (prin pasuri, de-a lungul fostelor văi). Periferic, calotele glaciare pot trece în ghețari de vale.

Gheaţa se deplasează sub acțiunea gravitației prin două procese majore:- c r e e p sau deformare internă - apare la diferite niveluri în interiorul gheţarului constând din

alunecări în şi între cristalele de gheaţă datorită tensiunilor cauzate de propria lui greutate; depinde de grosimea gheţii şi de panta pe care se deplasează gheţarul (tensiuni mai mari la pante mai mari şi/sau greutăţi mari);

- a l u n e c a r e b a z a l ă este un proces care afectează stratul bazal şi se produce prin mai multe mecanisme:

a) creep bazal accentuat, cauzat de acumularea unor tensiuni în gheaţă determinate de neregularităţile substratului solid;

b) recongelare (gheaţa se topeşte pe flancurile dinspre amonte ale obstacolelor din substrat din cauza presiunilor mari şi se recongelează pe flancurile din aval);

c) alunecare pe pelicule de apă (care măreşte viteza gheţarului datorită reducerii frecării - procesul este dominant în gheţarii calzi).

Viteza totală a gheţarului este suma vitezelor datorate creep-ului şi alunecării bazale. În cazul gheţarilor calzi domină alunecarea bazală, în cei reci domină creep-ul. În interiorul unui gheţar se pot individualiza zone longitudinale de-a lungul cărora gheaţa curge mai rapid decât în zonele adiacente → râuri de gheaţă. Gheţarii de vale curg cu viteze între 3 m/an şi 7 km/an. Vitezele catastrofale sunt mai mari cu unul, două sau chiar trei ordine de mărime (80 m/zi).

Diferenţa dintre cantitatea de gheață acumulată şi cea pierdută reprezintă aşa-numita balanţă de masă a gheţii sau bugetul glaciar care poate fi:

2

- p o z i t i v când procesele de acumulare au pondere mai mare decât cele de ablaţie → are loc expansiunea gheţarului; grosimea şi suprafaţa grețarului cresc;

- n e g a t i v când pondere mai mare au procesele de ablaţie → are loc retragerea gheţarului; grosimea şi suprafaţa ghețarului scad;

- n u l când gheţarul stagnează.

5. Regimul termic al gheţarilorSe referă la volumul total al gheţii din gheţar care se află peste sau sub punctul de topire datorat

presiunii (=temperatura la care gheaţa dintr-un gheţar se topeşte din cauza presiunii datorate propriei greutăți). Depinde de:

- climă;- bugetul glaciar;- grosimea gheţii;- viteza gheţarului.

Regimul termic este un parametru important care defineşte condiţiile la baza gheţarului care, în schimb, au un efect important asupra proceselor sedimentare. Temperatura gheţii bazale este controlată de:

- temperatura la suprafaţă a gheţarului;- fluxul geotermic;- căldura generată de frecarea gheţarului de patul solid şi de frecarea de-a lungul planelor de

alunecare din masa gheţarului.Se cunosc trei regimuri termice bazale:- regim umed sau ”cald” caracteristic aşa-numiţilor gheţari cu baze „calde” sau umede în care

gheţarul poate aluneca pe o peliculă subţire de apă care-l separă de substrat (Alaska, Norvegia); gheţarii de acest tip sunt numiţi temperaţi; temperatura gheţii bazale este peste punctul de topire la presiune;

- regim uscat sau rece caracteristic gheţarilor cu baze „reci” sau uscate în care gheţarul este puternic aderent la substrat; gheţarul este blocat sau fixat (Groenlanda şi Antarctica); gheţarii de acest tip sunt numiţi polari; temperatura gheţii bazale se află sub punctul de topire la presiune;

- regim intermediar în care gheţarul alunecă sau nu şi nu rezultă apă de topire în exces; gheţarii de acest tip sunt numiţi subpolari.

6. Procese sedimentare caracteristice domeniului glaciarSistemul glaciar este extrem de complex, el incluzând multe dintre sistemele studiate anterior, dar

având rang de subsisteme (fluvial, lacustre, eolian). Din acest motiv procesele sedimentare caracteristice sistemului glaciar pot fi încadrate în 3 mari categorii:

- procese sedimentare glaciare care se manifestă în zonele aflate în contact direct cu ghețarii;- procese sedimentare ale zonei proglaciare ce caracterizează zona periferică ghețarilor aflată

direct sub controlul comportamentului ghețarilor, respectiv:a) procese sedimentare fluvioglaciare, b) glaciolacustre și c) glaciomarine

- procese sedimentare periglaciare caracteristice zonei periferice celei proglaciare în care temparaturile sunt extrem de mici, dar și precipitațiile puține.

6.1. Procese sedimentare glaciareDeplasarea gheţarilor se asociază cu procese importante de eroziune şi transport. Modul în care se deplasează gheţarii afectează procesele de eroziune, transport şi acumulare. a) Eroziunea

3

Gheaţa este un agent eroziv extrem de eficient de aceea, în timpul glaciaţiilor, iau naştere forme de relief impresionate şi rezultă cantităţi imense de sedimente. Se cunosc mai multe mecanisme erozive:

- detracţia – dislocarea şi antrenarea în mişcare a detritusului provenit atât din bedrock (gheţari continentali şi de vale), cât şi din versanţi (gheţari de vale); mecanismul este mai important în cazul gheţarilor cu baze „reci“, dar şi gheţarii cu baze calde exercită asupra substraturilor un asemenea proces; prin acest mecanism pot fi dislocate blocuri mari de rocă;

- exaraţia – abradarea, zgârierea, scrijelirea rocilor din substrat atât de gheţarul însuşi, cât şi de detritusul încorporat în baza acestuia; iau naştere suprafeţe polizate, striaţii şi scobituri semilunare cu coarnele îndreptate în sensul curgerii gheţarului; mecanismul este mai frecvent în cazul gheţarilor cu bază umedă;

- detersia sau şlefuirea rocilor din substrat cu ajutorul „făinii de gheţar“ (fragmente cu granu-lometrie sub 100 ; iau naştere suprafeţe şlefuite; mecanismul caracterizează gheţarii cu baze umede.

În cazul ghețarilor de vale detracția și exarația se manifestă atât în baya ghețarului, cât și lateral, la contactul acestuia cu versanții văii. Reyultatul este formarea așa-numitei ”gheți murdare”

Prin procese erozive iau naştere reliefurile glaciare care pot fi analizate la trei scări dimensionale:- micro – striuri, creste (grooves), suprafeţe lustruite etc, specifice acșiunii ghețarilor;- mezo – roche moutonees (spinări de berbec) proeminențe alungite ale bedrock-ului cu un flanc

lin, neted și rotunjit spre obârșia ghețarului și unul abrupt și rugos în sensul curgerii ghețarului; spinările de balenă (whalebacks) sunt forme de dimensiuni mai mari cărora le lipsesc flancurile abrupte rugoase;

- macro – spectaculoase reliefuri cu circuri glaciare, custuri, coluri, văi glaciare, văi suspendate etc. create de ghețarii de vale.

b) TransportulDetritusul poate fi transportat în orice parte a gheţarului:- în bază (subglaciar) - cea mai mare parte este transportată în zona bazală, care, de obicei, are sub

1 m grosime însă poate ajunge şi la 15 m. În zona bazală, concentraţia detritusului poate varia de la 25% (în gheţarii „reci“) la 90% (în gheţarii „calzi“); în zona bazală tensiunile tangenţiale sunt foarte mari, detracţia şi abraziunea sunt puternice, astfel că materialele pot fi întrucâtva ordonate în „strate”, dar nu şi sortate; clastele sunt striate şi faţetate prin procesele de abraziune, gradul de rotunjire (mai degrabă şlefuire) va fi mai mare decât cel al detritusului transportat în masa gheţarului sau pe gheţar; se produc şi se transportă cantităţi mari de făină de gheţar; clastele sunt orientate cu axele a paralel cu direcţia deplasării gheţarului;

- în masa gheţarului (englaciar) – detritusul este dispersat în interiorul gheţii, astfel că nu suferă modificări morfologice importante;

- pe suprafaţa gheţarului (supraglaciar) – detritusul de acest tip derivă din imediata vecinătate a gheţarului, din versanţii văii (în cazul gheţarilor de vale) sau din zona bazală sau din masa gheţarului în urma proceselor de topire; clastele suferă modificări minore deoarece sunt transportate pasiv, eventual suferă procese minore de alterare sau sunt prelucrare de apele de topire supraglaciare.

Transportul se poate face pe distanţe foarte mari, dovezi ale acestuia fiind „blocurile eratice” abandonate la sute de km de aria lor sursă.

c) AcumulareaSedimentele sunt acumulate direct fie din gheaţa în mişcare, fie din gheaţa stagnantă prin diferite

mecanisme. Din gheața în mișcare acumularea se produce prin placajul detritusului bazal – este un mecanism caracteristic gheţarilor în mişcare - se produce când forţa de frecare dintre patul solid (bedrock) şi baza gheţarului este mai mare decât forţa tangenţială (responsabilă de deplasarea gheţarului); detritusul din bază rămâne în urma gheţarului; se acumulează till-uri de placaj bazal.

4

Till-urile de placaj se formează:- când rezistenţa la mişcare opusă de clastele bazale este mai mare decât forţa de tracţiune

exercitată asupra lor de gheaţa în mişcare;- când presiunea de topire de sub gheţar permite particulelor mici să fie eliberate şi blocate pe

patul gheţarului; acest mecanism este comun gheţarilor umezi; ambele mecanisme sunt afectate de neregularităţile din substrat.

Din ghețarii stagnanți sau pasivi acumularea se produce după topirea ghețarului și rezultă till-uri de topire. Deoarece este un proces mai degrabă pasiv, textura depozitului de acest tip este păstrată cu ușoare modificări datorate diminuării volumului prin pierderea apei. În regiunile foarte reci și uscate acumularea se poate produce în urma procesului de sublimare, rezultând till-uri de sublimare.

Acumularea materialelor (till-urile) în sistemul glaciar poate duce la dezvoltarea morenelor. Două categorii de morene au fost identificate:

- morene neformatoare de relief – rezultate din acumularea materialelor transportate englaciar şi supraglaciar → morene englaciare şi supraglaciare;

- morene formatoare de relief rezultate din acumularea materialelor transportate subglaciar şi din comportamentul gheţarului → morene mediane, laterale, de împingere, de fund, recesionale şi terminale.

Procese sedimentare induse de apele de topireAlte procese sedimentare ce se desfăşoară în sistemul depoziţional glaciar sunt cele induse de

apele de topire en-, supra- și subglaciare.Apa asociată unui gheţar poate fi prezentă în talpa (subglaciară), în interiorul (englaciară), pe

(supraglaciară) şi la periferia gheţarilor (proglaciară). Apa subglaciară curge fie constrânsă în canale, fie neconstrânsă sub formă de pânză în baza

gheţarului. Canalele pot fi secţionate:- descendent în substrat (canale Nye) cu stabilitate mare atât sub ghețarii stagnanți, cât și sub cei în

mișcare; văile tunel au în secţiune transversală formă de şanţ şi profil longitudinal ondulat; au sute de metri adâncime şi până la 3 km lăţime;

- ascendent în gheţar (canale Röthlisberger) având o oarecare stabilitate în timp numai sub ghețarii stagnanți; pot avea zeci de m înălțime și sute de m lățime.

Dacă debitul lichid nu poate fi acomodat în canalele subglaciare sau dacă temperatura gheţii este deasupra punctului de topire la presiune se formează pânzele de apă. Acumularea apelor subglaciare în depresiunile din patul gheţarului duce la formarea lacurilor subglaciare.

Apa supraglaciară se localizează în canale secţionate descendent în gheaţă şi în lacuri. Apele se acumulează în lacuri supraglaciare de unde se pot revărsa şi da viituri catastrofale („islandeze”) care să mobilizeze cantităţi enorme de sedimente.

Apa englaciară curge prin tunele în masa ghețarului.Modul în care sunt transportate sedimentele de către apa glaciară este oarecum asemănător celui

discutat la sistemul fluvial. Apele de acest tip transportă o antitate mare de sedimente pe care le acumulează fie în canalele și tunelurile subglaciare, fie în interiorul ghețarului, fie pe ghețar. Apele de topire evacuate din ghețar transportă sedimente pa periferia ghețarului în zona proglaciară.

Parte din apele de topire sunt blocate sub ghețar, formând lacuri subglaciare mai ales în cazul calotelor glaciare (Lacul Ellsworth-Antarctica aflat sub >3000 m de gheață) . Altă parte se cantonează în depresiuni de pe suprafața ghețarilor.

6.2. Procese sedimentare proglaciareSe manifestă la periferia domeniului glaciar propriu-zis fiind direct controlate de comportamentul

ghețarilor. Apa de topire este cel mai important agent de eroziune, transport şi sedimentare în domeniul

5

proglaciar, mai ales la periferia gheţarilor şi în jurul gheţarilor „umezi”. Apa proglaciară se găseşte în râuri (alimentate de cursurile subglaciare), lacuri şi mări/oceane.

Procese glaciofluviale – sunt similare celor studiate la domeniul fluvial împletit.Procese glaciolacustre - Ratele de sedimentare şi agradare sunt foarte mari şi depind de:

- debitul solid mare;- fluctuaţiile sezoniere ale debitului lichid, şi implicit solid;- scăderea bruscă a vitezei la trecerea de la modul constrâns de curgere (în tuneluri subglaciare) la

cel neconstrâns (mecanism similar celui de formare a conurilor aluviale). Procese eoliene - Vânturile puternice sunt frecvente în domeniul glaciar fiind favorizate de lipsa

vegetaţiei şi de prezenţa sedimentelor uşor erodabile. Procesele eoliene sunt mai eficiente la periferia gheţarilor unde se acumulează sedimente extrem de variabile din punct de vedere granulometric. Cele fine pot fi antrenate şi transportate la distanţe mari, acesta fiind unul dintre mecanismele propuse pentru explicarea loess-urilor. Centurile loessoide din jurul domeniilor proglaciare pot avea sute de km lăţime.

7. Subdomenii glaciareÎn cadrul domeniului glaciar se pot individualiza mai multe subdomenii în funcţie de procesele

sedimentare caracteristice şi de faciesurile rezultante:a) subdomeniul glaciar propriu-zis se referă la zonele care vin în contact direct cu gheaţa gheţarului, respectiv zonele subglaciară, englaciară şi supraglaciară;b) subdomeniul proglaciar se localizează în jurul gheţarului şi include:

- zona glaciară periferică în care poate fi îngropată gheaţă stagnantă izolată de ghețarul propriu-zis;

- subdomeniul glaciofluvial;- subdomeniul glaciolacustru care stochează apa de topire;- subdomeniul glaciomarin peste care pluteşte gheţarul; procesele glaciare se suprapun cu cele

normal marine, eficacitatea lor diminuându-se distal în raport cu fruntea gheţarului.În fiecare dintre aceste subdomenii se acumulează depozite caracteristice. c) Subdomeniul periglaciar neafectat direct de ghețar.

8. Depozite glaciare Două categorii de sedimente glaciare pot fi recunoscute în funcţie de locaţia gheţarilor din care se acumulează:- faciesuri ale domeniului glaciar continental (calote și ghețari de vale);- faciesuri ale domeniilor glaciare marine.

8.1. Depozitele glaciare propriu-zise poartă numele de till-uri, iar formele în care sunt acumulate poartă numele de morene.

8.1.1. Depozite subglaciare a) Till-urile bazale de placaj se acumulează sub formă de morene subglaciare sau bazale care

sunt creste alungite pe direcţia curgerii (drumlin-uri) sau perpendicular pe aceasta. Este vorba de diamictite lipsite de structură internă, foarte compacte (din cauza tensiunilor tangenţiale foarte mari) şi având fracturi ce înclină spre amonte. Clastele din interiorul diamictitelor sunt dispuse cu axele lungi paralele cu direcţia curgerii. Acestea pot fi faţetate şi striate.

Morenele bazale au baze erozive tranşante şi formează unităţi cu extindere areală mare şi grosimi metrice. Într-un singur ciclu glaciar se pot acumula mai multe unităţi de acest tip, distincte petrografic şi separate de suprafeţe de eroziune internă delimitate de pavaje de blocuri.

b) Till-urile bazale de topire sunt lipsite de structură internă, dar pot conţine lamine suborizontale

6

cu contacte gradaţionale şi lentile de material bine sortat acumulat din apele de evacuare. Clastele sunt orientate paralel cu direcţia curgerii. Clastele de dimensiuni spectaculare sunt cunoscute sub numele de blocuri eratice. Unităţile de acest tip au câţiva metri grosime şi pot fi stivuite.

Depozitele acumulate din apele de topire pot umple canale dispuse subparalel cu direcţia curgerii de zeci de km lungime. Acestea fie sunt tăiate în substrat (văi tunel), fie în gheaţa de deasupra (eskere).

a) umplutura văilor tunel constă din nisip, pietriş, silt şi argilă; la extremitatea distală, unde debușează de sub ghețar, se pot termina cu un con aluvial .

b) eskerele sunt creste continue sau segmentate de zeci de metri înălţime şi sute de metri lăţime constituite din pietriş blocuros la nisip masiv sau stratificat cu structuri sedimentare similare celor fluviale. Depozitele constituente pot prezenta secvenţe FU de metri grosime.

8.1.2. Depozite supraglaciare Till-urile supraglaciare de topire sunt mai frecvente în cazul gheţarilor alpini (de vale) unde materialele detritice sunt furnizate din versanţi. Depozitele rezulta prin acumularea pasivă a detritusului transportat de ghețar, mai ales în zona de ablație. Frecvent sunt asociate cu faciesuri proglaciare proximale

Morenele supraglaciare rezultă din acumularea materialelor transportate pe suprafaţa gheţarului, căzute din versanţi sau depuse din atmosferă.

Morenele englaciare rezultă din acumularea materialelor încorporate în masa gheţarului după căderea lor în crevase sau smulse din versanţi şi din substrat; materialele vor fi nefasonate si nesortate.

Kame-le sunt depozite acumulate în depresiuni (eventual ocupate de lacuri) de pe suprafața ghețarilor, care, după topirea acestora, rămân sub forma unor monticuli cu flancuri abrupte de material grosier.

8.2. Depozite proglaciare periferice Zona periferică gheţarilor este caracterizată de o topografie neregulată formată pe seama

materialelor acumulate din gheţar în morene de frontale, morene de împingere şi morene de retragere paralele cu marginea gheţarului. Till-urile frontale sunt constituite din faciesuri de curgeri gravitaţionale de sedimente, de topire deformate puternic (cute, falii de încălecare la diferite scări). Clastele sunt dispuse diferit faţă de cele din till-urile de placaj sau de topire, fiind total dezorganizate, cu distribuţie polimodală sau chiar cu axele lungi paralele cu direcţia curgerii.

Till-uri de topire sunt depozite (till-uri de topire) bine sortate, masive sau cu granoclasare normală, cu structuri interne de tipul stratificaţiei paralele şi oblice.

Morenele de împingere caracterizează gheţarii care avansează şi se retrag ciclic în funcţie de fluctuaţiile climatice; au aspectul creste paralele cu marginea gheţarului. Depozitele morenelor de împingere sunt caracterizate de suprafeţe interne de încălecare (similare faliilor inverse) şi cute culcate

Morenele de retragere sau de recesiune se formează la extremitatea distală a gheţarului cu tendinţă de retragere netă și marchează pozițiile frontului.

Morenele terminale se formează de asemenea la extremitatea distală a gheţarilor, au aspectul unor movile perpendiculare pe direcţia văii sau paralele cu paleofronturile calotelor şi delimitează materialele neprelucrate, tipic glaciare, de cele prelucrate prin procese glaciofluviale.

Morenele laterale se formează în cazul gheţarilor de vale pe seama detritusului smuls din versanţi. Au aspectul unor creste paralele cu versanţii.

Morenele mediane sunt formate din contopirea morenelor laterale la punctele de confluenţa a gheţarilor de vale. Au aspectul unor creste paralele cu versanţii văilor, dar localizate în zona mediană a acestora.

8.3. Depozitele glaciofluviale – apa de topire evacuată din ghețari contribuie la formarea

7

câmpiilor de evacuare (outwash plain=sandur) şi văilor de evacuare (valley sandur) de la periferia lor.Depozitele glacio-fluviale sunt aproape similare cu cele fluviale de tip împletit. Diferenţa constă în

faptul că, proximal, sunt afectate de poziţia fluctuantă a marginii gheţarului din care se alimentează şi de blocurile de gheaţă îngropate. Acumularea lor este controlată de debitele lichide dependente la rândul lor de perioadele de dezgheţ.

În câmpiile de evacuare (sandur, plural sandar în lb islandeză), dar şi în văile de evacuare, se pot diferenţia mai multe segmente:

- proximal, în care evacuarea apei de topire se face prin câteva canale înguste şi adânci; depozitele proximale sunt grosiere, masive la slab stratificate orizontal, total subordonat oblic; faciesurile fine lipsesc în totalitate sau sunt extrem de slab reprezentate; în această zonă pot fi îngropate blocuri izolate de gheața care după topire duc la formarea așa numitelor kettle (lacuri cu diametre zeci de m și adâncimi metrice)

- median, în care se dezvoltă o reţea complicată de râuri împletite cu mobilitate laterală mare; depozitele sunt mai nisipoase cu stratificaţie oblică planară şi concoidă;

- distal, în care râurile au albii cu adâncime mică, puternic împletite, care nu reuşesc să acomodeze debitele din sezoanele calde astfel încât curgerea se face în pânză; faciesurile sunt mai fine, mai bine organizate şi au continuitate laterală mare.

În depozitele glaciofluviale pot fi recunoscute secvenţe fluviale de tip Scott (proximal) şi Platte (distal), dar şi un model de tranziţie (Donjek) în zona mediană.

Ciclicitatea depozitelor glaciofluviale este controlată de fluctuaţiile poziţiei marginii gheţarului, de variaţia debitelor. Astfel, pe fondul retragerii gheţarilor este posibilă o secvenţă de depozite caracteristice râurilor de la dominant împletite, cu pat ruditic, raport mare lăţime/adâncime la depozite caracteristice unor râuri cu sinuozitate mare, albii adânci, faciesuri fine.

Avansarea gheţarului duce la dezvoltarea unei secvenţe de tip CU.

8.4. Depozitele glaciolacustre: delte lacustre tip Gilbert; plaje glaciolacustre; varve, turbidite lacustre etc

Depozitele glaciolacustre se acumulează în lacuri periferice la contactul cu gheţarul şi în lacuri distale localizate la o oarecare distanţă de gheţar, dar alimentate din cursurile de evacuare. Principalii factori care controlează sedimentarea în lacurile glaciare sunt:

- distanţa faţă de gheţar, practic aria sursă a materialului detritic;- stratificarea termică a apelor lacustre;- caracterul sezonier al apelor de topire care alimentează lacurile.

În lacurile periferice aportul de ape amestecate cu sedimente se poate face fie la suprafaţă, fie în profunzime din canalele subglaciare sau englaciare care debuşează direct în ele. În lacurile izolate de ghețar aplimentarea cu apă se face numai la suprafață.

În zona lacustră proximală se acumulează delte de material grosier (tip Gilbert), iar în cea distală conuri subacvatice prin intermediul curenţilor denşi.

La gurile de debușare a tunelurilor și canalelor sub- și englaciare se formează conuri subacvatice ale căror materiale prezintă sortare proximal-distală; procese de remobilizare și resedimentare gravitațională sunt frecvente.

Un facies specific lacurilor glaciare este cel cunoscut sub numele de varve. Varvele sunt alternanţe ritmice de siltite şi argile acumulate sezonier, materialele mai grosiere în perioadele de dezgheţ, cele fine în perioadele reci.

Depozitele lacustre prezintă urme de activitate a organismelor.

8.5. Depozite glaciomarine: Cele mai evidente depozite glaciare în domeniul marin sunt aşa numitele drop-stone (blocuri

8

descărcate) care sunt transportate pasiv în baza gheţarilor de şelf sau a iceberg-urilor, iar apoi, după topire, cad în diferite domenii marine (pe şelful distal, pe povârniş sau chiar în domeniul abisal).

Contactul ghețarilor cu marea are aspect de faleză. Gheața, cu densitate mai mică, se va detașa de substrat de-a lungul așa-numitei linii de desprindere și va pluti deasupra șelfului, dar fără a se desprinde de calota principală. Ghețarii de vale pătrund în mare sub forma unor limbi de gheață.

Domeniul glaciomarin poate fi divizat în:- zona subglaciară;- zona de desprindere;- zona ghețarului de șelf;- fiordurile;- zona marin-distală în care sedimentele glaciare ajung prin intermediul icebergurilor.

Depozitele zonei subglaciare se acumulează sub nivelul mării prin procese similare celor discutate deja, faciesurile fiind similare (till-uri bazale de placaj).

Pe linia de desprindere a gheţarului de substratul solid, sub nivelul mării, evident) se pot acumula depozite atât din masa gheţarului, cât şi din baza lui sub forma unor „delte de till-uri” alimentate de canalele subglaciare. Cantitatea de sedimente depinde de tipul gheţarului, fiind mai mică în cazul gheţarilor polari şi mult mai mare în cazul celor temperaţi. Depozitele deltelor de till au zeci de m grosime şi zeci de km lăţime. Aceste delte sunt segmentate având topseturi, foreseturi şi bottomseturi. Cea mai mare cantitate de sedimente se acumulează de-a lungul acestei linii de desprindere care are o poziţie fluctuantă controlată de avansarea şi retragerea gheţarului. Depozitele (amestec complex de pietriş, nisip şi pelite) sunt organizate în morene subacvatice (asemănătoare celor frontale din domeniul continental) de sute de m înălţime, zeci de km lăţime şi sute de km lungime. Pe flancul marin ale acestor morene se pot dezvolta limbi de till-uri, depozite cu geometrie de pană de 25-50 m grosime maximă. În punctele de debuşare ale canalelor subglaciare se formează conuri de evacuare submarine caracterizate de materiale sortate radiar, cu claste imbricate, nisipuri masive sau cu diferite tipuri de stratificaţie.

În zona ghețarului de șelf se acumulează sedimentele din masa gheții. Depozitele sunt diamictite masive cu stratificație slabă, ce conțin asociații de foraminifere marine.

În zona de fiorduri sedimentare apare ca urmare a retrageriii ghețarilor. Depozitele sunt similare cu cele ale ghețarilor de șelf dar sunt constrânse în văi înguste. Procesele gravitaționale afectează depozitele acumulate mai ales pe versanții submarini. În fiorduri se pot dezvolta delte alimentate de râurile de apă topită. De regulă, aceste delte sunt constituite din materiale grosiere și fac parte din categoria deltelor Gilbert cu frontale înclinate.

În zona marin distală sedimentarea de tip pur marin este afectată de acumularea materialelor transportate prin intermediul icebergurilor (drop stone, dar și materiale mai fine).

Din cele prezentate mai sus reiese marea complexitate a faciesurilor caracteristice domeniului glaciar cu subdomeniile lui.

9. Distribuţia asociaţiilor de faciesuri glaciareDiferă în funcţie de tipul gheţarului: continental, respectiv marin. În aceeaşi măsură se poate spune

că sedimentarea domină în timpul retragerii gheţarilor în ambele situaţii, avansarea fiind caracterizată mai degrabă de procese erozive.

9.1. Gheţari continentaliTrei zone principale de faciesuri se pot identifica proximal-distal:a) zona faciesurilor subglaciare constă dominant din till-uri de placaj bazal modelate în drumlin-

uri. În această zonă proximală depozitele subglaciare pot fi singurele prezente, deşi pot apărea şi unele intercalaţii de till-uri subglaciare de topire. Local faciesurile subglaciare pot fi acoperite de faciesuri caracteristice retragerii gheţarilor, mai bine stratificate şi chiar varve pelitice. Suprafaţa acestor depozite este supusă ulterior acumulării lor şi retragerii gheţarului proceselor de îngheţ-dezgheţ şi proceselor

9

pedogenetice. Potenţialul lor de conservare este redus mai ales în condiţiile avansării ciclice a gheţarilor astfel că în final secvenţa va fi constituită preponderent din till-uri bazale;

b) zona faciesurilor periferice gheţarului este caracterizată de morene terminale. Trei asociaţii de faciesuri pot fi recunoscute: i) till-uri de placaj bazal şi alte faciesuri subglaciare dispuse pe o suprafaţa erozivă; ii) depozite proglaciare proximale şi supraglaciare sub formă de morene terminale; varve mâloase care pot succeda faciesurile bazale. Secvenţa dezvoltată pe termen lung va fi constituită dintr-o succesiune complexă de till-uri de placaj bazal cu intercalaţii de till-uri de topire şi de evacuare (outwash) şi cu faciesuri de canale tunel;

c) zona faciesurilor proglaciare include nisipuri şi pietrişuri glaciofluviale, mâluri lacustre şi faciesuri eoliene nisipoase şi siltice; zona se situează la distanţă mare de fruntea gheţarului astfel că depozitele au patină preponderent fluvială, dar prezenţa clastelor striate în materialul de albie indică sursa glaciară a acestuia.

9.2. Gheţari mariniDepozitele glaciomarine sunt acumulate sub nivelul mării (din timpul glaciaţiei evident!). Trei

zone de facies se pot recunoaşte dinspre larg spre uscat, în acest caz:a) zona faciesurilor marine proglaciare situată dincolo de limita maximă a extinderii gheţarului

caracterizată de depozite marine cu intercalaţii de dropstone, debrite şi diamictite (= termen general care numeşte un depozit conglomeratic sau brecios nesortat sau cu sortare extrem de slabă, având claste angulare la foarte bine rotunjite în matrice pelitico-nicipoasă. Definiţia originală nu fărea referinţă la ambianţa sedimentară. Mai nou substantivul este însoţit de un adjectiv referitor la origine, respectiv diamictite glaciare, diamictite vulcanice, diamictite marine etc).

b) zona faciesurilor glaciomarine periferice este localizată în imediata vecinătate a limitei maxime a gheţarului ; faciesurile caracteristice sunt cele de pe linia de desprindere a gheţarului de pe substratul solid (descrise mai sus), morene terminale (descrise mai sus). Aceste faciesuri pot repauza peste till-uri bazale, fiind succedate de faciesuri proglaciare. Zona faciesurilor periferice nu se poate extinde decât maxim până la marginea şelfului, limită până la care se poate localiza linia de desprindere;

c) zona faciesurilor de retragere glaciară include till-uri de placaj bazal acoperite de depozite glaciomarine sau pur marine.

Potenţialul de conservare a depozitelor glaciareSecvenţele glaciare sunt aproape întotdeauna incomplete din cauza dominanţei proceselor erozive

şi a remobilizărilor frecvente la care sunt supuse depozitele glaciare. În cazul gheţarilor de uscat potenţial de conservare mai mare există în primele mii de ani, ulterior procesele erozive vor domina. Pe şelfurile marine, depozitele glaciare au potenţial de conservare mai bun dacă nivelul mării rămâne constant o perioadă suficient de îndelungată pentru ca acestea să fie îngropate. În oceanele adânci se conservă excelent depozitele de origine glaciară provenite din topirea iceberg-urilor şi banchizelor.

Domenii sedimentare asociatePeriglaciar care apare la altitudine mai joasă în jurul gheţarilor alpini sau la latitudini mai joase în

timpul avansării gheţarilor continentali.Fluvial – dezvoltat pe seama apelor de topire a gheţarilor în timpul topirilor sezoniere ale

gheţarilor continentali sau din topirea extremităţilor distale ale gheţarilor alpini. Remobilizează şi redistribuie depozitele glaciare.

Lacustru - în faţa gheţarilor (proglaciar) alimentat din apele provenite din topirea gheţarilor şi sedimentele acestora.

Siliciclastic costier – gheţarii continentali adesea alimentează domeniul siliciclastic costier. Depozitele glaciare alternează cu cele de plajă ruditică sau arenitică fosilifere.

10

Marin abisal – depozitele din iceberg-uri se acumulează prin decantare în domeniul abisal. Prezenţa unor blocuri neprelucrate de dimensiuni mari (dropstone) dovedeşte natura glaciară a acestora.

Efectul tectonicii asupra domeniului glaciarExistă o legătură puternică între tectonica plăcilor şi localizarea latitudinală a maselor continentale.

Această legătură este evidentă în Ordovicianul Superior, de exemplu, despre care se spune că a fost caracterizat de o glaciaţie majoră. La nivelul Ordovicianului uscaturile erau localizate în vecinătatea polului Sud ceea ce ar explica glaciaţia „generalizată”. Datorită acesteia, nivelul oceanului a coborât, ecosistemele a numeroase grupe de vieţuitoare au fost distruse astfel că s-a produs una dintre cele mai mari extincţii, cca 85% din vieţuitoare dispărând. Practic, glaciaţia ordoviciană a fost de natura tectonică şi nu climatică.

Mişcările tectonice sunt responsabile şi de dezvoltarea catenelor muntoase înalte favorabile apariţiei gheţarilor alpini.

Efectul fluctuaţiilor nivelului măriiApariţia glaciaţiilor duce la reţinerea unei cantităţi mari de apă în calotele glaciare ceea ce are ca

efect o scădere importantă a nivelului mării. Perioadele interglaciare duc la eliberarea apei din calotele glaciare însoţită de creşterea rapidă a nm. Fluctuaţiile nm determinate de ciclicitatea glaciaţiilor poartă numele de glacioeustatism şi se manifestă la scări temporale mici (de ordinule zecilor de mii de ani) determinând creşteri/scăderi ale acestuia de ordinule zecilor-sutelor de m (nivelul oceanic în timpul ultimei glaciaţii s-a situat cu cca 120-150 m mai jos decât cel actual).

Fluctuaţii ale nm sunt determinate şi de variaţiile de temperatură ale apei. La 4ºC apa îşi măreşte volumul şi determină creşteri ale nivelului mării, acestea sunt însă mai puţin sesizabile.

Efectul modificărilor climatice asupra domeniului glaciarCondiţiile climatice influenţează puternic glaciaţia. Echilibrul dintre căderile de zăpadă,

acumulările de gheaţă şi topirile sezoniere controlează formarea gheţarilor. Fluctuaţiile pe termen lung ale temperaturii, circulaţiei oceanice, iradierii solare şi acumulărilor de gaze cu efect de seră pot exercita împreună control asupra distribuţiei şi extinderii domeniului glaciar.

Glaciaţia Cenozoică a început încă din Eocen şi s-a finalizat recent. S-a iniţiat în Antarctica şi a dus la răcirea treptată a climei (dovezile sunt de natură paleontologică, chimică, sedimentologică). Maximul glaciaţiei Cenozoice a fost atins în Pleistocen.

11