Dolina lodowcowa

Lodowaty doliny , doliny koryta lub w kształcie litery U doliny jest rodzajem doliny charakterystycznych obszarach góry , które zostały dotknięte zlodowacenia regionalnym. Wynikają one z pracy blokowego spływu lodowców , wypełniających całe dno doliny i erodując je poprzez pogłębienie. Doliny lodowcowe definiuje profil poprzeczny (a dokładniej paraboliczny), ale przede wszystkim profil podłużny, na który składają się kolejne poziomy i uskoki. W większości przypadków, lodowaty doliny odpowiadają zapisów tych pleistoceńskich zlodowacenia gdzie silne icestreams (lód) z prądów wysokiej masyw stosowane określone wcześniej osi, przesuwają się w kierunku podnóża . Często spotykali się w bardzo rozległych dolinach podłużnych, takich jak doliny Isère , Haut Rhône , Haut Rhin , Inn , Enns , Drave , gdzie koncentrował się lód . Jak podkreślili P. i G. Veyret (1967), to właśnie ta wyjątkowa siła transportu i przebudowy umożliwiła poszerzenie, wykopanie i pogłębienie tych dolin oraz nadaje dolinom alpejskim „zaskakującą dojrzałość” w porównaniu z ekstremalną młodością. masywu.

Przekrój

Poprzeczki polodowcowe doliny było dużo napisane od początku XX -go  wieku . Wiele błędnych interpretacji wynika z nadużycia uogólnienia kształtu przekroju poprzecznego koryta.

Rynna polodowcowa

Najbardziej charakterystycznym kształtem wydaje się więc kształt litery „U”, rynna lub rynna polodowcowa, ze stromymi zboczami i płaskim dnem, zwłaszcza jeśli chodzi o dno starego jeziora. Jednak, jak zwraca uwagę J. Tricart (1981), „niecka lodowa jest w rzeczywistości złożem utworzonym przez skoncentrowany strumień lodu ”. Dodatkowo kształt rynny nie pojawia się jako stała i możemy poczynić następujące uwagi:

Tak więc doliny lodowcowe wykazują wiele typów przekrojów poprzecznych w całym swoim rozwoju podłużnym; niecki istnieją głównie powyżej wielkich dolin lodowcowych, chociaż ich wygląd jest bardziej widoczny niż rzeczywisty. Ponadto niektóre rynny lodowcowe, które w ten sposób pojawiają się zgodnie z określonym profilem gruntu, nie pochodzą już z innego miejsca lub nie są odporne, gdy ten profil jest rysowany na papierze. W „doskonałych” rynnach polodowcowych płaskie dno jest związane z nagromadzeniem się finiszowych lub polodowcowych aluwiów na dnie doliny, całkowicie zasypujących dno dawnego potoku subglacjalnego, które może być bardzo głębokie. Są tam ramiona i wiszące doliny. Tradycyjne interpretacje tych form zależą od stanowisk autorów.

Uwagi teoretyczne

Zgodnie z obliczeniami teoretycznymi kształt rzymskiej płytki byłby idealnym kształtem, odpowiadającym kompromisowi między idealnym przekrojem umożliwiającym przepływ lodu a przekrojem poszerzonym przez erozję boczną. Według Embletona i Kinga (1975), poprzeczny profil niecki odpowiada paraboli równania . Według R.Vivian (1975) podstawą zboczy są miejsca, w których erozja jest największa z trzech głównych powodów:

Te typy modelowania poszerzają talię doliny polodowcowej u podstawy i wydrążają odcinki niecek. W rzeczywistości „wielkość i kształt przekroju doliny wynikają głównie z form spiętrzenia polodowcowego” (Vivian, 1975), to znaczy, że poszycie moren bocznych i osadów przykłolodowych nabiera kształtu wklęsłego podczas przejście lodowca, podczas gdy nierówności podłoża skalnego są maskowane przez nagromadzenia rzeczno-lodowcowe i / lub rzeczno-jeziorne.

Ramiona

Konwencjonalnie, pobocza definiuje się jako ciągłe i symetryczne występy boczne położone po bokach doliny polodowcowej.

Wiszące doliny

Większość dolin dopływowych doliny polodowcowej wyłania się ponad dnem doliny głównej: mówi się, że są to doliny podwieszane: bieg rzek polodowcowych przecina ten odcinek zbiegu przez wąwóz zwany wąwozem łączącym lub wodospadem (dolina Lauterbrunnen , w Berneńskim Oberlandzie ), gdy litologia jest jednorodna. Jest nawet możliwe, że dolina, która pojawia się dzisiaj jako główna dolina, była doliną drugorzędną podczas zlodowacenia plejstoceńskiego , jak Romanche i Vénéon , Arc i Doron de Termignon lub Durance. I Gyronde . Te wiszące doliny są znacznie mniej wydrążone niż doliny główne i często mają profil „V”. Możliwe jest również, że duża dolina kończy się zestawem zawieszonych dolin, takich jak dolina Arve w górę rzeki od Passy, gdzie doliny Bon Nant i górna dolina Arve są zawieszone. Najpierw zauważymy, że wiszące doliny są połączone z lodowcami słabszymi niż główny lodowiec . Istnieje jednak kilka przypadków wiszących dolin:

W jednorodnym materiale najpotężniejsze lodowce znajdują się w orientacji północnej, a zatem zawieszonych dolin jest więcej; dotyczy to zwłaszcza doliny Vénéon ( Oisans ). W przypadku materiału niejednorodnego warunki konstrukcyjne mają przewagę nad orientacją. Tak więc, w Romanche doliny , że lodowce znajdujące się na prawym brzegu mieć głębsze doliny, wykute w skałach osadowych. Były one liczniejsze niż na lewym brzegu, wykute w krystalicznych skałach (Montjuvent, 1978).

Problem zagnieżdżonych koryt

W niektórych dolinach lodowcowych istnieje kilka ramion, które rozciągają się do powierzchni lodu i dlatego wydają się być zagnieżdżone. Pochodzenie tych form jest postawione w następujący sposób: czy jest to kwestia różnicy w intensywności i czasie trwania procesów lodowcowych z bardziej ograniczoną grubością lodu na krawędziach, czy też różnicy w porządku strukturalnym, „ramiona” są przecięte skały, w których gęstość spękań jest mniejsza. Tak więc obecne doliny lodowca Argentière i Mer de Glace są ograniczone przez pęknięcia. Jednak nawet jeśli lód nie może przenosić ciśnień większych niż 20000  Pa (2 bary), możemy tylko zastanawiać się nad tym problemem, biorąc pod uwagę następujące uwagi (Bozonnet, 1981):

Wypełnienie lodowcowe

Lodowaty proces wypełniania jest związany z umiarkowaną dyfuzją lodowego jęzora w nieszkliwionej dolinie. Formy i formacje związane z tym procesem to:

W większości przypadków dolina ta jest odwadniana przez wąwóz równoległy do lodowca i nacinający materiały okołolodowcowe. W przypadku regionu krasowego, może przekształcić się w zamkniętym depresji zadaszonym krasu , to znaczy w pseudo Polje którego woda jest tracona w wapiennych zboczach .

Profil podłużny: zamki i pępki lodowcowe

Podłużny profil doliny polodowcowej jest bardziej charakterystyczny niż profil poprzeczny: ukazuje formy pogłębienia lub pępowiny, czyli formy wykopów, odpowiadające topograficznie dorzeczom jezior, małe baseny, nawet małe równiny aluwialne, ograniczone w dół garbu , przeciwskok, proste zwężenie doliny lub śluzy, omijane przez główne rzeki. Pierwsza seria tego typu modeli to lodowiec , kolebka lodowca .

Definicja i środowisko blokady

Nazywamy śluzę skalistym grzbietem uderzającym w podłużny profil doliny polodowcowej i najczęściej położonym poniżej pępka.

Pępki

Pępek to topograficzna niecka położona najczęściej powyżej śluzy w dolinie lodowcowej. Pępowiny są powiązane z rozprzestrzenianiem się wód subglacjalnych i wolniejszą prędkością lodowca powyżej śluzy. Te dwa zjawiska są uwydatnione przez możliwą stagnację grudki martwego lodu w okresach topnienia lodowca .

Związek między śrubami a pępowinami

W zdecydowanej większości przypadków zamki poprzedzone są pępkiem. Zamki są tworzone, jeśli nie w twardych skałach, to przynajmniej w skałach bardziej odpornych niż pępki. Wynika to ze wzrostu ciśnienia hydrostatycznego przed przeszkodą, co umożliwia obniżenie temperatury zamarzania i stopienie. Stałe materiały obecne u podstawy lodowca będą mogły przenikać do wnętrza z powodu przeciążenia lodem .

Przyznajemy, że zamek niekoniecznie jest poprzedzony pępkiem. Tak więc zamek Séchilienne lub Portes de l'Oisans (dolina Romanche ) nie jest poprzedzony żadnym pępkiem. Odpowiada dużej grupie bardzo odpornych amfibolitów . Vizille umbilicus ma znaczny nasyp (135  m powyżej miasta). Ma dwie niecki ( Vizille i Séchilienne ), oddzielone zwężeniem La Bathie. Jest wydrążona na styku krystalicznego masywu Belledonne i subalpejskiej bruzdy, w pozycji monokliny.

Geneza zamków i pępowin

Zachowanie zamków i pogłębienie pępowiny jest zatem rzeczą oczywistą, ale musimy wrócić do warunków ich istnienia i ich ukształtowania.

Poprzeczne zwężenie, odziedziczone po przedlodowcowej rzeźbie terenu, jest więc wystarczające, aby rozpoczęło się pogłębianie w górę rzeki w wyniku dynamicznych różnic ciśnień, które lodowiec wywiera na swoim dnie. Tak więc nie ma możliwości nadmiernego pogłębienia bez zwężenia w dół rzeki, jak w Dombes , na północny wschód od Lyonu , ale składających się z delikatnych formacji - "Alluvium Jaunes" lub formacji jeziornej z dolnego pliocenu - najechanych przez lodowce podczas "  Riss  ”.

Synteza

Wydaje się więc, że podłużny profil doliny lodowcowej jest wynikiem podwójnej pracy erozji i akumulacji:

Pępowina jest często zasypywana przez osady morenowe (gliny denne), zwieńczone skończonymi aluwiami rzeczno-lodowcowymi, następnie rzecznymi jeziorami i / lub polodowcowymi. Materiały te pochodzą z górnego biegu doliny lub z dolin i zboczy prostopadłych do pępka, których częstotliwość i intensywność napływu są powiązane z wahaniami klimatycznymi. Kontrolę sedymentacji wewnątrz pępka zapewniają różne elementy:

Ponadto ta kontrola wypełnienia sedymentacji na poziomie lokalnym warunkuje poziom podstawowy, nachylenie pępka, a także pośrednio geometrię zawartych formacji, ze względu na możliwe pęknięcia tam, które umożliwiają stopniowanie lub superpozycja osadów.

Problem pogłębienia pępka

Pogłębienie można zdefiniować jako głębokie przekopanie fragmentu doliny ograniczonego w dół przeciwbiegu, charakterystyczny efekt działań lodowcowych. Baseny pozostawione przez wielkie czwartorzędowe lodowce mają często imponujące rozmiary i głębokość. Na przykład Jezioro Genewskie jest ograniczone progiem 310 mw dolnym biegu rzeki  , z czego 255  m jest połączonych z przeludnieniem, a 55  m z czołową zaporą morenową Laconnex-Bardonnex, poniżej Genewy (Charollais i in., 1990).

Teoretyczna lokalizacja obszarów przesadzonych

Lokalizacja stref przekopanych zależy od dwóch czynników: położenia względem inlansdsis i wpływów litostrukturalnych.

Jednak strefy zurcreusées niekoniecznie odpowiadają strefom silnych nagromadzeń mas lodu  : zjawisko to, nawet jeśli jest dziś wyraźnie widoczne, jest bardziej konsekwencją pogłębienia niż rzeczywistej przyczyny. Rzeczywiście, „zmiany ciśnienia nie są proporcjonalne do zmian grubości lodu, który pokonuje punkty pomiarowe. Lód nie przenosi żadnego obciążenia wyższych niż 200 Pa lub 2 bar „(Vivian, 1975).

Czynniki te pozwalają na kształtowanie pępowiny przez zwielokrotnienie cykli naprzemiennego zamrażania / rozmrażania następujących po zmianach ciśnienia, ponieważ przed przeszkodami lód jest poddawany działaniu wysokiego ciśnienia i ma tendencję do topnienia. Wręcz przeciwnie, gdy prędkość jest duża, erozja jest ograniczona.

W ten sposób dorzecze dolnego Grésivaudan jest szczególnie pogłębione, ponieważ z szerokiej doliny idziemy do węższej doliny - Grenoble cluse - gdzie trzeba było przyspieszyć prędkość, a nurt zwiększał wkład Romanche (Monjuvent, 1978). Ciekawym przykładem jest Haute Maurienne powyżej śluzy Esseillon z naprzemiennymi śluzami i łącznikami związanymi z warunkami lito-strukturalnymi:

Dynamiczna interpretacja pogłębienia

Możemy wyróżnić dwa główne typy pogłębień: subglacjalne i proglacjalne.

Na Antarktydzie sondowania i echosonda radiowa pokazują, że badane lodowce znajdują się w wydrążonych obszarach podłoża skalnego, które są rozległymi, rozkloszowanymi dolinami kolebkowymi na przemian z głębokimi i wąskimi pępowinami. Na powierzchni lód ma mniej lub bardziej wklęsły profil podłużny, a najbardziej wyraźną wklęsłość zaznacza zbieżność strumieni lodu (Godard i André, 1999).

Typologia dolin polodowcowych

Rola struktury w rozwoju dolin polodowcowych jest oczywista: doliny lodowcowe otwarte w różnych formacjach geologicznych mają modelowane stoki o różnym nachyleniu i regularności. Tak więc w Queyras dolina Guil wyraźnie przeciwstawia się dwóm obszarom:

W odpornych skałach

Trzy główne typy odpornych skał różnie reagują na naprężenia tektoniczne, które będą miały wpływ na późniejszą erozję lodowcową.

W stosunkowo luźnych skałach

W tych typach skał (flyschs, margiel , łupki , łupki mika ), doliny są szerokie, spalony i interfluves są bardzo miękkie reliefy z tępymi kształcie, którego dno jest prawie lepiej niż w wykopanych odpornych skał. Kiedy ogólny spadek jest prostopadły do ​​osi doliny, dwa zbocza są wyraźnie asymetryczne, jak dolina Aigue Agnelle ( Queyras schisteux). Szeroki wachlarz form i formacji, które można powiązać z polodowcową ewolucją rzeźby zboczy, jest jedynie odzwierciedleniem różnorodności warunków litostrukturalnych.

W skałach osadowych o kontrastujących facji

Zbocza rejestrują te zmiany twardości w postaci skarp i płaskowników konstrukcyjnych, mniej lub bardziej wyraźnych podczas przejścia lodowca . Zachodnie zbocze Grésivaudan , we wschodniej części Grande-Chartreuse, wykazuje więc bardzo wyraźną strukturalną płaskość na poziomie płaskowyżu Petites Roches (między 900 a 1050  m npm), odpowiadającą odsłonięciu wapieni z tytonu. Podobnie jak w poprzednim przypadku, polodowcowa ewolucja zarysu zboczy jest zróżnicowana ze względu na litostrukturalną mozaikę.

Interpretacja dolin polodowcowych

Doliny polodowcowe odpowiadają starożytnym dolinom rzecznym, których wody bieżące wykorzystywały słabości strukturalne. Większość z tych starożytnych dolin mogła zostać wykopana już w oligocenie (Monjuvent, 1978).

Starożytne doliny rzeczne

Doliny lodowcowe zostały zrektyfikowane lub zreorganizowane w wyniku przejścia lodowców i często są szersze, proste i gładkie. Tak więc dolina Chamonix jest „strukturalną depresją prowadzoną przez erozję”, gdzie osadowe ziemie liasowej synkliny , ściśnięte między dwiema krystalicznymi łuskami Mont Blanc i Aiguilles Rouges , można było łatwo oczyścić (Veyret, 1959).

Rola obszarów o słabości strukturalnej

Doliny polodowcowe znajdują się na obszarach o słabości strukturalnej. Jest to szczególnie w przypadku większości dolin masywu Mont-Blanc lub norweskich fiordów , które są tylko polodowcowe doliny zalanych przez morze. Tektoniczne warunki są również zaangażowane w układzie dopływu dolin, widzieliśmy widać, jak a także w układzie głównych dolin. Wyjaśniają proste linie i łokcie, jak dolina górnego Rodanu od Gletsch do Jeziora Genewskiego lub zakręt Martigny .

Uwagi i odniesienia

  1. (fr) Claude Beaudevin, Doliny lodowcowe: przekrój  " , na geoglaciaire.net , Krajobrazy lodowcowe, 7 stycznia 2013
  2. Aluwia skończono-lodowcowe to osady morenowe porzucone przez czwartorzędowe lodowce.
  3. Louis Lliboutry , Traktat glacjologiczny , Masson et Cie,1965, s.  685.
  4. (fr) Claude Beaudevin, „  The Shoulders  ” , na geoglaciaire.net , The glacial landscapes,7 stycznia 2013
  5. (fr) Claude Beaudevin, „  Gradins de confluence  ” , na geoglaciaire.net , Glacial landscapes,7 stycznia 2013

Załączniki

Bibliografia

Powiązane artykuły