Undersøgelse afslører struktur og oprindelse af gletsjerpolering på Yosemites klipper

Gletscherne, der udhuggede Yosemite Valley, efterlod meget polerede overflader på mange af regionens klippeformationer. Disse glatte, skinnende overflader, kendt som gletsjerpolering, er almindelige i Sierra Nevada og andre glacierede landskaber.

Geologer ved UC Santa Cruz har nu set nærmere på strukturen og kemien af ​​gletsjerpolering og fundet ud af, at den består af en tynd belægning, der er smurt ind på klippen, da gletsjeren bevægede sig hen over den. De nye resultater, offentliggjort i novembernummeret af Geologi , vise, at poleringen ikke blot er resultatet af slid og udjævning af gletsjeren, som man tidligere troede. I stedet, det er et tydeligt lag aflejret på overfladen af ​​klippen ved bunden af ​​gletsjeren.

Dette glatte lag, der dækker klippen ved bunden af ​​gletsjere, kan påvirke, hvor hurtigt gletsjerne glider. Det hjælper også med at forklare, hvorfor glacialpolish er så modstandsdygtig over for vejrlig længe efter, at gletsjerne, der skabte den, er væk.

Ifølge medforfatter Emily Brodsky, professor i jord- og planetvidenskab ved UC Santa Cruz, denne ultratynde belægning kan hjælpe glaciologer med bedre at forstå mekanikken i, hvordan gletsjere bevæger sig, og det giver et potentielt arkiv til at datere, hvornår materialet blev klistret på klippen.

"Dette er utrolig vigtigt nu, når vi tænker på stabiliteten af ​​iskapper, " sagde Brodsky. "Det er ret svært at komme til bunden af ​​en gletsjer for at se, hvad der foregår der, men gletscheren kan fortælle os om sammensætningen af ​​gunken på bunden af ​​gletschere, og hvornår poleringen blev dannet."

Hovedforfatter Shalev Siman-Tov, en postdoktor ved UC Santa Cruz, havde tidligere undersøgt de højpolerede overflader fundet på nogle jordskælvsforkastninger. For at undersøge glacial polering, han slog sig sammen med Greg Stock, der fik sin ph.d. ved UC Santa Cruz og er nu parkgeolog i Yosemite National Park.

"Jeg ville anvende det, vi kender fra forkastningszoner og jordskælv, til glaciologi, " sagde Siman-Tov. "Jeg var ikke bekendt med gletsjerlandskaber, og jeg var meget interesseret i at udføre et betydningsfuldt feltstudie uden for mit hjemland Israel."

Han og Stock vandrede ind i Yosemite National Park for at indsamle små prøver af gletsjerpolering fra snesevis af steder. De valgte prøver fra tre steder til detaljerede analyser. Et sted (Daff Dome nær Tuolomne Meadows) dukkede op fra under gletsjerne i slutningen af ​​den sidste istid omkring 15, 000 år siden. De to andre steder er i Lyell Canyon nær små moderne gletsjere, der blev dannet under den lille istid for omkring 300 år siden. Lyell Glacier er ikke længere aktiv, men McClure Glacier bevæger sig stadig og har en ishule ved sin tå, der gjorde det muligt for forskerne at indsamle frisk polish fra et område med aktiv glidning og slid.

Forskerne brugte en ionstråle til at skære tynde sektioner af fra prøverne, og de brugte elektronmikroskopiteknikker til at afbilde prøverne og udføre elementære analyser. Resultaterne viste, at de bittesmå fragmenter i belægningen var en blanding af alle de mineraler, der findes i granodioritgrundfjeldet. Dette tyder på en proces, hvor gletsjeren skraber materiale fra klipperne og maler det til en fin pasta, spreder det derefter ud over klippeoverfladen for at danne et meget tyndt lag, der kun er et par mikrometer tykt.

"Slibende slid fjerner materiale og gør overfladen glattere, samtidig med at de producerer de slidprodukter, der bliver konstruktionsmaterialet til belægningslaget, " skrev forskerne i avisen.

Siman-Tov ønsker nu at datere laget og bekræfte tidspunktet, hvor gletsjeren eroderede klippeoverfladen. Han udfører også laboratorieforsøg for at forsøge at genskabe de samme strukturer, der er observeret i belægningslaget. Forskerne vil fortsætte med at arbejde med Stock i Yosemite for at studere den kemiske forvitring af glaciale poleringsoverflader sammenlignet med almindelige, blotlagt granodiorit.