Скалистые горы Северной Америки несут безошибочную подпись льда. В то время как тектонические силы поднимали эти большие кордильеры в течение десятков миллионов лет, это было повторное продвижение и отступление массивных альпийских ледников во время плейстоценовой эпохи - примерно от 2,6 миллионов до 11 700 лет назад - что вылепило зубчатые вершины, глубокие долины и нетронутые озера, которые определяют диапазон сегодня. В отличие от континентальных ледяных щитов, которые душили Канаду и северные Соединенные Штаты, Скалистые горы размещали сложные системы долины и ледников Пьемонта, которые текли вниз по каждому крупному дренажу. Наследие этих замерзших рек - пейзаж драматических контрастов: острые хребты и округлые бассейны, обширные U-образные долины и хаотические груды скалистых обломков. В этой статье рассматриваются конкретные эрозионные и осажденные процессы в работе, различные формы рельефа, которые они создали, и знаковые места через Скалистые горы, где это ледниковое наследие наиболее заметно.

Двигатели эрозии: альпийские ледники в Скалистых горах

Чтобы понять рельефы, нужно сначала понять инструменты и механику ледников, которые их вырезали. Альпийские ледники берут свое начало в высокоподнятых цирках, где снег накапливается быстрее, чем тает. На протяжении веков вес накапливающегося снега сжимает нижние слои в плотную, гранулированную волокну и в конечном итоге в твердый ледниковый лед. Когда масса льда становится достаточно толстой - обычно около 30 до 50 метров - гравитация преодолевает внутреннее трение, и ледник начинает течь вниз по склону.

Этот поток является двигателем эрозии. Ледник движется по двум основным механизмам: внутренняя деформация, где кристаллы льда проскальзывают друг мимо друга, и базальный скольжение, где талая вода смазывает дно ледника, позволяя ему скользить по коренной породе. В Скалистых горах базальный скольжение было особенно эффективным, потому что климат произвел достаточно талой воды, чтобы держать ледниковое ложе влажным. Это скольжение дает ледникам огромную эрозионную силу.

Инструменты эрозии двояки. Во-первых, выщипывание происходит, когда талая вода просачивается в трещины в породе, замерзает и разрывает свободные блоки породы, которые встраиваются в основание и стороны ледника. Во-вторых, истирание происходит, когда эти встраиваемые породы соскребают скалу, как грубая наждачная бумага, измельчая ее и производя мелкую каменную муку. Эта каменная мука превращает ледниковые потоки и озера в характерный бирюзовый цвет, наблюдаемый в таких местах, как озеро Луиза. Сочетание выщипывания и истирания - это то, что превращает V-образную речную долину в широкую U-образную ледниковую впадину.

Эрозионные формы земли: Скульптурное ядро Скалистых гор

Эрозионные формы суши доминируют над высокогорным ландшафтом Скалистых гор. Они являются наиболее заметным свидетельством огромной силы льда.

U-образные долины и висячие долины

Наиболее классическим ледниковым рельефом в Скалистых горах является U-образная долина. Там, где река может вырезать узкую, крутую V-образную долину, ледник заполняет весь пол долины. Толщина и ширина ледника заставляют его одновременно разрушать стороны и дно долины. По мере того, как лед течет, он расширяет и углубляет долину, создавая плоский пол и крутые прямые стороны. Долина Боу в национальном парке Банф, Альберта, является примером учебника. Дно долины широкое и относительно плоское, удерживая реку Боу и город Банф, в то время как стены круто поднимаются с обеих сторон к вершинам, таким как гора Рундл и гора Сульфер.

Висячие долины являются прямым следствием этого процесса углубления. Меньшие притоковые ледники часто впадают в больший главный ледник. Главный ледник, будучи толще и мощнее, вырезает свою долину намного глубже, чем могут притоки. Когда лед тает, притоковая долина остается «висящей» на сотни метров над главным дном долины. Потоки и реки вытекают из этих висящих долин, часто опускаясь над краем как впечатляющие водопады. Одним из самых драматических примеров в Скалистых горах является водопад Такаккав в Национальном парке Йохо, Британская Колумбия, который падает на 373 метра от висящей долины в большую долину Йохо.

Цирк, Арет и Рога

На самых высоких высотах формируются наиболее отличительные альпийские формы рельефа. A cirque — чашеобразная, амфитеатральная впадина, вырезанная в сторону горы. Он образуется там, где возникает ледник. Процесс обусловлен вращательным движением льда в бассейне. Плакинг особенно эффективен в основании головной стенки, углубляя цирк. Когда ледник тает, цирк часто заполняет воду, чтобы сформировать tarn.Cirque Lakes в Национальном парке Скалистых гор, Колорадо, и Айсбергское озеро в Национальном парке Глейшер, Монтана, являются потрясающими примерами этих особенностей.

Когда два цирка образуются бок о бок на горе, хребет между ними постепенно сужается. Этот острый, острый хребет известен как arête. Возможно, самым известным аретом в Скалистых горах является Garden Wall в Национальном парке Глейшер, который образует драматический разрыв между долинами Многих ледников и озера Макдональд. Когда три или более цирка разрушают гору с нескольких сторон, они вырезают крутой, пирамидальный пик, известный как horn. Самым знаковым рогом в канадских Скалистых горах является Mount Assiniboine, часто называемый «Матерторном Скалистых гор», расположенный на границе Британской Колумбии и Альберты около Национального парка Банф.

Усеченные шпоры и рош-мутонне

Когда ледник выпрямляет и расширяет свою долину, он не просто вырезает ее; он также вырезает концы хребтов, которые когда-то проецировались в долину. Эти отрезанные хребты называются усеченными отрогами. Проезд по шоссе Айсфилдс Паркуэй (Шоссе 93) в Альберте показывает усеченные отроги почти по всему маршруту, где стены долины показывают резкие, открытые скалы, где ледник срезал промежуточные хребты.

На дне долины ледниковая эрозия часто создает асимметричные коренных ручек, известных как roche moutonnées. Верхняя сторона скалы сглаживается и попеременно стирается истиранием, когда лед скользит по ней, в то время как нисходящая сторона крутая и зазубренная, где лед вырвал куски скалы. Эти особенности действуют как указатели направления, показывая путь потока ледника.

Депозиционные формы рельефа: Обломки, оставленные позади

Ледники не только удаляют материал, они также являются мощными переносчиками осадка. Этот осадок, известный как ледниковая дробь, представляет собой плохо отсортированную смесь глины, ила, песка, гравия и валунов. Когда ледник тает, этот мусор сбрасывается по ландшафту, образуя отчетливый набор осаждений рельефа.

Морейн

Морейны представляют собой скопления, до тех пор пока не отложат непосредственно лед. Они классифицируются по их положению относительно ледника. Поздние морены образуются по бокам ледника, когда скала падает со стен долины на лед. Когда ледник тает, они становятся хребтами, проходящими по сторонам долины. Среднеморские морены образуют, где сливаются два ледника; прилегающие боковые морены объединяются в единую полосу обломков, идущую по центру комбинированного ледника. Темные полосы, видимые на поверхности ледника Атабаска в леднике Колумбии, являются медиальными моренами.

Наиболее значительными осаждениями являются терминальные морены и рецессионные морены. Терминальная морена — это хребет до отложения в самой дальней точке наступления ледника. Она отмечает максимальную протяженность льда. После того, как ледник начинает отступать, он может немного приостановиться или перейти в период климатической стабильности, построив дополнительные рецессионные морены. Вся долина Флэтхед в Монтане ограничена массивными моренными системами, которые затушили реку Флэтхед, создав Озеро Флэтхед, одно из крупнейших естественных пресноводных озер на западе США. Морены на южном конце озера являются классическими примерами терминальных морен из плейстоцена.

Ледниковая эрратика и поезд для эрратики Foothills

Одна из самых увлекательных форм ледникового осаждения — это ледниковые неустойчивые. Это большие валуны, которые были перевезены далеко от их истоков, часто на сотни километров. Наиболее ярким примером в регионе Скалистых гор является Поезд для стирки футиллов в Альберте. Во время последнего ледникового максимума поток льда из центральных Скалистых гор подобрал блоки отличительного кварцита из специфического образования в районе Джаспера. Эти валуны были перенесены на восток и юг, и по мере таяния льда они были сброшены в длинный, узкий пояс, простирающийся от долины реки Атабаска почти до границы с Монтаной. Крупнейшим из этих скачков является Окоток Эрратик, также известный как «Большая скала», который весит около 16 500 тонн и сидит изолированным в поле фермера. Он выступает в качестве мощного свидетельства транспортной

Промывные равнины и эскизы

По мере таяния ледников они производят огромное количество талой воды. Эта вода сортирует и переносит ледниковую дождевую, создавая различные формы рельефа. Поймы (FLT:1]] (или песчаные) — это широкие, мягко наклонные равнины, образованные плетеными талыми потоками, уносящими осадки с фронта ледника. Отложения в пойме стратифицированы и отсортированы, в отличие от хаоса до тех пор. Долины многих крупных рек в Скалистых горах, такие как долина реки Боу возле Канмора, содержат обширные пойменные террасы, которые были отложены, когда ледники отступили.

Лесочники — длинные извилистые хребты из стратифицированного песка и гравия, которые образовались в туннелях внутри или под ледником. По мере таяния льда русло потока оставалось извилистым хребтом. В то время как более распространены в районах, покрытых континентальными ледяными щитами, эскеры можно найти в горных долинах северных Скалистых гор, обеспечивая ценные залежи агрегата для строительства.

Ледниковые озера: Драгоценности Скалистых гор

Скалистые горы славятся своими потрясающими озерами, и практически все они обязаны своим существованием ледниковым процессам. Эти озера можно классифицировать по их происхождению.

Тарны — это озера, которые занимают дно цирка после таяния ледника. Они часто глубокие и окружены крутыми скалами. Озеро Облаков в районе горы Ассинибуан и многочисленные тарны в Горском хребте Колорадо.Патерностерские озера представляют собой цепь тарн, связанных потоком, образуя «струну бусин» в ледниковой долине. Они образуются там, где ледники отлагают небольшие рецессионные морены по дну долины, забивая небольшие бассейны за каждым хребтом.

На сегодняшний день самыми известными ледниковыми озерами в Скалистых горах являются проледниковые озера, заглушенные моренами. , затухающие моренами. Озеро Луиза в Национальном парке Банф является ярким примером. Озеро находится в висящей долине, затухающей на нижнем конце ледником Виктория. Яркий бирюзовый цвет озера происходит от каменной муки, подвешенной в талой воде ледника. Морейнское озеро , расположено в долине Десяти пиков и затухает массивной каменной кучой от оползня, который сам, вероятно, был вызван ледниковым дебютом. Плоское озеро, как упоминалось ранее, является большим проледниковым озером, затухшим терминальными моренами, создавая массивный водоем, поддерживающий богатую экосистему.

Иконические пейзажи и где их увидеть

Теория ледниковой геологии оживает в конкретных, доступных местах по Скалистым горам.Эти места предлагают наиболее четкие представления о функциях, описанных выше.

Национальный парк Glacier, Монтана

Как следует из названия, этот парк представляет собой витрину ледниковых процессов. Драматический ландшафт парка был вылеплен более чем 150 ледниками во время Малого ледникового периода, хотя сегодня осталось менее 30. Дорога, идущая к Солнцу, пересекает сердце парка, предлагая беспрецедентное путешествие по U-образным долинам, мимо висящих долин с каскадными водопадами и над континентальным водоразделом на перевале Логан. Стену сада видна с дороги, а Высоколинейная тропа идет по этому классическому арету. Ледник Гриннелл, доступный по тропе, обеспечивает прямой вид на исчезающий ледник и связанные с ним морены и цирк.

Ледяной полей Колумбии, Альберта

Простираясь по границе национальных парков Банф и Джаспер, ледяное поле Колумбия является крупнейшим ледяным полем в Скалистых горах, занимая площадь 325 квадратных километров. Это современный остаток массивной ледяной шапки, которая когда-то покрывала этот регион. Ледник Атабаска, один из восьми основных ледников в Северной Америке, является одним из самых доступных ледников. Посетители могут ходить по льду или совершить экскурсию по леднику. Вид с пальца на ледник открывает широкие U-образные долины, вырезанные льдом. Морены и обрезки на стенах долины показывают четкий отчет об отступлении ледника за последние 150 лет.

Национальный парк Скалистые горы, Колорадо

Передний хребет Колорадо предоставляет другую перспективу ледниковой геологии, с доказательствами как обширного оледенения долины, так и более мелких альпийских круговых ледников. Парк содержит ледник Tyndall, один из немногих оставшихся ледников Колорадо. Площадь ледникового ущелья обеспечивает доступ к многочисленным тарнам и циркам, включая Озеро мечты и Изумрудное озеро. В парке также есть поразительные примеры ледниковых эрозий и морен. Флатироны вблизи Боулдера, хотя и не вырезанные непосредственно ледниками, связаны с ледниковой средой. Циклы замерзания-оттепели периглациального климата разрушили слои осадочных пород, создав отличительные наклонные плиты, а ледники в высокой стране обеспечили талую воду, которая помог

Современная криосфера и изменение климата

Ледники Скалистых гор не являются реликвиями прошлого; они являются активными и динамическими системами, которые быстро реагируют на изменение климата. С конца Малый ледниковый период в середине 19-го века альпийские ледники через Скалистые горы находились в состоянии общего отступления. Данные Геологической службы США и Службы национальных парков показывают, что ледники в Национальном парке Глейшер потеряли более 80% своей площади. Ледник Гриннелл значительно отступил, и его одноименное озеро расширилось в результате.

Это отступление имеет глубокие последствия. Ледники действуют как «водяные башни», сохраняя зимние осадки в виде льда и медленно высвобождая его в сухие летние месяцы. По мере их исчезновения этот естественный резервуар теряется, что приводит к снижению летних потоков и повышению температуры воды, что угрожает водным видам, таким как форель. Потеря ледников также изменяет стабильность окружающих склонов, увеличивая риск оползней и обломков, поскольку лед, который когда-то поддерживал стены долины, исчезает.

Заключение

Скалистые горы — живой учебник ледниковой геологии. От U-образных желобов долины Боу до острых аретов Садовой стены, от массивных терминальных морен озера Флэтхед до изолированных эрегатов равнин Альберты, свидетельства ледникового действия неизбежны. Эти формы рельефа не являются статическими; они продолжают развиваться по мере того, как современные ледники отступают и периглациальные процессы берут верх. Понимание динамической взаимосвязи между льдом и скалой обеспечивает более глубокое понимание величественного ландшафта Скалистых гор и подчеркивает важность сохранения ледников, которые продолжают формировать его. Для тех, кто хочет посмотреть, история льда написана на каждом пике и долине.