Movimiento de Los Glaciares

5/13/2018 Movimiento de Los Glaciares - slidepdf.com

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Movimiento de los Glaciares - Geomorfología

Ll. G – 2º Grado en Geología

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Movimiento

de losGlaciares

Lluch Gual Pérez

2º Grado en Geología 2010/11





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Índice

Abstract…………………………………………………………………………………. 3

Breve historia…………………………………………………………………………… 4

-Métodos de estudio

Características del movimiento………………….………………………………….… 5

- Comportamiento del hielo- Velocidad…………………………………………………………………... 6 - Circulación / Líneas de desplazamiento………………….……………… 7 - Proceso de movimiento y sus mecanismos…………………………….. 8- Tipos de flujo………………………………………………………………. 10

Bibliografía……………………………………………………………………………… 11





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Abstract

The movement of glaciers, caused by gravity, could be considered a fundamental partof the water cycle. This is because the mechanisms that accompany it and the fussion-

solidification of ice. The displacement depends on the physical properties of ice,climate environment and the characteristics of the emplacement. The kind of glacier.

The study of the movement of glaciers, from the accumulation zone to the ablation, iscomplex. We can distinguish two simultaneous processes: basal sliding and internaldeformation.

One of the measurable characteristics is speed, which varies depending on the areaof the glacier where it is measured. It generally takes smaller values near the walls andfloor of the emplacement.

Geomorphologically, glacier movement will become a powerful agent of erosion andwill result in a characteristic modelation of the site.





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Breve historia

El estudio del movimiento de glaciares no tuvo gran importancia hasta el siglo XVIII,

cuando se comenzaron a realizar expediciones a zonas alpinas con motivos

científicos.

Los primeros estudios de los que se tienen constancia pertenecen Saussure, médico y

naturalista de Ginebra, a mitades del XVIII explicó el desplazamiento glaciar como un

deslizamiento sobre el lecho. Esta idea inicial fue la precursora del modelo sobre

deslizamiento basal en el que se decía que el hielo glaciar era semejante al originado

por congelación de agua líquida. Un sólido frágil .

Un siglo después, Agassiz (1840), formuló una hipótesis sobre flujo diferencial la cual

decía que el glaciar retrasaba su desplazamiento en la zona de contacto con las

paredes y, por lo tanto, existía una deformación impropia de cuerpos frágiles.

Forbes (1843) afirmó que los glaciares presentaban desplazamientos diferenciales sin

llegar a romperse, es decir, que el hielo de los glaciares poseería cierto

comportamiento plástico. Posteriormente fue demostrado en los trabajos de Nye y

Glen (1952) que el hielo glaciar posee propiedades generales de un sólido plástico.

A pesar de todo lo anterior, hoy día se dice que los glaciares no presentan flujo, sino

fluencia. La fluencia es la deformación lenta y permanente de un cuerpo sólido

cristalino, el hielo glaciar, con múltiples dislocaciones estructurales ocasionadas por

las transformaciones diagenéticas y las tensiones a las que se encuentra sometido

permanentemente.

-Métodos de estudio-

Antiguamente, los métodos empleados

para conocer datos sobre el

movimiento en los glaciares eran los

sondeos y el uso de estacas sobre las

paredes y el hielo. Las deformaciones

internas dificultaban en gran medida el

estudio. En la actualidad, y gracias al

avance de la tecnología, se tiende a los

métodos geofísicos, fotogramétricos,

topográficos, satélite, etc.





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Características del movimiento

La dinámica glaciar depende de las propiedades físicas, los rasgos morfológicos y de

la cantidad de hielo acumulado, todo ello influido por la morfología del emplazamiento

y del ambiente climático.

-Comportamiento del hielo-

Mediante la ecuación de Glen (1952) se puede obtener una caracterización del

comportamiento del hielo en su movimiento. La fórmula muestra la relación entre el

esfuerzo τ, en bares, y la deformación, ε por año, en el hielo glaciar.

ε = K τn , siendo k y n constantes para cada glaciar.

n es la constante de ordenación o empaquetamiento. Toma valoresreales positivos, desde 1 a ∞, y aumenta con relación al mejor grado de

ordenamiento entre cristales, es decir, depende de la presión

confinante, la antigüedad del hielo y la cantidad de impurezas.

K es la constante de plasticidad, depende de la temperatura del hielo y

da información sobre la movilidad de los cristales. Aumenta el valor en

glaciares templados.

Según las leyes de Glen, aparecen tres tramos:

1- Creep primario o transitorio:

escasa respuesta a los esfuerzos

y un flujo de reajuste interno.

2- Creep secundario o cuasi-

viscoso : comportamiento

escasamente plástico.

3- Creep terciario o acelerado:tiende a la plasticidad perfecta

El comportamiento depende de la antigüedad del

glaciar; debido ello, los cálculos del flujo no teórico

son ajustados mediante ecuaciones más complejas:

ε = K τ+ K2 τ2+ K3 τ

4 ; Lliboutry (1964)

ε = K τ+ K2 τn

; Meier (1960)





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-Velocidad-

La velocidad del movimiento en un glaciar suele ser referido al caudal (el volumen de

hielo que pasa por una sección en la unidad de tiempo).

En Nye (1952):

CΦ=Sivi=yihivi ; donde yi es la anchura media del conducto

constante en cada sección Si, hi el espesor del hielo y vi la

velocidad.

Dependiendo de la zona del glaciar, la velocidad puede tomar

valores de entre 3 y 300 m/año. En zonas de paredes abruptas

puede alcanzar velocidades de 1-2 km/año.

Los glaciares se caracterizan por poseer unas velocidades

transversales máximas en su centro, reduciéndose entre un 8 y

un 70% a causa de la fricción conforme se acerca la masa dehielo a los márgenes. En la vertical, la velocidad es mayor en la

zona superficial que en la más profunda por la fricción con el

lecho.

Un caso de comportamiento anómalo en la velocidad lo podemos encontrar en

algunos glaciares de valle en los cuales la masa de hielo se puede mover a una

velocidad cien veces superior al valor medio acompañado de vibraciones, llegándose

a desplazar 11 km. Son los llamados glaciares con flujos espasmódicos o surging

glaciers. Las causas son altas presiones del agua subglaciar, puede deberse a la

actividad sísmica o a modificaciones en la precipitación.





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-Circulación/Líneas de desplazamiento-

La circulación se inicia en la zona de acumulación hasta la de

ablación. La tendencia del hielo es a abrirse en abanico, es

decir, del centro de la masa hacia las paredes.

Aquellas que no estén confinadas entre las paredes del

emplazamiento poseerán una circulación extrusiva. Se trata

de un desplazamiento centrífugo desde el área de

acumulación hacia los bordes donde tiene lugar la ablación

total.

Por otro lado, en glaciares confinados al relieve tendrá lugar la circulación

gravitacional . Se produce un desplazamiento lineal desde el área de acumulaciónhasta la zona de ablación total.

Atendiendo al perfil, las líneas de desplazamiento tendrán las siguientes formas:

a) En planta:

1- Flujo parabólico (no deslizante): sobre márgenes o laderas, queda retrasado.

2- Flujo en bloque: apenas queda retrasado como el anterior.3- Flujo simétrico: sobre laderas o márgenes, ligeramente retrasado.

4- Flujo asimétrico: irregularidades por rozamiento hielo/roca, hielo/hielo

b) Longitudinal:

1- Simétrico: retrasado en la base por rozamiento roca/hielo.

2- Asimétrico: líneas de flujo hacia distorsionadas hacia la superficie por

rozamiento diferencial interno hielo/hielo.





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-Proceso de movimiento y sus mecanismos-

El desplazamiento de los glaciares viene originado por el empuje que depende de la

masa de hielo, y la pendiente.

Se distinguen dos procesos

simultáneos:

1- Deformación interna

2- Deslizamiento basal

La deformación interna

Se caracteriza por un flujo lento de reptación o creep y no estar formado por un

conjunto de movimientos continuos y masivos. Sigue las leyes de Glen para el

comportamiento del hielo.

Se pueda dar por varios mecanismos:

- Deslizamiento planar: desplazamiento de planos de hielo respecto a otros. Con

n en ecuación de Glen (1952) elevada, es decir, escasos vacios entre granos y

alta ordenación. Se suele observar con mayor facilidad en glaciares cuya zona

de acumulación es más extensa que la de ablación, lo que confiere una mayor

posibilidad de diagenización pausada y, por lo tanto, estratificación (existencia

de planos).





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- Cambios de fase: periodos de fusión-solidificación. Se da para valores altos de

K en la ecuación de Glen (1952). Debido a las altas presiones causadas por la

compresión que ejerce la masa de hielo, aumenta la temperatura hasta

aproximarse al punto de fusión, cuando llega a zonas de distensión solidifica de

nuevo. En glaciares cálidos de poco espesor.

- Reajuste intergranular: supresión de vacíos y discontinuidades para optimizar

el empaquetamiento (n, en la ecuación de Glen (1952) ). Para valores próximos

a 1, aún queda nieve residual. Tiene lugar el creep secundario, escasamente

plástico. Propio de glaciares en retroceso.

Deslizamiento basal

Consiste en el desplazamiento masivo y discontinuo del hielo sobre el lecho. Depende

de la relación lecho/masa de hielo y de la existencia de agua líquida, la cual actúa

como lubricante facilitando el deslizamiento.

Este deslizamiento conlleva la existencia de un flujo plástico basal, es decir, tendencia

a rodear los obstáculos mayores. Para glaciares de tipo templado se producirá fusión-

recongelación por aumento suficiente de temperatura por fricción con el lecho alpresentarse irregularidades. En algunos casos, se puede explicar el movimiento de los

glaciares como un simple deslizamiento por gravedad.





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-Tipos de flujo-

El hielo del glaciar, en su movimiento, posee una característica llamada

autorregulación. Ésta consiste en ajustar la velocidad y el espesor dependiendo de lascaracterísticas del lecho. La autorregulación se manifestará en el tipo de flujo.

Según los esfuerzos a lo largo del glaciar, nos encontramos con (Nye, 1952):

- Flujo compresivo: durante la reducción de la velocidad del glaciar. Los planosde deslizamiento se encorvan dando forma ascendente pudiéndose transportarlos detritos hasta la superficie.

- Flujo extensivo : en zonas de aumento de velocidad. Los planos de las laminasse encorvan hasta hacerse tangentes al lecho.





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Bibliografía

Humbrey y Jürg (2004). Glaciers. Cambridge University Press. Pags. 60-100.

Knight, P. (1999). Glaciers. Standley Thormes. Pags. 123-149

Gutiérrez Elorza, M. (2001). Geomorfología Climática. Omega. Pags 43-49

Patterson, W.S.B. (1994). The Physics of Glaciers. Butterworth Heinemann. Pags.132-

157.

Pedraza Gilsand, J. (1996). Geomorfología. Principios, Métodos y Aplicaciones.

Editorial rueda. Pags 147-158.

Páginas Web, imágenes.

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