GLACIJALNI PROCESI I OBLICI Ledenjak Pasterze ispod Grossglocknera

GLACIJALNI PROCESI I OBLICI Ledenjak Pasterze, ispod Grossglocknera; snimila: Dialma Fažo

SNIJEG - FIRN - LEDENJAČKI LED - voda kristalizira u heksagonskom sustavu - SNIJEG je male gustoće - reducira se međuprostor - deformacije i istiskivanje zraka - kompakcija - rekristalizacija snijega - srastanje i formiranje grudica 2 -5 mm - FIRN - nastavlja se rekristalizacija - kristali se spajaju i nastaje LEDENJAČKI LED (kristali od nekoliko dm 3) pretvaranje “svježe napadalog” snijega u firn i ledenjački led - za ovaj proces potrebno je vrijeme (kompakcija - dani, firn - godine) preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

neke karakteristike leda: - led je krt samo pri atmosferskom tlaku; pri povećanju tlaka postaje plastičan - kad dostigne kritičnu debljinu (od 18 m) led počinje gravitacijski klizati i postaje ledenjak - plastično tečenje - uzrokuje stalne deformacije - odgovor na pritisak - primarni način kretanja zona krtog leda zona plastičnog leda klizanje tečenje kretanje ledenjaka kombinacijom plastičnog tečenja i klizanja preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

Područja koja su danas (zadnjih 10. 000 godina) prekrivena ledom 10% sveukupnog kopna je pod ledom preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology ukupni volumen danas prisutnog leda na Zemlji: 28 - 35 mil. km 3

POJAVNI OBLICI LEDA NA ZEMLJI LEDENJACI (DOLINSKI, PLANINSKI, CIRKNI, VISEĆI…) LEDENI POKROVI (Antarktik/a i Grenland) LEDENI ŠELFOVI (oko Antarktika, stvara se od ledenjaka) LEDENE KAPE (polarne, subpolarne) LEDENE SANTE (pokrivaju Arktički ocean) sante - smrznuta morska voda - ledene ploče 0. 5 - 2(3)m LEDENI BREGOVI -1/9 vani - veliki blokovi leda - nakon otkidanja rotiraju za 1800 i nastavljaju putovanje morem; na površini ne nose stijene, jer nakon rotacije one padaju u more

LEDENJACI TIPOVI LEDENJAKA razlikuju se dva osnovna tipa: DOLINSKI LEDENJACI i LEDENI POKROVI (kontinentalni ledenjaci) DOLINSKI LEDENJACI - smješteni u dolinama između planina, često kao povezani sustav planinskih dolina - pokreću se, klize s većih prema manjim visinama - relativno su mali u odnosu na ledene pokrove (npr. Beringov ledenjak, Aljaska - 200 km dug; Salmonov ledenjak, Kanada - 500 m debljine) veliki dolinski ledenjak, Aljaska vidljiv sustav od nekoliko manjih ledenjaka u pozadini (kao “pritoke”) preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

LEDENI POKROVI (Inland Eis) (kontinentalni ledenjaci) - pokrivaju velika područja (do 50. 000 km 2) i nisu ograničeni topografijom kao dolinski ledenjaci - kreću se u svim smjerovima od središta akumulacije - prisutni su na dva područja - Antarktik i Grenland, debljina leda iznosi i do 3. 000 m u središnjem dijelu preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology Antarktik www. crystalinks. com/antarctica. html ledeni pokrov Antarktika

polarni ledeni pokrovi ledene sante prekrivaju Arktički ocean Arktik - led 1979 earthobservatory. nasa. gov/Newsroom/New. Images/. . . www. crystalinks. com/antarctica. html ANTARKTIK/A Arktik - led 2003

LEDENE KAPE - ledenjačke doline i ledeni pokrovi razlikuju se po veličini i smještaju, a varijeteti između njih nazivaju se LEDENE KAPE - slični ledenim pokrovima, ali su manjih dimenzija, površine (npr. Penny ledena kapa na otoku Baffin, Kanada - 6. 000 km 2) - neke ledene kape su nastale rastom ledenjačkih dolina, a mogu biti gotovo ravni (ravni tereni - neki otoci Kanadskog Arktika i Island) www. bouletfermat. com/backgrounds/canada_circa_1900/ Baffin Island, Kanadski Arktik

L E D E NJ A C I “ponašanje ledenjaka” - odnos nakupljanja (akumulacije) i otapanja (otjecanja) leda - gornji dio ledenjaka - zona akumulacije - površina trajno pokrivena ledom - donji dio - zona otapanja (otjecanja) - dolazi do gubitaka uslijed otapanja, isparavanja - na kraju zime - ledenjak pokriven s akumulacijom sezonskog snijega - proljeće i ljeto - otapanje - visina do koje doseže otapanje snijega i leda - granica firna (FIRN LIMIT) - definira zonu akumulacije i zonu otapanja; varira ispod granice snijega, led i snijeg se gube tijekom sezone otapanja, a u zoni akumulacije iznad te granice dodan je novi firn ledenjaku tijekom zime (padanjem snijega) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology

KRETANJE (“tečenje”) LEDENJAKA - kretanje ledenjaka - uslijed gravitacije, težine - nekoliko mm/dan do 15 m/dan - gornji dio ledenjaka - veći volumen leda, strmija padina - brže kretanje od donjeg dijela - led iz viših dijelova nadopunjuje led “izgubljen” otapanjem u nižim dijelovima - kretanje leda ovisi i o temperaturi (godišnja doba, klima) - temperatura blizu točke otapanja - brže kretanje! brzina kretanja varira horizontalno i vertikalno; brzina je najveća na površini ledenjaka u njegovom središtu (duljina strelica je proporcionalna brzini) preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

brzina kretanja varira unutar samog ledenjaka - središnji dio se kreće brže od bokova (kao kod tekućica!) - površina se kreće brže od baznog dijela dvije bušotine u ledu s pokretljivim cijevima - promjena oblika i položaja cijevi mjerena je periodički rezultat: u bazi cijev se pokreće baznim klizanjem (ledenjak klizi po podlozi, stijenama - pritiskom ledenjaka o podlogu stvara se tanki film vode (otopljenog leda) - otpor klizanju - donji dio cijevi se naginje - ukazuje na veliki pritisak mase ledenjaka iznad čega je brzina kretanja veća - ova pojava -uzrokovana plastičnim tečenjem leda (plastičnom prirodom leda) - zona krutog leda (pri vrhu) - led se kreće pasivno (na plastičnom tečenju leda ispod) - cijev se ne savija preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology

pukotine, raspukline u ledu - ledenjak se kreće različitom brzinom duž svoje duljine - ovisi o promjeni nagiba (ustrmljenost terena) - niz “stepenica” - prijelaz preko strmine je brži - gornja zona krutog leda ne pokazuje mogućnost “istezanja” kao niži dijelovi koji teku plastično - kruti led puca uslijed napetosti i nastaju pukotine (“crevasses”) - pukotine nastaju i kada ledenjak povija oko prepreke (teče brže na vanjskim stranama zavoja - kao tekućice!) pukotine na vanjskoj strani zavoja pukotine preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology zatvaranje pukotina na ravnom dijelu usporava, sile kompresije zatvaraju pukotine

pukotine preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology Mount Logan, Youkon Territory, Kanada teoretski ne mogu biti dublje od 40 m (najveća debljina zone krutog leda)

LEDENJAČKA (GLACIJALNA) EROZIJA -led/ledenjaci svojim kretanjem, tečenjem svojom masom i brzinom razara stjenovitu podlogu –EGZARACIJA - bazno kretanje pri dnu ledenjaka - abradira stijene, otopljeni led/voda ulazi u pukotine - smrzavanje - usitnjavanje stijena - kidanje i uklapanje fragmenata u ledenjak koji se kreće - fragmenti se vučenjem mrve, drobe (deblji ledenjak - veći pritisak na stijene); zaobljavanje, poliranje - na dnu nekadašnjih ledenjačkih dolina mogu se pronaći: uglačane/polirane površine - uslijed dugotrajnog pritiska ledenjaka u pokretu na podlogu ledenjačke brazde/strije - struganjem materijala koji ledenjak vuče po dnu komčići (mutonirane stijene) - otporniji dijelovi stijena koje preostaju nakon erozije odroni - masovno trošenje - ledeni klinovi lome stjenovite hrptove i klifove

preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology polirani kvarcit, Michigen, SAD strije na bazaltu, Devil’s Postpile National Monument, Kalifornija, SAD

LEDENJAČKI RELJEFNI OBLICI Erozijski (EGZARACIJSKI) i taložni EROZIJSKI RELJEFNI OBLICI LEDENJAČKE DOLINE - prepoznatljivog oblika - slovo U (udoline) (doline s tekućicama - slovo V) preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology ledenjačka dolina oblika slova U, Beartooth Mountains, Wyoming-Montana, SAD

ledenjačka dolina u obliku slova U, Bohinjsko jezero, Slovenija snimio: M. Juračić

www. bonusround. com/book 4 -6 part 3. html viseća dolina, Milford Sound Glacier National Park. Flathead County, Montana

CIRK ili KRNICA - obrubljeno udubljenje, urezano u planinama; mjesto gdje se nalazi početak ledenjaka (“glava” ledenjaka) - “polukružna stepenica” u kojoj su smješteni snježnici (višemanje trajne nakupine snijega i leda) - mjesta sa siparištima preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology cirk, Mt. Whitney, California, SAD preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology cirk s malim ledenjakom, Canadian Rocky Mt. ; snimio: C. C. Plummer

hopeeternal. wordpress. com/. . . / home. att. net/~stacy. bender/Thumbnails_WY. html Wyoming, SAD cirk Cirque de Navacelles, Francuska

HORN (TRN) - nastaje erozijskim procesima koji proširuju cirk oblikujući oštar vrh karakterističan za ledenjački planinski reljef - oštar vrh nastao prilikom urezivanja cirka u planinu Matterhorn (4. 478 m) u Švicarskoj - dobro poznati “horn”

GREBEN (ARÊTE) - oštri grebeni koji odjeljuju susjedne glacijalne doline - nastali urezivanjem ledenjaka preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology SLIKA 12. 22 greben sličan nožu između ledenjaka - areta, California, SAD greben, peruanske Ande; odvajaju dva ledenjaka (vide se u donjem dijelu slike); snimio: C. C. Plummer preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology

erozijski ledenjački oblici a) prije oledbe b) tijekom maksimuma oledbe c) nakon oledbe horn (trn) greben cirk odrezane uzvisine viseća dolina U - ledenjačka dolina preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

FJORD - ledenjaci mogu dospjeti mnogo dalje od točke taljenja leda - led svojom masom hladi okoliš u koji dolazi - mogu doći do morske razine - produbljuje i stvara svoju dolinu i ispod razine mora - otapanjem leda voda potapa dolinu - FJORDOVI (Skandinavija - dubine do 700 m) Geirangerfjorden, fjord u Norveškoj preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

TALOŽNI RELJEFNI OBLICI - erozijom leda i ledenjaka - uglati fragmenti stijena (relativno kratak transport), nesortirani, različitih dimenzija (od sitnih do velikih blokova) - “debris” (kršje) - nesortirani i neuslojeni materijal transportira i taloži ledenjak - TILL (tilit) (stijena koja nastaje taloženjem nakon otapanja leda iz morene) blokovi preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology nesortirani debris (kršje), till, Peru; pogled niz ledenjak; jezero uz krajnju morenu koja predstavlja branu

MORENA - “tijelo” / oblik kojim se till (tilit) transportira kao i oblik koji nastaje nakon topljenja ledenjaka razlikuju se: BOČNA MORENA - na bokovima ledenjaka - till koji izgleda kao greben, a nalazi se duž bočnih strana ledenjaka SREDIŠNJA MORENA - nastaje pri spajanju više ledenjaka (“pritoke”) kao izdužen greben; kada se spaja više ledenjaka - više središnjih morena bočna morena središnja morena podinska morena materijal transportiran i taložen duž rubova dolinskog ledenjaka je bočna morena; kad se spoje dvije lateralne morene nastaje središnja morena preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology središnje morene u ledenjačkoj dolini, Yukon Territory, Kanada

ČEONA MORENA - na kraju, čelu ledenjaka; kad ledenjak miruje - “greben” na kraju ledenjaka, kad se pokrene, pokrene i čeonu morenu (“guraju”) bočna morena središnja morena čeone morene može biti: krajnja (terminalna) - najdalje je stigla; recesijska (recessional) - nastala pri uzmicanju (otapanju) ledenjaka PODINSKA MORENA - nastala pri topljenju leda kada se istaloži na dno nošeni debris - tanki izduženi slojevi tilita kraj ledenjaka recesijska morena podinska morena preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology krajnja morena

ERATIČKI BLOKOVI - ledom transportirani blokovi, “doneseni i ostavljeni” - ako im se ne može pronaći u blizini stijena kojoj pripadaju - ledenjak! - ukazuju na smjer kretanja ledenjaka preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology eratički blok, Montana, SAD

www. colby. edu/geology/Pineo. Ridge. html Pineo Ridge, Washington County (eastern Maine),

DRUMLINI - relativno malih dimenzija, mogu biti u velikom broju, strmih strana, orijentirani u smjeru ledenjaka - uglavnom nakupine šljunka - vjerojatno nastali kad novi ledenjak preoblikuje i preuredi tilit ostavljen pri prethodnom povlačenju ledenjaka preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology drumlini, Washington, SAD preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology izduženi brežuljci - drumlini, Antrim County, Michigan, SAD; snimio: B. M. C. Pope

www. geol. umd. edu/~jmerck/geol 100/lectures/36. html drumlin, Plymouth, Massachusetts

ESKERI - nastaju u zoni otapanja - izdužena, niska tijela neobičnog oblika - povijaju - dobro sortirani sediment, kosa slojevitost - taložen u “prolazima” unutar ili ispod ledenjaka gdje dolazi do miješanja sedimenta i vode (otopljenog leda) - teče ispod i izvan leda preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology esker, Washington, SAD; snimio: D. A. Rahm

KAME - površinske morene - humci stijena koji zaostaju povlačenjem ledenjaka preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology kame, Grenland

KOTLIĆI (KETTLE) - voda (otopljeni led) oblikuje sedimente duž strana i na kraju ledenjaka koji se povlači - blokovi leda koji zaostaju povlačenjem leda mogu biti okružene sedimentima - led se otapa - nastaje jezero (kettle lakes) - česti na srednjem zapadu SAD preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. (1993): Physical Geology kotlić, Yukon Territory, Kanada

sedimentom ispunjene depresije tijekom oledbe nakon oledbe drumlini esker kame čeona morena zona otapanja blokovi zaostali povlačenjem ledenjaka preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology kotlići (kettle)

LEDENJAČKA JEZERA - oblikuju se u depresijama nastalim ledenjačkom erozijom - ledenjački sedimenti - brana - jezero nastaje između ledenjaka koji se povlači (otapa) i morene (brana) - varve - karakteristične za ledenjačka jezera preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology varve iz glacijalnih jezera; svaki par (tamni i svijetli sloj) - jedna godina www. digg. com/travel_places/Beautiful_Lake_in_the_Canadian_Rockies_Wallpaper_PIC Canadian Rockies

- procesi vezani uz kretanje leda na zemlji oblikovali su reljef, istaložili sedimente i stvorili sedimentna tijela - značaj se očituje i u činjenici da je tijekom geološke prošlosti na Zemlji led bio mnogo rasprostranjeniji no što je danas - pleistocen - ledenjaci su pokrivali velike dijelove kontinenata sjeverne hemisfere flowerslove. 110 mb. com/index. php? l=Last_Glacia. . . www. hi. is/~oi/quaternary_geology. htm

preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - četiri stadija postanka Velikih jezera (Great Lakes) koji su prvotno nastali kao ledenjačka jezera: pri povlačenju ledenjaka/leda prema sjeveru, jezerski bazeni su se punili vodom (otopljenim ledom) - točkasta (tanka) linija pokazuje današnju obalnu liniju jezera

UZROCI OLEDBI (GLACIJA) - oledbe ovise o klimatskim promjenama - cikličnost ledeno - međuledeno doba (glacijal - interglacijal) - periodi oledbe prepoznati u geološkim zapisima - prva oledba zabilježena u donjem proterozoiku, krajem proterozoika, ordovicij, karbon-perm, kvartar - dugotrajne klimatske promjene vjerojatno povezane s aktivnošću tektonike ploča - pomicanjem ploča kontinenti dolaze prema višim geografskim širinama gdje egzistiraju ledenjaci - kolizija ploča dovodi do izdizanja uzvisina iznad morske razine promjene strujanja u atmosferi i oceanima - klimatske promjene! - ciklusi - tisuće - desetci tisuća god.

MILANKOVIĆEVA TEORIJA tri parametra Zemljine orbite: 1. orbitalna ekscentričnost - odstupanje Zemljine orbite oko Sunca od gotovo kružnog oblika pa do eliptičnog - oko 100. 000 god. - to odgovara 20 klimatskih ciklusa toplo - hladno koji su se dogodili u pleistocenu 2. kut između Zemljine osi i pravca okomitog na ravninu ekliptike - pomiče se za 1. 50 od svoje prave vrijednosti 23. 50 tijekom 41. 000 god. 3. precesija ekvinocija - uzrokuje položaj ekvinocija (ravnodnevica) i solsticija (suncostaja) - pomicanje oko Zemljine orbitalne ekliptike u ciklusu od 23. 000 god. - kontinuirane promjene ova tri parametra rezultiraju količinom Sunčeve energije koja dolazi na bilo koju geogr. širinu koja varira tijekom vremena - Milanković je predložio, a mnogi prihvatili da je međusobno djelovanje ova tri parametra pokretački mehanizam za ledena - međuledena doba (glacijal - interglacijal) u pleistocenu

a) Zemljina orbita varira od gotovo kružnog oblika prema elipsi i opet natrag u otprilike 100. 000 god. b) Zemlja se okreće oko svoje osi koja je nagnuta prema ravnini ekliptike za 23. 50; Zemljina os se polako kreće oblikujući konusnu stazu prema Svemiru c) današnja Zemlja je najbliža Suncu u siječnju (zima na sjevernoj hemisferi) d) uvjeti za otprilike 11. 000 god. , kao rezultat precesije, Zemlja će biti bliže Suncu u srpnju (danas ljeto u sjevernoj hemisferi) preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

PERIGLACIJALNI PROCESI I OBLICI Uz rubna glacijalna područja sred. godišnja temp. <0⁰ C PERMAFROST - stalno smrznuto tlo GELISOLIFLUKCIJA – tečenje zemljišta zbog otapanja samo površinskog sloja permafrosta POLIGONALNA TLA