Subglacial meltwater discharge within and around North Latvia Uplands during the Last Glaciation

• Autorzy: Ozols D.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sediments and landforms of North Vidzeme Uplands are interpreted as a surge-type glacier formation, a development of which began with erosion and glacial lobe movement on an extensive subglacial water layer and ended with drainage through subglacial tunnel valleys and the prevailing accumulation processes. Transport of material and meltwater discharge during the most of the surge persisted from the lowlands to the interlobal areas (uplands) and the ice margin. It took place mainly due to meltwater currents that deposited clastic material within the crevasses and thawed openings on the interlobal risings – up to the englacial water table. High pressure of subglacial water resulted in high water tables within the crevasses on the ice divides. Within the North Vidzeme Uplands, flat tops of closely situated kames have quite similar heights that are explained by a previous uniform englacial meltwater table. Thus, the highest kames indicate the first ice sheet stranding on the ice divides and development of the crevasses by thawing. Subglacial meltwater discharge coincides mainly with routes of ice lobes and then follows the ice margin in the western direction. During the initial and the most active stage of the last surge, the meltwater was drained along valley-like depressions in the SE direction, and then probably, around the eastern part of the Central Vidzeme Upland to the Daugava River. During the final stages of the last glaciation when a kinematic wave over the buoyant part of the surging glacier approached the ice margin and meltwater could flow out freely from the ice sheet, the pressure of subglacial water decreased and the englacial water table fell. The drainage of ice lobes of the North Vidzeme and Vortsjarv was diverted to the eastern and the southern direction through the subglacial tunnel valleys of Rűja, Seda, Vaike Emajogi, Ohne and Pedele rivers and then through the Strenči subglacial basin to the submarginal tunnel valley of the Gauja River that drained the territory into the SW direction. A new kind of mesoform i.e. transverse valley-like depressions, is revealed. Lowlands are a testimony to different types of material transport beneath the ice sheet. Deposits of glaciofluvial currents show crosswise and parallel lamination and current ripples. Turbidite deposits have a coarse and graded structure. Deposits formed under floating earth and slurry flow conditions have a massive and platy structure and presence of rotated clasts of soft rocks and sediments. The material deformed during the very final stages of the surge by subglacial traction of plastic material includes deformed clasts of resistant rocks. Formation of clayey diamicton on top of the most of the sequencies is related to the decrease of hydraulic pressure of subglacial water, when the glacial traction mixed the underlying material and made a muddy mass. After deposition it was transformed into massive or platy clayey sediments, traditionally named a basal till.

PL

Osady i formy rzeźby Wysoczyzny Północnowidzemskiej są efektem szarży lądolodu. Ich powstawanie zainicjowała erozja i ruch lobu lodowcowego po rozległej warstwie wody subglacjalnej. Proces ten zakończył się drenażem wody tunelami subglacjalnymi i dominacją depozycji. Transport materiału i odpływ wód roztopowych podczas szarży zachodził od obszarów niżej położonych do stref interlobalnych (wysoczyzn) i strefy marginalnej lądolodu. Był on stymulowany głównie przez strumienie wód roztopowych, które deponowały materiał klastyczny w szczelinach i przetainach lodowych występujących na wzniesieniach interlobalnych, aż do wysokości zwierciadła wód inglacjalnych. Wysokie ciśnienie wód subglacjalnych spowodowało, że wysoko występowało również zwierciadło wody w szczelinach położonych na działach lodowych. Na Wysoczyźnie Północnowidzemskiej płaskie powierzchnie wierzchowinowe licznych kemów znajdują się na tej samej wysokości, co można wytłumaczyć jednakowym położeniem zwierciadła wód roztopowych w czasie ich powstawania. A więc najwyższe kemy wskazują na pierwszy etap wkraczania lądolodu na działy lodowe i na rozwój szczelin wskutek topnienia lodu. Odpływ subglacjalny wód roztopowych odbywał się zgodnie z głównymi kierunkami ruchu lobów lodowcowych, a więc ku krawędzi lądolodu na W. Podczas pierwszej i najbardziej dynamicznej fazy ostatniej szarży wody roztopowe odpływały wzdłuż obniżeń dolinnych ku SE, a następnie prawdopodobnie wokół wschodniego skraju Wysoczyzny Środkowowidzemskiej do Dźwiny. W końcowych fazach ostatniego zlodowacenia, kiedy fala kinematyczna szarżującego lądolodu zbliżała się do jego strefy marginalnej, wody roztopowe mogły wypływać swobodnie spod lodu, ciśnienie wody subglacjalnej malało, a zwierciadło wody inglacjalnej ulegało obniżeniu. Drenaż lobów lodowcowych, północnowidzemskiego i jeziora Vörts, odbywał się ku E i S tunelami subglacjalnymi rzek Rűja, Seda, Vaike Emajogi, Ohne i Pedele, a następnie przez basen subglacjalny Strenči do submarginalnego tunelu rzeki Gauja, która płynęła ku SW. Powstałe poprzeczne obniżenia pseudodolinne są świadectwem różnego rodzaju transportu materiału pod lądolodem. Osady strumieni wód roztopowych są laminowane przekątnie i równolegle oraz zawierają ripplemarki prądowe, zaś utwory prądów zawiesinowych mają uwarstwienie frakcjonalne. Osady utworzone wskutek upłynnienia i spływów masowych mają strukturę masywną bądź warstwową i zawierają zrotowane klasty miękkich skał i osadów. Materiał, który został zdeformowany w warunkach subglacjalnych w końcowej fazie szarży wskutek trakcji materiału plastycznego, zawiera zdeformowane klasty skał odpornych. Powstanie ilastego diamiktonu w stropie większości sekwencji wynika ze zmniejszenia ciśnienia hydraulicznego wody subglacjalnej, kiedy transport trakcyjny przez ladolód spowodował mieszanie materiału podścielającego i utworzył masę mułową, która po depozycji była przekształcana w ilaste osady masywne lub uławicone, określone na ogół jako glina lodowcowa bazalna.

Słowa kluczowe

EN

glacial surge; valley-like depression; kame; esker; drumlin; diamicton; subglacial water; englacial water; surge cycle

PL

szarża lodowcowa; obniżenia pseudodolinne; kem; oz; drumlin; wody subglacjalne; wody inglacjalne; cykl szarżowania

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Polish Geological Institute Special Papers
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 25
• Strony: 49--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ozols D.

• North Vidzeme Biosphere Reserve Administration, Rîgas iela 2, Rűjiena, LATVIA, LV-4244,

Bibliografia

• ĀBOLTIŅŠ O., 1989 - Glaciostruktura i lednikovij morfogenez. Rīga: Zinātne: 284. [in Russian].
• ASEEV A.A., 1974 - Drevnije materikovije oledenenija Evropi. Nauka, Moskva, [in Russian].
• BEANEY C.L., SHAW 1,2000 -The subglacial geomorphology of southeast Alberta: evidence for subglacial meltwater erosion. Canad. J. Earth Sc, 37, 1: 51-61.
• KAMB B., 1987-Glacier surge mechanism based on linked cavity configuration of the basal water system J. Geoph. Res., 92, B9: 9083-9100.
• KARUKAPP R., 2004 -Late-Glacial ice streams of the southeastern sector of the Scandinavian Ice Sheet and the asymmetry of its landforms. Baltica, 17,1: 41-48.
• KUDABA CH., 1986 - Peschano gravijnije otlozenija v krajevih kompleksah [Issledovanijelednikovihobrazovanij Pribaltiki]: 152-159. Vilnius, [in Russian].
• LIOKENE E., 1959 - Geomorfologija severnoi chasti Sakalaskoi vozvishennosti. Trudi po geologii Estonskoi SSR. Uchjonije zapiski Tartuskova gosudarstvennova universiteta, 75: 119-140. Tartu, [in Russian].
• MEIER M.R, POST A., 1969 - What are glacier surges? Canad. J. Earth Sc., 6, 2/4: 8 07-817.
• OZOLS D.,2006-Landformmap and sediments of North Vidzeme. In: Sustainable development in the Baltic and beyond (W.L. Filho, A. Ubelis,D.Berzina eds.): 519-528. PeterLang GmbH,Frankfurt am Main.
• OZOLS D., 2009 - Landforms and glacigenic deposits of North Latvia lowland. Scientific proceedings of Riga Technical University (in press).
• SHAW J., GILBERT R, 1990-Evidence for large-scale subglacial meltwater flood events in southern Ontario and northern New York State. Geology, 18, 12: 1169-1172.
• SHAW J., KVILL D., 1984 - A glaciofluvial origin for drumlins of the Livingstone Lake area, Saskatchewan. Canad. J. Earth Sc, 21: 1442-1459.
• STRAUME1,1979- Geomorfologija. Geologicheskoje strojenije i poleznije iskopajemijeLatvii. Riga, Zinatne: 297-4-39. [in Russian].
• ZELČS V., 1993-Diverģentā tipa zemieņu glaciotektoniskās reljefa formas. Rīga: LU, 105.