Caractéristiques de l'érosion glaciaire, types, produits, conséquences, exemples

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Basil Manning
Caractéristiques de l'érosion glaciaire, types, produits, conséquences, exemples

La érosion glaciaire c'est l'usure et les changements de la surface de la terre causés par la pression et le mouvement des masses de glace glaciaire. Ce type d'érosion est possible grâce aux propriétés de l'eau, notamment sa capacité à se solidifier et à fusionner à température ambiante..

Les glaciers sont d'énormes masses de glace qui, avec leur poids et leur déplacement, produisent divers effets érosifs. Il s'agit notamment du dérapage glaciaire ou de la fragmentation et du dérapage des roches, ainsi que de l'abrasion glaciaire ou du polissage des roches..

L'érosion glaciaire. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Briksdalsbreen_(03_272).jpg

D'autres effets de l'érosion glaciaire sont l'abrasion causée par les soi-disant stries glaciaires ou canaux fins creusés dans le fond rocheux. Le glissement, par contre, provoque également un effet de modélisation, par exemple dans la création de champs de collines ou de drumlins..

Les différentes coupures, cassures et abrasions produites par l'écoulement du glacier sur des milliers d'années modifient considérablement le paysage. Parmi les formations géomorphologiques qui se sont formées à la suite de l'érosion glaciaire figurent les vallées glaciaires et les lacs glaciaires. Comme des roches de boue, des champs vallonnés et d'autres configurations de relief.

Index des articles

  • 1 Fonctionnalités
    • 1.1 - Neige
    • 1.2 - La glace
    • 1.3 - Les glaciers
  • 2 types de glaciers
    • 2.1 Glacier du cap continental
    • 2.2 Cap glacier
    • 2.3 Glaciers de montagne
  • 3 Types d'érosion glaciaire
    • 3.1 Début du glacier
    • 3.2 Abrasion glaciaire
    • 3.3 Érosion des eaux de fonte
  • 4 Produits de l'érosion glaciaire
    • 4.1 Vallées glaciaires
    • 4.2 Vallées suspendues
    • 4.3 Cirques glaciaires
    • 4.4 Stries glaciaires
    • 4.5 Roches abrasées
    • 4.6 Moraines
    • 4.7 Lacs glaciaires
    • 4.8 Champs de colline ou Drumlins
    • 4.9 Bords et cornes
    • 4.10 Esker
    • 4.11 Kame
    • 4.12 Bouilloire ou bouilloire géante
  • 5 conséquences
    • 5.1 Transformation des terres
    • 5.2 Perte de sol
    • 5.3 Charge de sédiments dans les rivières et les lacs
  • 6 exemples
    • 6.1 Vallées suspendues dans les Andes
    • 6.2 Fjords norvégiens
    • 6.3 Paysage post-glaciaire du Wisconsin (États-Unis)
  • 7 Références

Caractéristiques

- La neige

La neige est un matériau granulaire (flocons) composé de petits cristaux de glace qui ne parviennent pas à s'agréger en blocs totalement solides. Cela produit un matériau d'une certaine densité, mais malléable et sensible au compactage..

Formation et effet érosif

La neige se forme dans l'atmosphère lorsque la vapeur d'eau se condense à des températures inférieures à 0 ° C, puis précipite. Cela forme des chutes de neige qui déposent des couches de neige sur le sol.

L'accumulation de couches avec des différences physiques de compactage plus ou moins important peut provoquer des déplacements lorsqu'ils se produisent sur des pentes raides. Cette caractéristique est importante pour comprendre à la fois les avalanches de neige et l'effet érosif des mouvements lents..

- La glace

L'eau pure soumise à une atmosphère de pression et à 0 ºC devient un état solide et est appelée glace. Cependant, l'eau dans la nature contient des impuretés (minéraux, acides organiques), c'est pourquoi elle gèle à des températures inférieures à 0 ºC..

En revanche, en haute montagne, la pression atmosphérique est plus basse, ce qui contribue également à abaisser le seuil de gel de l'eau..

Densité

L'eau se dilate lorsqu'elle gèle et augmente donc son volume et diminue sa densité lorsqu'elle se solidifie sous forme de glace. Cette propriété est pertinente dans l'action érosive, car l'eau pénètre à travers de minuscules fissures dans les roches et lorsqu'elle gèle, elle se dilate.

Par conséquent, lors des processus de dégel d'été et de congélation hivernale, des pressions considérables sont générées à l'intérieur des formations rocheuses. Ces pressions fissurent davantage les roches et finissent par les briser..

Glace bleue ou glace glaciaire

Glace bleue en Antarctique. Source: Joe Mastroianni, National Science Foundation [domaine public]

Dans un glacier, à mesure que les couches de neige s'accumulent, les couches inférieures se transforment en glace et deviennent de plus en plus compactées. La neige dans la couche supérieure a une densité proche de 0,1 et une porosité de 95% et dans la couche inférieure la densité est de 0,92 et une porosité nulle.

Les couches basales deviennent si compactes qu'un mètre de neige forme un centimètre de glace glaciaire ou de glace bleue..

Dans ce processus, les bulles d'air emprisonnées dans la glace sont expulsées, laissant une glace très claire. Lorsque cette glace est exposée au soleil, elle absorbe le spectre du rouge et réfléchit le bleu, d'où le nom de glace bleue..

Glace tempérée et glace froide

La glace tempérée est celle qui est proche de la température de fusion, tandis que la glace froide est à une température inférieure à celle requise pour fondre..

Mouvement de glace

D'une manière générale, la glace est un solide fragile, mais en couches de plus de 50 m d'épaisseur, elle se comporte comme une matière plastique. Par conséquent, la faible adhérence entre les différentes couches provoque un mouvement entre elles..  

- Glaciers

Ce sont de grandes masses de glace et de neige permanente qui se forment dans les régions polaires ou dans les hautes chaînes de montagnes de la planète. La neige s'accumule et se compacte, formant de la glace de plus en plus dense et se déplace sur les pentes avec un fort effet érosif.

Équilibre de la masse

Glacier Matanuska en Alaska (États-Unis). Source: Sbork [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Normalement, un glacier a une zone où il prend de la masse en raison des chutes de neige ou du gel de l'eau liquide, appelée zone d'accumulation. De plus, il a également une zone où il perd de l'eau en raison de glissements de terrain ou de sublimation, appelée zone d'ablation..

Un glacier est dans un échange permanent de masse et d'énergie avec l'environnement environnant, perdant et gagnant de la masse dans le processus. La nouvelle précipitation ajoute des couches de neige qui se compacteront, augmentant le volume du glacier.

En revanche, la glace perd de sa masse lorsqu'elle est sublimée dans la vapeur d'eau et le glacier peut subir le détachement de blocs de glace. Par exemple, dans le cas des glaciers côtiers ou de la glace de mer qui forment des icebergs ou des icebergs.

Mouvement glaciaire

Les faibles liaisons moléculaires entre les calottes glaciaires provoquent des mouvements entre elles, entraînées par la force de gravité lors de la pente. De plus, l'adhérence de la glace glaciaire au substrat rocheux est faible et renforcée par l'effet lubrifiant de l'eau de fonte..

De ce fait, la masse du glacier descend très lentement, à raison de 10 à 100 mètres par an. La vitesse est plus faible dans la couche en contact avec le sol en raison du frottement, tandis que les couches supérieures se déplacent à une vitesse plus élevée.

Types de glaciers

Bien qu'il existe divers critères de classification des glaciers, leur classification par emplacement et étendue est mise en évidence ici..

Glacier du cap continental

Ce sont de grandes masses de glace qui couvrent de vastes zones continentales, par exemple les glaciers de l'Antarctique et du Groenland. Ils atteignent leur plus grande épaisseur au centre et leurs marges sont beaucoup plus fines.

Cap glacier

Ce sont des calottes glaciaires recouvrant des chaînes de montagnes ou d'anciens volcans et, comme les calottes glaciaires continentales, elles étaient plus abondantes dans le passé géologique..

Glaciers de montagne

C'est le glacier typique qui se développe formant une vallée en forme de U, présentant un cirque glaciaire à sa tête, sa langue et son front glaciaire. Les parties d'un glacier de montagne sont:

Cirque

Il consiste en une dépression entourée de montagnes qui forme la zone d'accumulation du glacier où se produit la formation de glace glaciaire..

Langue

Langue de glacier. Source: NASA / Michael Studinger [domaine public]

C'est la masse de glace et de neige qui avance en suivant la direction de la pente de la vallée, l'érosion en forme de U. La masse en mouvement se détache et traîne des fragments de roche, en plus de polir la surface des roches exposées..

Front de glacier

C'est littéralement l'avant-poste du glacier, à l'avant duquel il dépose une partie des matériaux traînés constituant la moraine frontale..

Types d'érosion glaciaire

L'érosion du glacier se produit en raison du poids et du mouvement du glacier qui génère des forces de poussée et de frottement.

Début du glacier

Grâce à la poussée de la grande masse glaciaire en mouvement, des fragments de roches et des roches entières sont délogées et emportées. Le démarrage glaciaire est facilité par la gélification ou la gélification lorsque l'eau pénètre dans les fissures et gèle, augmentant en volume..

De cette façon, il agit comme un levier qui fissure la roche, libérant des fragments qui sont ensuite traînés.

Abrasion glaciaire

Le frottement des cristaux de glace traînés et des fragments de roche agit comme l'action d'un papier de verre ou d'une lime se déplaçant sur la surface rocheuse. De telle manière qu'ils s'usent et se polissent, façonnant le terrain de diverses manières caractéristiques.

Érosion des eaux de fonte

L'eau de fonte glaciaire coule à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du glacier, générant une érosion. Parmi les formations qui ont leur origine dans l'action érosive de l'eau glaciaire sont les esker et les Kettler ou bouilloires géantes.

Produits de l'érosion glaciaire

Vallées glaciaires

L'accumulation de neige à la tête d'une vallée intramontagnarde de haute altitude donne lieu à la formation d'une vallée glaciaire. Pour que ce soit le cas, la vallée doit être à une altitude supérieure à la limite de la neige perpétuelle

Des couches successives de neige compriment les couches inférieures qui finissent par se cristalliser sous forme de glace glaciaire. Puis la glace commence son mouvement dans le sens de la pente portée par la force de gravité.

Cette masse en mouvement érode le sol lors de son passage, c'est-à-dire en détachant des fragments et en polissant les roches. Compte tenu de la masse et de sa force, agissant depuis des milliers d'années, il finit par creuser une vallée dont la section transversale est en forme de U..

Vallées suspendues

Dans les hautes montagnes au-dessus du niveau de la neige perpétuelle, des glaciers se forment sur les différentes pentes. Selon la conformation de la chaîne de montagnes, deux vallées glaciaires peuvent se croiser transversalement.

Lorsque cela se produit, le glacier majeur coupera le front du glacier mineur et poursuivra son travail d'érosion et le résultat est une vallée glaciaire mineure qui se jette dans un précipice..

Cirques glaciaires

L'effet de l'érosion glaciaire à la tête de la vallée donne une conformation géomorphologique particulière, avec une dépression plus ou moins circulaire entourée de parois verticales. Cela s'appelle le cirque glaciaire et reste la preuve d'anciens glaciers qui ont disparu..

Stries glaciaires

Dans certains cas, l'action abrasive de la glace et de la moraine du fond sculpte la surface de la vallée avec des rainures ou des canaux..

Roches boueuses

Au passage du glacier, les roches qui, en raison de leurs dimensions ou de leurs racines, parviennent à rester au sol, sont soumises à un processus de polissage. Cela les modélise comme des roches arrondies avec une surface très lisse qui dépassent de la surface de la terre, appelées roches de boue..

Moraines

Moraines. Source: Le photographe [CC0]

Un glacier porte avec lui des fragments de roche de différentes tailles (caisses), du sable et de la boue qui finissent par se déposer, cet ensemble est appelé moraine. Les moraines sont classées en latérales, basses et frontales, selon la zone du glacier qui les porte.

Lacs glaciaires

L'érosion glaciaire donne naissance à des lagunes glaciaires en générant des dépressions dans les terres où les eaux de fonte s'accumulent. Ces lagunes peuvent être dans le cirque d'un glacier disparu ou dans la partie terminale de la vallée glaciaire.

Dans ce dernier cas, lorsque le glacier disparaît, la moraine terminale bloque la sortie de la vallée comme une digue, formant un lagon. Dans cette vidéo, vous pouvez voir un lac glaciaire en Islande:

Champs vallonnés o Drumlins

Dans des conditions particulières, généralement sur un terrain plat avec de faibles pentes et avec des débris antérieurs, le glacier modélise un paysage vallonné. Ce sont de petites collines de forme effilée (aérodynamique), avec un front large orienté vers la direction d'origine du glacier et étroit vers l'arrière..

Bords et Cornes

Dans les cas où il y a deux ou plusieurs cirques adjacents autour d'une montagne, l'action érosive génère des pentes avec des arêtes abruptes et acérées. Si deux langues glaciaires sont parallèles l'une à l'autre séparées par une pente de montagne, des rangées pointues se forment, appelées crêtes..

Les Cornes Ce sont des pics formés par la confluence dans leur environnement de plusieurs cirques glaciaires qui l'érodent autour. Au fur et à mesure qu'ils usent le fond et sculptent la pierre dans son environnement, le pic devient plus haut et plus net..

Esker

Les rivières de fonte peuvent couler sous le glacier, transportant des débris, tandis que les rives de la rivière sont déprimées par le poids de la glace. Au fur et à mesure que le glacier disparaît, il reste une longue crête de débris, à laquelle s'ajoutent d'autres sédiments..

Au fil du temps, l'altération de la roche et les sédiments déposés forment le sol et la végétation se développe. Il se forme un paysage de collines allongées et étroites qui, à de nombreuses reprises, a été utilisé pour construire des routes ou des autoroutes..

Kame

Ce sont des collines de forme irrégulière formées par l'accumulation de gravier et de sable d'anciens glaciers. Une fois que le glacier a disparu, le matériau se consolide et les intempéries et la sédimentation forment du sol, de l'herbe en croissance et d'autres plantes..

Bouilloire ou bouilloire géante

Dans certains cas, de grands trous sont produits à la surface du glacier à travers lesquels l'eau de fonte précipite (moulin à glacier). En atteignant le lit rocheux, l'eau le transperce, formant des dépressions circulaires en forme de pot ou de bouilloire..

Conséquences

L'érosion glaciaire est une force silencieuse qui, année après année, façonne profondément le paysage.

Transformation des terres

La force érosive d'un glacier agissant sur de longues périodes de temps, transforme radicalement le terrain. Dans ce processus, il crée des vallées profondes et des chaînes de montagnes très escarpées et pointues, ainsi que les diverses structures géologiques caractéristiques..

Perte de sol

La force de la traînée de la langue glaciaire fait disparaître tout le sol de la zone de déplacement. En ce sens, les zones d'anciens glaciers présentent des substrats avec affleurement de la roche mère, pratiquement sans sol..

Charge de sédiments dans les rivières et les lacs

L'érosion glaciaire consiste à entraîner des sédiments par la masse de glace en mouvement lorsque la glace fond. Cela forme des courants d'eau qui transportent les sédiments vers les rivières et les lacs d'origine glaciaire..

Exemples

Vallées suspendues dans les andes

Dans la Sierra Nevada de Mérida (Venezuela) se trouve la Cascada del Sol, formée par la précipitation des eaux de fonte du Pico Bolívar. L'eau coule à travers une petite vallée glaciaire appelée la Cañada de Las Nieves.

Cette vallée a été creusée sur son chemin à travers la vallée glaciaire principale beaucoup plus profonde (100 m), formant le précipice de la cascade. Dans la cordillère des Andes, ces vallées suspendues et les cascades qui y sont générées sont courantes..

Fjords norvégiens

Fjord norvégien. Source: Ximonic (Simo Räsänen) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Les célèbres fjords de Norvège sont des golfes en forme de longs bras de mer qui pénètrent à l'intérieur des terres entre des montagnes escarpées. Ces formations géologiques sont originaires du Quaternaire en raison de l'action érosive des glaciers qui ont creusé la roche.

Plus tard, lorsque les glaciers ont disparu, les dépressions ont été envahies par la mer. Il existe également des fjords en Patagonie chilienne, au Groenland, en Écosse, en Nouvelle-Zélande, au Canada (Terre-Neuve et Colombie-Britannique), aux États-Unis (Alaska), en Islande et en Russie.

Paysage post glaciaire dans le Wisconsin (États-Unis)

Une grande partie du territoire nord-américain était recouverte de calottes glaciaires il y a 25 000 ans, la soi-disant calotte glaciaire laurentienne. Ce glacier a laissé sa marque sur la configuration du paysage dans de vastes zones, comme dans l'état du Wisconsin.

En cela, il y a des champs de moraines comme la moraine de Johnstown ou de Milton. Aussi bouilloires ou des pots de géants, des lacs glaciaires et de vastes champs de collines ou drumlins.

Lorsque vous voyagez sur l'autoroute entre Madison et Milwaukee, vous pouvez voir un champ avec plus de 5000 drumlins. Au fil des millénaires, ces collines se sont consolidées, formant du sol et développant une certaine végétation herbacée.

Les références

  1. Boulton, G.S. (1979). Processus d'érosion glaciaire sur différents substrats. Journal de glaciologie.
  2. Boulton, G.S. (1982) Processus et modèles d'érosion glaciaire. Dans: Coates, D.R. (éd.). Géomorphologie glaciaire. Springer, Dordrecht.
  3. GAPHAZ (2017). Évaluation des risques liés aux glaciers et au pergélisol dans les régions montagneuses - Document d'orientation technique. Préparé par Allen, S., Frey, H., Huggel, C. et al. Groupe de travail permanent sur les dangers glaciaires et le pergélisol dans les hautes montagnes (GAPHAZ).
  4. Nichols, G. Sédimétologie et estratrigraphie. 2e édition. Modifier Wiley-Blackwell.
  5. Mickelson, D.M. (2007). Paysages du comté de Dane, Wisconsin. Enquête géologique et d'histoire naturelle du Wisconsin.
  6. Yuen, D.A., Sabadini, R.C.A., Gasperini, P. et Boschi, E. (1986). Sur la rhéologie transitoire et l'isostasie glaciaire. Journal de recherche géophysique.

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