The Origin of Glacially Fluted Surfaces-Observations and Theory

Abstract

Studies of fluted surfaces beyond the margins of glaciers in Spitsbergen, Iceland, Norway and the Alps show that almost all emanate from rigid obstructions, commonly boulders in till. Field relations of flutes are described and it is shown that a relationship exists between flute height and the height of the initiating obstruction. Subglacial observations indicate that flutes form when till is intruded into tunnels which tend to open up in the lee of obstacles. The pattern of strain implied by this process is shown to be reflected by micro- and macrofabrics in the till. The commonly found occurrence of an average spacing between flutes does not arise because of some rhythmic or periodic mechanism in the glacier, but is produced by the random seeding of boulders which themselves generate flutes. It is suggested that the term flute be used as a genetic rather than a descriptive term, and be restricted to long parallel-sided ridges which reflect accurately the direction of ice movement and which form when deformable subglacial materials are intruded into tunnels which tend to open up on the lee sides of single rigid obstructions on the glacier bed. Résumé Des études de surfaces cannelées en flûtes au-delà des marges des glaciers au Spits berg, en Islande, en Norvège et dans les Alpes, montrent que de presque toutes émergent des obstacles solides, d'ordinaires des blocs dans la moraine. La description de l'environnement des flûtes montre qu'il existe une relation entre la hauteur de la flûte et la hauteur de l’obstacle qui en est l'origine. Des observations sous-glaciaires indiquent que les flûtes se forment lorsque la moraine s'engage dans des tunnels qui tendent à s'élargir à l'aval de l'obstacle. Le type de contrainte mise enjeu par ce processus est. montre-t-on, un reflet de la composition en petits et gros éléments de la moraine. La constation courante d'un espacement moyen entre les flûtes ne vient pas de quelque mécanisme rythmique ou périodique dans le glacier, mais est le produit de la répartition aléatoire des blocs qui ont engendrés les flûtes. On suggère d'employer le mot flûte comme un terme génétique plutôt que descriptif, et de le réserver à des rides allongées à bords parallèles qui reflètent fidèlement la direction du mouvement de la glace et qui se forment lorsque des matériaux sous-glaciaires déformables s'engagent dans des tunnels qui tendent à s'élargir à 1 aval d'obstacles solides individuels sur le lit du glacier. Zusammenfassung Studien an den gerillten Oberflächen ausserhalb der Gletscherränder in Spitzbergen, Island. Norwegen und den Alpen zeigen, dass alle an starre Hindernisse, meist Felsblöcke im Schutt, gebunden sind. Die Beziehungen an den Rillenböden werden beschrieben und es wird dargelegt, dass eine Beziehung zwischen der Rillenhöhe und der Hohe des verursachenden Hindernisses besteht. Subglaziale Beobachtungen weisen darauf hin, dass sich Rillen dann bilden, wenn Schutt in Hohlräume eindringt, die sich im Lee von Hindernissen zu öffnen streben. Das Spannungsgefüge, das sich aus diesem Prozess ergibt, lässt sieh aus Mikro- und Makrostrukturen im Schutt ablesen. Das gewöhnliche Auftreten eines mittleren Abstandes zwischen Hen Rillen ist nicht auf irgendeinen rhythmischen oder periodischen Mechanismus im Gletscher zurückzuführen, sondern entsteht durch die zufallige Lagerung von Blöcken, die ihrerseits die Rillen hervorrufen. Es wird vorgeschlagen, den Begriff “Rille” (flute) mehr als genetischen denn als beschreibenden Ausdruck zu benutzen; er sollte aul lange, parallellaufende Rücken beschränkt bleiben, die genau in der Bewegung.s-richtung des Eises verlaufen und sich dann bilden, wenn verlormbares subglaziales Material in Hohlräume eindringt, die sich auf den Leeseiten einzelner, starrer Hindernisse im Gletscherbett zu öffnen streben.