On the Origin and Transport of Englacial Debris in Svalbard Glaciers

Abstract

Very considerable amounts of englacial debris derived from the glacier bed are contained in the polar glaciers of Svalbard. It is suggested that this debris is largely incorporated by basal freezing on the down-glacier flanks of bedrock obstructions, although other freezing mechanisms and thrusting may be important. The basal freezing hypothesis predicts that vertical and lateral variations in englacial debris content should reflect the variation in subglacial rocks over which the glacier passes; this prediction is tested against an actual englacial debris sequence. The mode of transport of debris, including its stone orientation fabrics, is described, and also the way in which it reacts in zones of intense compression. A generalization is suggested: that polar glaciers tend to contain much larger amounts of basally derived debris than temperate glaciers. This supports the view that the englacial incorporation of debris is controlled by the temperature regime of the glacier, and could be of considerable importance in the interpretation of the regimes of ancient glaciers from their deposits. Résumé De très grandes quantités de matériaux rocheux enchssés dans la glace et issus de lit glaciaire sont contenus dans les glaciers polaires du Svalbard. L'auteur suggère que ces matériaux sont le plus souvent incorporés à la suite de regel basal sur les flancs aval des inégalités du lit rocheux bien que d'autres processus dus au gel ou au mouvement de poussée puissent être importants. L'hypothèse de regel basal permet d'affirmer que les variations en épaisseur et en largeur de la quantité des débris enchassés refléteraient les changements dans la structure des roches sur lesquelles s'écouie le glacier. Cette hypothèse a été vérifiée par l'observation d'un échantillonnage de matériaux rocheux enchassés. Le mode de transport et la texture des débris sont décrits. ainsi que leur comportement dans les zones de compression intense. Une généralisation est suggérée: ces glaciers polaires contiendraient de plus grandes quantités de matériaux provenant du lit rocheux que les glaciers temnpérés. L'incorporation dans la glace d'inclusions rocheuses est fonction du régime thermique du glacier et pourrait être d'une grande importance pour l'interprétation du régime des anciens glaciers à partir de l'étude de leurs dépôts. Zusammenfassung Beträchtliche Mengen von intraglazialem Schutt, der aus dem Gletscherbett stammt, enthalten die Polargletscher von Svalbard. Es ist anzunehmen, dass dieser Schutt hauptsächlich durch Frostabhub an den gletscherabwärts gerichteten Flanken von Hindernissen im Felsbett aufgenommen wird, doch können auch andere Gefriervorgänge und Schubkräfte beteiligt, sein. Die Hypothese des Festfrierens am Untergrund sagt voraus, dass vertikale und seitliche Unterschiede im Gehalt an Innenmoräne das subglaziale Felsrelief, über das der Gletscher hinweg-fliesst, widerspiegeln sollten. Diese Voraussage wird an einer wirklichen Verteilung der Innenmoräne geprüft. Die Transportart des Schuttes, einschliesslich der Orientierung seines Gesteinsgefüges. wird beschrieben, desgleichen sein Verhalten in Gebieten mit starker Kompression. Folgende Verallgemeinerung wird vorgeschlagen: Polargletscher tendieren zu einem wesentlich grösseren Gehalt an Schutt aus dem Untergrund als temperierte Gletscher. Damit wird die Ansicht gestützt, dass die intraglaziale Schuttaufnahme vom thermischen Zustand des Gletschers abhängt. Für die Feststellung des Zustandes früherer Gletscher aus ihren Ablagerungen könnte dies von beträchtlicher Bedeutung sein.