On the Deposition of Subglacial and Melt-Out tills at the Margins of Certain Svalbard Glaciers

Abstract

Two types of basal till are described. First, melt-out tills released by the melting of masses of buried, debris-rich stagnant ice. Top melting of these ice masses is of greatest importance at the present day, and this produces tills which retain some of their englacial fabrics although some are changed by the melting process. Bottom melting of these masses could also produce such tills but these are likely to be much less important. Secondly, tills are also formed subglacially when basal debris-rich glacier ice becomes stationary beneath the over-riding active glacier. When these subglacial masses melt, water is expelled from the resultant till which also shows tectonic shear fractures induced by the over-riding ice. The mode of deposition of these latter tills could also be responsible for the production of certain rock-cored drumlins. Subglacial tills in Svalbard are relatively rare and, except under special conditions, are likely to react to ice loading by water expulsion, compaction and shear fracture rather than by fluid flow. If a basal freezing hypothesis is accepted for the origin of most englacial debris, the lateral and vertical variations in erratic content can be predicted for many melt-out tills. Résumé Deux types de till sont décrits. Premièrement les tills résultant de l'écoulement des eaux de fusion de glaces stagnantes enterrées sous de grandes quantités de matériaux rocheux. La fonte superficielle de ces masses de glace est de plus grande importance à l'heure actuelle; elle donne naissance à des till, qui conservent certains faciès “glaciaires” tandis que d'autres sont modifiés par le pro essus de fonte. La Fusion basale de ces masses peut aussi donner de tels tills mais ceux-ci sont probablement moins importants. Deuxièmement les tills sont également d'origine sous glaciaire quand la partie inférieure du glacier riche en inclusions rocheuses devient stationnaire sous le glacier actif qui la chevauche. Quand ces masses sous glaciaires fondent, l’eau est expulsée du till résultant qui montre également des fractures tectoniques de tension dues au chevauchement de la glace. Le mode de dépot de ces derniers tills peut être à l'origine de certains drumlins à coeur “rocheux”. Les tills sous glaciaires sont rares au Svalbard et excepté sous certaines conditions particulières sont probablement conditionnées davantage par la surchage de glace qui provoque l’éssorage des dépots, leur compaction, les fractures de tension qui les affectent que par l’écoulement liquide. Si l’hypothèse de gel basai est retenue pour expliquer l'origine de la plupart des matériaux enchassés dans la glace les variations en largeur et en épaisseur du volume du contenu “erratique” peuvent être prévues pour de nombreux tills “de fusions”. Zusammenfassung Zwei Arten von glazialen Ablagerungen werden beschrieben. Erstens Ausschmelz-ablagerungen, die durch das Abschmelzen von bedecktem, schuttreichem und stagnierendem Eis freigegeben werden. Die Abschmelzung dieser Eismassen von oben her ist in der Gegenwart von grösster Bedeutung: sie hinterlässt Ablagerungen, die, ihr intraglaziales Gefüge teilweise beibehalten, teilweise wird es jedoch durch den Schmelzprozess verändert. Durch das Schmelzen am Grunde dieser Massen könnten ebenfalls solche Ablagerungen entstehen, die aber vermutlich weit weniger wichtig sind. Zweitens bilden sich Ablagerungen auch subglazial, wenn grundschuttreiches Gletschereis unter dem darüberhinwegfliessenden aktiven Gletscher stationär wird. Beim Schmelzen dieser subglazialen Massen tritt Schmelzwasser aus den entstehenden Ablagerungen aus; sie zeigen auch tektonische Scherbrüche, hervorgerufen durch das darüberbewegte Eis. Die Art der Ablagerung bei diesen Grundmoränen könnte auch die Ursache für die Entstehung bestimmter Drumlins mit Felskernen sein. Subglaziale Ablagerungen sind in Svalbard verhältnismässig selten; vermutlich reagieren sie—ausser unter besonderen Bedingungen—auf Eisbelastungen eher, mit Wasseraustritt, Verdichtung und Scherbrüchen als mit Fliessbewegungen. Wird die Herkunft intraglazialen Schuttes vor allem auf Gefriervorgänge am, Untergrund zurückgeführt, so kann die seitliche und vertikale Verteilung des Schuttgehaltes für viele Ausschmelzablagerungen vorausgesagt werden.