Objective Reconstructions of the Late Wisconsinan Laurentide Ice Sheet and the Significance of Deformable Beds

Abstract

A three dimensional steady state plastic ice model; the present surface topography (on a 50 km grid); a recent concensus of the Late Wisconsinan maximum margin (PREST, 1984); and a simple map of ice yield stress are used to model the Laurentide Ice Sheet. A multi-domed, asymmetric reconstruction is computed without prior assumptions about flow lines. The effects of possible deforming beds are modelled by using the very low yield stress values suggested by MATHEWS (1974). Because of low yield stress (deforming beds) the model generates thin ice on the Prairies, Great Lakes area and, in one case, over Hudson Bay. Introduction of low yield stress (deformabie) regions also produces low surface slopes and abrupt ice flow direction changes. In certain circumstances large ice streams are generated along the boundaries between normal yield stress (non-deformable beds) and low yield stress ice (deformabie beds). Computer models are discussed in reference to the geologically-based reconstructions of SHILTS (1980) and DYKE ef al. (1982). À partir d'un modèle théorique tridimensionnel de plasticité de la glace, de la topographie actuelle (sur un canevas de 50 km2), du nouveau consensus quant à la limite maximale de la marge glaciaire (PREST, 1984) et d'une carte des seuils de plasticité de la glace, les auteurs ont élaboré des modèles de la calotte glaciaire laurentidienne. On a donc reconstitué par ordinateur une calotte asymétrique à dômes multiples, sans idée préconçue quant aux directions de l'écoulement des glaces. On a évalué les conséquences de la présence éventuelle de lits non résistants en se fondant sur les très bas seuils de plasticité de la glace proposés par MATHEWS (1974). En raison des bas seuils de plasticité (lits non résistants), les modèles démontrent qu'une glace peu épaisse couvrait les Prairies et la région des Grands Lacs, ainsi que la baie d'Hudson, dans un des deux cas. La prise en considération de régions à bas seuils de plasticité (lits non résistants) montre également la présence de pentes faibles et des changements brusques de direction de l'écoulement glaciaire. Dans certains cas, de grands courants glaciaires se manifestent le long des limites entre les endroits où les seuils de plasticité sont normaux (lits rigides) et les endroits où les seuils de plasticité sont bas (lits non résistants). Les modèles obtenus par ordinateur sont ensuite comparés aux reconstitutions de SHILTS (1980) et de DYKE et al. (1982), élaborées à partir des données géologiques. Ein dreidimensionales konstantes Modell der Eis-Plastizitat, die gegenwàrtige Oberflâchentopographie (auf einem Gitternetz von 50 km), ein neuer Konsensus ùber den maximalen glazialen Rand des spâten Wisconsin (PREST, 1984) und eine einfache Karte der Eis-Plastizitàts-Schwelle werden benutzt, um ein Modell der Laurentischen Eisdecke herzustellen. Eine vielfach gewôlbte, asymmetrische Rekonstruktion ist hergestellt worden, ohne vorgefapte Meinung ùber die Richtung des FlieBens. Die Wirkungen von môglicherweise vorhandenen nachgiebigen Betten werden mittels der sehr niedrigen Eisplastizitàtsschwelle, wie sie von MATHEWS (1974) vorgeschlagen wird, im Modell gestaltet. Wegen der niedrigen Plastizitâtsschwelle (nachgiebige Betten) zeigt das Modell dùnnes Eis in den Prairies, der Gegend der grofien Seen und in einem Fall ùber der Hudson Bay. Die Berùcksichtigung von Gebieten mit niedriger Plastizitàtsschwelle (nachgiebige Betten) fùhrt auch zu niedrigen Hàngen und abrupten Wechseln in der Richtung des EisflieBens. Unter gewissen Bedingungen bilden sich breite Eisstrôme entlang der Grenzèn zwischen Gegenden mit normaler Eisplastizitât (bestândige Betten) und geringer Eisplastizitàt (nachgiebige Betten). Durch Computer erstellte Modelle werden in Bezug auf die geologisch erarbeiteten Rekonstruktionen von SHILTS (1980) und DYKE et al. (1982) diskutiert.