Ice segregation as an origin for lenses of non-glacial ice in “ice-cemented” rock glaciers

Authors

William J. Wayne, University of Nebraska-LincolnFollow

Document Type

Article

Date of this Version

1981

Citation

Journal of Glaciology, 1981. Vol. 27(97), pp 506-510. DOI: 10.1017/S0022143000011564 & Journal of Glaciology, 1983. Vol. 29(103), p 524. DOI: 10.1017/S002214300003046X

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Published by Cambridge University Press. Used by permission.

Abstract

ABSTRACT. In order to flow with the gradients observed (10° to 15°) rock glaciers cannot be simply ice-cemented rock debris, but probably contain masses or lenses of debris-free ice. The nature and origin of the ice in rock glaciers that are in no way connected to ice glaciers has not been adequately explained. Rock glaciers and talus above them are permeable. Water from snow-melt and rain flows through the lower part of the debris on top of the bedrock floor. In the headward part of a rock glacier, where the total thickness is not great, if this groundwater flow is able to maintain water pressure against the base of an aggrading permafrost, segregation of ice lenses should take place. Ice segregation on a large scale would produce lenses of clear ice of sufficient size to permit the streams or lobes of rock debris to flow with gradients comparable to those of glaciers. It would also account for the substantial loss in volume that takes place when a rock glacier stabilizes and collapses.

RESUME. La segregation de la glace a l'origine des lentilles de glace d'origine non glaciaire dans les glaciers rocheux soudes par la glace. Pour qu'ils puissent s'ecouler sur les pentes OU on les observe (10° a 15°), les glaciers rocheux ne peuvent pas etre simplement constitues de debris rocheux soudes par la glace, mais contient probablement des blocs ou des lentilles de glace depourvus de sediments. La nature et l'origine de la glace dans les glaciers rocheux, qui ne sont en aucune maniere relies a des glaciers de glace, n'a pas ete correctement expliquee. Les glaciers rocheux et les talus qui les surplombent sont permeables. Les eaux de fusion et de pluie coulent a travers la partie inferieure des blocs sur Ie bedrock. Dans la partie haute d'un glacier rocheux, lorsque l'epaisseur totale n'est pas grande, si l'ecoulement sur Ie bedrock est suffisant pour maintenir la pression hydrostatique contre la base d'un permafrost en contrepente, il peut y avoir segregation de lentilles de glace. La segregation de la glace sur une grande echelle produirait des lentilles de glace pure suffisamment importantes pour permettre aux courants et aux langues de debris rocheux de s'ecouler sur des pentes comparables a celles des glaciers. Ceci expliquerait aussi la substantielle perte de volume qui intervient lorsqu'un glacier rocheux se stabilise et s'effondre.

ZUSAMMENFASSUNG. Eisabsonderung als Ursprung fur Linsen nicht-glazialen Eises in "eiszementierten" Blockgletschern. Urn auf den beobachteten flachen Hangneigungen von 10° bis 15° fliessen zu konnen, konnen Blockgletscher nicht einfach eiszementierter Schutt sein, sondern wahrscheinlich Massen oder Linsen schuttfreien Eises enthalten. Die Natur und die Herkunft des Eises in Blockgletschern, die nicht mit Eisgletschern verbunden sind, wurden bisher nicht ausreichend erkHirt. Die Blockgletscher und der Schutt auf ihnen sind durchIa.ssig. Wasser aus der Schneeschmelze und Regen fliesst durch den unteren Teil des Schuttes ilber den Felsuntergrund. 1m vorderen Teil eines Blockgletschers, wo die Gesamtdicke nicht gross ist, kann die Absonderung von Eislinsen stattfinden, wenn dieser Grundwasserstrom einen ausreichenden Wasserdruck gegen die Basis eines aufsteigenden Permafrostes aufrecht erhalten kann. Eisabsonderung in grossem Umfang wilrde Linsen aus klarem Eis erzeugen, deren Grosse die Strome oder Loben von Felsschutt bei Hangneigungen, die den en von Gletschern vergleichbar sind, zum Fliessen bringen konnten; sie konnte auch den hohen Volumenverlust erkliiren, der bei unbewegten und kollabierenden Blockgletschern eintritt.

Includes Correspondence, Journal of Glaciology. Vol. 29. No. 103.1983, p. 524. The unfortunate omission of two references that should have been utilized and cited in my short note on ice segregation as an origin for lenses of ice in rock glaciers (Wayne, 1981) has recently been called to my attention.