Pennsylvania주 Lewisburg에 있는 Bucknell University의 연구자들은 지상 관통 레이더(GPR)를 사용하여 비침습적으로 얼음 잔해 팬의 지하 특성을 조사했습니다. 우리는 그들의 작업 중 일부를 공유하고 싶습니다. 연구 중에 알래스카와 뉴질랜드의 팬이 연구되었지만 이 기사는 미국 알래스카의 McCarthy Glacier에서 수행된 작업에 중점을 둡니다.
얼음 조각 팬은 계곡 빙하에서 분리된 높은 수준의 만년설이 있는 계곡 빙하의 머리 또는 측면을 따라 발견됩니다(그림 1 및 2). 이러한 불안정하고 빠르게 변화하는 지형은 최근 지구상의 해빙 지형으로 기술되었지만 지하 특성은 알려지지 않은 상태로 남아 있으며 지형이 형성되는 과정은 잘 알려져 있지 않습니다.
이러한 기능을 구축하는 표면 프로세스는 얼음 눈사태, 낙석, 얼음 잔해 흐름 및 눈, 얼음 및 얼음 잔해 팬을 위한 암석(암석) 퇴적물을 포함하는 구성을 초래하는 진창류를 포함하는 것으로 관찰되었습니다. 얼음 잔해 팬의 최근 퇴적물은 길이가 수백 미터, 폭이 수십 미터, 두께가 미터입니다.
얼음이 심하게 녹거나 낙석이 심한 기간에는 상당한 암석 퇴적물이 집중됩니다.
얼음 팬의 구조와 이를 생성하는 프로세스를 더 잘 이해하기 위해 100MHz 및 200MHz 중심 주파수 바이스태틱 비차폐 안테나가 있는 pulseEKKO® 시스템을 사용하여 GPR 데이터를 수집했습니다. 시간 샘플링 속도는 안테나 주파수에 따라 다릅니다. 100MHz 데이터는 0.8ns마다 샘플링되었고 200MHz 데이터는 0.4ns마다 샘플링되었습니다. 모든 GPR 데이터는 추적당 16개의 스택으로 수집되었습니다(기사 참조). 팁: 소음, 스태킹 및 DynaQ® 스태킹에 대한 자세한 내용은 3000ns의 시간 창을 참조하십시오.
GPR 프로파일(그림 2)은 팬의 표면 아래 형상을 결정하는 데 사용되었으며 공통 중간점(CMP) 및 광각 반사/굴절(WARR) 측심은 표면 아래의 GPR 신호 속도를 측정하는 데 사용되었습니다. EKKO_ProjectTM 소프트웨어의 CMP 분석 루틴을 사용하여 이러한 측정은 얼음의 일반적인 속도인 0.16m/ns의 평균 속도를 제공했습니다. CMP/WARR 측심은 표면 물질에서 얼음 잔해 팬 내 최대 53m 깊이까지 약간의 속도 변화를 나타냈습니다. CMP에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. DVL-500P를 사용한 일반적인 중간점 측량
GPR 프로파일(그림 3~5)은 눈에 띄는 반사체(녹색 경계) 위와 아래에서 관찰된 GPR 신호 특성에 상당한 차이가 있음을 나타냅니다. 주요 차이점은 각 레이어의 회절 패턴의 양입니다. 가장 얕은 재료는 회절이 거의 없이 층을 이룬 반면, 녹색 반사기 아래의 재료는 훨씬 더 많은 회절을 나타냅니다. 이들은 얼음의 균열 및 크레바스와 관련된 취성 파괴 평면으로 해석되므로 이 경계를 위의 다공성이 높은 얼음 파편 팬 재료와 아래의 얼음 사이의 분리로 해석합니다.
라인 1에는 기반암 또는 더 오래된 빙하 얼음으로 해석되는 더 깊고 강한 경계면(파란색 경계)이 있습니다(그림 4). 그러나 3행(그림 3)의 경우 그림 2의 사진에서 볼 수 있듯이 이를 거골(느슨하고 쌓인 암석)으로 해석합니다.
이 연구의 결론 중 일부는 다음과 같습니다.
- 얼음 파편 팬 내에서 GPR 반사는 암석이 풍부한 인터페이스와 관련이 있는 것으로 보입니다. 이러한 인터페이스는 암석 물질 또는 낙석 이벤트를 집중시키는 녹는 얼음에 의해 생성될 수 있습니다.
- GPR은 큰 얼음 잔해 퇴적물의 바닥을 이미지화하는 데 유용했습니다.
- 내부 GPR 반사는 깊이에 따라 일관성이 떨어지고 결함으로 상쇄될 수 있으며 회전을 나타낼 수 있습니다.
- 측정된 GPR 신호 속도의 범위는 액체 물의 양이 다양한 얼음이 풍부한 물질과 일치합니다.
진행 중인 연구에서 많은 반사체와 반사체 특성이 여전히 근거가 필요하지만 GPR은 얼음 잔해 팬의 구조에 첫 번째 이미지를 제공했습니다.
여기에서 이 연구에 대한 자세한 정보를 찾으십시오.
데이터 및 사례 제공: Bucknell University의 Robert W. Jacob 박사
