pesquisadores da Bucknell University em Lewisburg, Pensilvânia, usaram radar de penetração no solo (GPR) para investigar de forma não invasiva as características de subsuperfície de ventiladores de detritos de gelo. Gostaríamos de compartilhar alguns de seus trabalhos. Embora fãs no Alasca e na Nova Zelândia tenham sido estudados durante sua pesquisa, este artigo se concentra no trabalho realizado na Geleira McCarthy, Alasca, EUA.
Leques de detritos de gelo são encontrados na cabeça ou ao longo das laterais das geleiras do vale, onde calotas polares de alto nível são destacadas das geleiras do vale (Figuras 1 e 2). Essas formas de relevo instáveis e em rápida mudança foram recentemente descritas como características de degelo na Terra, no entanto, as características do subsolo permanecem desconhecidas e os processos que levam à sua formação são mal compreendidos.
Observou-se que os processos de superfície que constroem essas características incluem avalanches de gelo, quedas de rochas, fluxos de detritos de gelo e lama, que resultam na composição incluindo neve, gelo e depósitos líticos (rocha) para ventiladores de detritos de gelo. Depósitos recentes em leques de detritos gelados têm centenas de metros de comprimento, dezenas de metros de largura e metros de espessura.
Períodos de intenso derretimento do gelo ou queda significativa de rochas produzem concentrações de depósitos rochosos significativos.
Para entender melhor a estrutura dos ventiladores de gelo e os processos que os criam, usamos um sistema pulseEKKO® com antenas biestáticas sem blindagem de frequência central de 100 e 200 MHz para coletar os dados GPR. A taxa de amostragem de tempo dependia da frequência da antena; Dados de 100 MHz foram amostrados a cada 0.8 ns, enquanto dados de 200 MHz foram amostrados a cada 0.4 ns. Todos os dados GPR foram coletados com 16 pilhas por rastreamento (ver artigo DICAS: Ruído, Empilhamento e DynaQ® para obter mais informações sobre empilhamento) e uma janela de tempo de 3000 ns.
Perfis GPR (Figura 2) foram usados para determinar a geometria subsuperficial dos ventiladores e sondagens de ponto médio comum (CMP) e reflexão / refração de ângulo amplo (WARR) foram usadas para medir a velocidade do sinal GPR na subsuperfície. Usando a rotina de análise CMP no software EKKO_ProjectTM, essas medições forneceram uma velocidade média de 0.16 m / ns, que é uma velocidade típica para gelo. As sondagens CMP / WARR indicaram pouca variação de velocidade do material da superfície a profundidades de até 53 m dentro dos ventiladores de detritos gelados. Para obter mais informações sobre CMPs, consulte Levantamento de ponto médio comum usando o DVL-500P
Os perfis GPR (Figuras 3 a 5) indicam que há uma diferença significativa nas características do sinal GPR observadas acima e abaixo do refletor proeminente (limite verde); a principal diferença é a quantidade de padrões de difração em cada camada. O material mais raso é em camadas, com poucas difrações, enquanto o material abaixo do refletor verde mostra significativamente mais difrações. Estes são interpretados como planos de falha frágil associados a rachaduras e fissuras no gelo, portanto, interpretamos esse limite como a separação entre o material do leque de detritos gelados com alta porosidade acima e gelo abaixo.
Há uma interface forte e mais profunda (limite azul) que é interpretada como o leito rochoso ou possivelmente o gelo glacial mais antigo na Linha 1 (Figura 4). Porém, para a Linha 3 (Figura 3), interpretamos isso como um tálus (rocha solta e empilhada), como pode ser visto na foto da Figura 2.
Algumas das conclusões desta pesquisa são:
- As reflexões GPR de dentro do ventilador de detritos de gelo parecem estar associadas a interfaces ricas em rochas. Essas interfaces podem ser produzidas pelo derretimento do gelo, concentrando os materiais rochosos ou eventos de queda de rochas.
- O GPR foi útil para obter imagens da base de grandes depósitos de detritos gelados.
- As reflexões GPR internas tornam-se menos coerentes com a profundidade, podem ser compensadas por falhas e podem indicar uma rotação.
- A faixa de velocidades do sinal GPR medida é consistente com material rico em gelo com quantidades variáveis de água líquida.
Embora muitos refletores e características de refletores ainda precisem ser verificados em pesquisas em andamento, o GPR forneceu as primeiras imagens da estrutura de ventiladores de detritos de gelo.
Encontre mais informações sobre esta pesquisa aqui:
- Avaliação da capacidade do radar de penetração no solo de obter imagens das características de subsuperfície de ventiladores de detritos gelados no Alasca e na Nova Zelândia
- Geomorfologia dos ventiladores de detritos de gelo: entrega de gelo e sedimentos às geleiras dos vales desacopladas das calotas polares
Dados e história cortesia do Dr. Robert W. Jacob, Bucknell University
