来自宾夕法尼亚州刘易斯堡的巴克内尔大学的研究人员使用探地雷达（GPR）来无创地研究冰冷碎屑风扇的地下特征。 我们想分享他们的一些工作。 尽管在研究过程中对阿拉斯加和新西兰的球迷进行了研究，但本文重点介绍了在美国阿拉斯加的麦卡锡冰川所做的工作。
在山谷冰川的顶部或侧面发现了冰冷的碎屑扇，在这里，高水平的冰盖与山谷冰川分离（图1和2）。 这些不稳定，快速变化的地貌最近被描述为地球上的冰消特征，但是，地下特征仍然未知，导致形成它们的过程知之甚少。
已经观察到建立这些特征的表面过程包括雪崩，碎石，冰冻碎屑流和泥流，这导致冰冻碎屑扇包括雪，冰和石屑（岩石）沉积物。 最近在冰冷的碎屑风扇上的沉积物长数百米，宽几十米，厚几米。
剧烈的冰融化或大量的落石时期会产生大量的岩石沉积物。
为了更好地了解冰风扇的结构及其制造过程，我们使用了带有100和200 MHz中心频率双静态非屏蔽天线的pulseEKKO®系统来收集GPR数据。 时间采样率取决于天线的频率。 每100 ns采样0.8 MHz数据，而每200 ns采样0.4 MHz数据。 所有GPR数据均以每条迹线16个堆栈的形式收集（请参阅文章 提示：噪音，堆叠和DynaQ® （有关堆栈的更多信息）和3000 ns的时间窗口。
GPR轮廓（图2）用于确定风扇的地下几何形状，并使用公共中点（CMP）和广角反射/折射（WARR）测深来测量地下GPR信号的速度。 使用EKKO_ProjectTM软件中的CMP Analysis例程，这些测量提供的平均速度为0.16 m / ns，这是冰的典型速度。 CMP / WARR探测表明，在结冰风扇中，从表层材料到深度达53 m的速度变化很小。 有关CMP的更多信息，请参见 使用DVL-500P的常见中点测量
GPR曲线（图3至5）表明，在突出的反射器（绿色边界）上方和下方观察到的GPR信号特性存在显着差异。 主要区别是每一层的衍射图样数量。 最浅的材料分层，几乎没有衍射，而绿色反射器下方的材料显示出明显更多的衍射。 这些被解释为与冰中的裂缝和裂隙相关的脆性破坏平面，因此，我们将此边界解释为高孔隙度的冰雪碎屑扇形材料和下方冰层之间的分离。
1号线有一个更深，更坚固的界面（蓝色边界），被解释为基岩或可能是较旧的冰川冰（图4）。 但是，对于第3行（图3），我们将其解释为距骨（松散，堆积的岩石），如图2中的照片所示。
这项研究得出的一些结论是：
- 冰屑风扇内部的GPR反射似乎与富含岩石的界面有关。 这些界面可以通过融化冰来浓缩岩石材料或落石事件来产生。
- GPR有助于成像大型冰冷残骸的基础。
- 内部GPR反射与深度的相干性降低，可能会因断层而偏移，并且可能指示旋转。
- 所测量的GPR信号速度范围与富含冰的材料以及不同量的液态水一致。
尽管在进行中的研究中仍然需要对许多反射器和反射器特性进行研讨，但是GPR已将第一张图像提供给冰冷的碎屑风扇的结构。
在此处找到有关此研究的更多信息：
数据和故事由巴克内尔大学的Robert W. Jacob博士提供
