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The Bottom Topography of Gulkana Glacier, Alaska Range, Alaska*

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

N. A. Ostenso
Affiliation:
Geophysical and Polar Research Center, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, U.S.A.
P. V. Sellmann
Affiliation:
U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, New Hampshire, U.S.A.
T. L. Péwé
Affiliation:
Geophysical and Polar Research Center, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

As an extension of an intensive study of Gulkana Glacier a 42 station gravimeter survey was made to gain some insight into its third dimension. This survey showed that the glacier’s main tongue occupies a complex valley composed essentially of two parallel channels separated by a medial ridge which extends southward from rock bastions in the accumulation zone. At mid-glacier the ice thickness in the larger eastern channel is 225 m., in contrast to 130 m. in the western channel. The medial ridge degenerates down-glacier probably disappearing within 2 km. of the glacier terminus. The basic surface flow pattern of the glacier described by Moores can be adequately explained by this basal topography. Seasonal velocity variations are possibly caused by melt-water basal lubrication with one channel being favored over the other at different times of the year, in agreement with observations by Elliston on the Gorner-Gletscher, Switzerland, and with the glacier sliding theory of Weertman.

Résumé

Résumé

L’étude intensive du Gulkana Glacier a été étendue par la mesure de la gravité en 42 stations pour obtenir une idée de sa troisième dimension. Ce levé a montré que la langue principale du glacier occupait une vallée complexe composée essentiellement de deux chenaux parallèles séparés par une arête médiane qui s’entend vers le sud à partir de bastions rocheux de la zone d’accumulation. Vers le milieu du glacier, l’épaisseur de glace est de 225 m dans le chenal est le plus large comparativement aux 130 m du chenal ouest. L’arête médiane diminue vers le bas pour disparaître dans les deux derniers km du front. Les traces superficielles de l’écoulement du glacier décrites par Moores peuvent être bien expliquées par cette topographic sous-glaciaire. Des variations saisonnières de la vitesse sont probablement causées par lubrifaction basale de l’eau de fonte qui favorise l’un des chenaux au détriment de l’autre à différents moments de l’année, en accord avec les observations d’Elliston sur le Gorner-Gletscher, Suisse, et avec la théorie du glissement des glaciers de Weertman.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

In Erweiterung einer ausführlichen Untersuchung des Gulkana Glacier wurden auf 42 Stationen Schweremessungen vorgenommen, um einige Daten über den Untergrund des Gletschers zu gewinnen. Die Messungen rrgaben, dass der Hauptarm des Gletschers ein kompliziertes Tal einnimmt, das im wesentlichen aus 2 parallelen Rinnen — getrennt durch einen Mittelrücken, der sich südwärts von Felsbastionen in der Akkumulationszone erstreckt — besteht. In Gletschermitte beträgt die Eisdicke in der grösseren östlichen Rinne 225 m, im Gegensatz zu 130 m in der westlichen Rinne. Der Mittelrücken nimmt gletscherabwärts an Höhe ab und verschwindet 2 km vor der Gletscherzunge. Die Fliessbewegung auf der Oberfläche des Gletschers, wie sie von Moores dargestellt wird, kann im wesentlichen aus dieser Untergrundsgestalt erklärt werden. Jahreszeitliche Geschwindigkeitsschwankungen sind möglicherweise durch rlie Schmierwirkung von Schmelzwasser am Untergrund verursacht, wobei vine Rhone gegenüber der anderen zu verschiede nen Zeiten des Jahres bevorzugt wird. Dies steht in Uhrrrinstimmung mit Beobachtungen von Elliston am Gorner-Gletscher, Schweiz, und mit der Gleittheorie run Weertman.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1965
Figure 0

Fig. 1.Gulkana Glacier and accumulation basins. The glacier is laterally divided into four physical ice streams: 1, 2, 3a and 3b. Physical ice streams 1, 2 and 3b flow as a unit forming the eastern velocity we stream. Physical ice stream 3a flows at a different rate as the western velocity ice stream (after Moores, unpublished). Black dots indicate ice movement survey markers. The numbered dots are also gravity stations. Transverse profiles 1, 2 and 3 refer to Figure 2

Figure 1

Fig. 2.Top row of curves shows the observed Bouguer gravity anomalies (solid lines) and Bouguer gravity computed from simple fiat-plate theory (dotted line) at transverse profiles 1, 2 and 3. The middle row of curves shows gravity stations, surface elevation, bottom topography computed from flat-plate calculations (solid line) and bottom topography computed by Hubbert’s line-integral method (dashed line). Lower row of curves show the winter, summer and yearly average down-glacier surface velocity (after Moores, unpublished)

Figure 2

Table IGravity Stations on Gulkana Glacier, Alaska

Figure 3

Fig. 3.Gulkana Glacier yearly average surface velocity and cross-sectional profiles calculated from gravity observations

Figure 4

Fig. 4.Gulkana Glacier surface foliation pattern and topography (after Rutter, unpublished), and ice thickness values calculated from gravity observations