Hostname: page-component-6898cfcb55-cbk24 Total loading time: 0 Render date: 2026-11-11T10:34:41.971Z Has data issue: false hasContentIssue false

Melt-Water Drainage Pattern of Composite Glaciers

Published online by Cambridge University Press:  20 January 2017

Karl N. Thome*
Affiliation:
Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen, 4150 Krefeld, West Germany
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Medial moraines and lineations on the surface of composite glaciers enable the detection of structural and hydrological features. A study of the composite glacier Breidamerkurjökull, south Iceland, indicates relationships between subglacial waterways, ice structure in the junction area, and development of the glacier terminus. First, rivers are situated in or near medial moraines because melt water percolates to the bed and moves from there with the subglacial rivers mainly in the direction of ice flow. Secondly, the contact between two feeder glaciers sometimes forms an angle at the glacier terminus. Then the meltwater river escaping from the contact, generally in a radial direction (away from the glacier front), during the retreat will be transferred to the front of the first receding glacier. The drainage of the contact zone then changes from a radial to a tangential direction, destroying the terminal moraines of the recession stages.

Similar relations are found in relics of Pleistocene ice sheets, two examples of which are compared. The huge subglacial channel of the Münsterländer Kiessandzug-Esker below the ice sheet of the Saalian glaciation in the Münsterland, north-west Germany, was formed in the ice-flow direction. It therefore gives details of the morphology and of the great ice-dammed lake east of the Teutoburger Wald ridge. At the contact between the Norwegian and Baltic Sea glaciers, the terminus formed an angle during the maximum extent of the Weichselian glaciation in northern Jutland. During retreat, the Norwegian glacier receded first. The large melt-water river escaping from the contact between both glaciers had formed the huge Karup Sandur during the maximum, but now, during the recession, it changed to the front of the Norwegian ice, destroying the recession moraines there.

Résumé

Résumé

Des moraines médianes et des linéations à la surface des glaciers composés permettent de détector les caractères structuraux et hydrologiques Une étude du glacier composé Breidamerkurjökull, Islande du Sud, indique des relations entre les conduits d’eau sous glaciaires, la structure de la glace dans la zone de jonction et le développement du front du glacier. En premier lieu les rivières sont a l’intérieur ou à proximité des moraines médianes parce que l’eau de fonte percole vers le lit et de là s’écoule avec le torrent sous glaciaire, généralement dans la direction d’écoulement de la glace. En second lieu, le contact entre deux glaciers adjacents forme quelquefois un angle près du front. Dans ce cas, le torrent d’eau de fonte qui s’échape du contact, généralement dans une direction radiale (loin du front) au cours du recul, va être transféré au front du premier glacier en retrait. Le drainage de la zone de contact varie alors d’une direction radiale à une tangentielle en détruisant les moraines terminales des stades de recul.

Des situations semblables se rencontrent dans les reliquats des calottes du pleistocène en deux cas de comparaison. L’immense chenal subglaciaire du Münsterländer Kiessandzug Esker à la base de la calotte de la glaciation Saaliene du Münsterland au nord ouest de l’Allemagne, a été formé dans la direction d’écoulement de la glace. Cela fournit des précisions sur la morphologie du grand lac barré par la glace à l’est de la chaine Teutoburger Wald. Au contact entre les glaciers Norvégiens et ceux de la Baltique le front forma un angle pendant l’extension maximale de la glaciation Weichseliene dans le Jutland septentrional. Au cours du retrait le glacier Norvégien recula le premier. La grande rivière s’échapant du contact entre les 2 glaciers a formé l’immense Sandur Karup pendant le maximum, mais après lors du recul, elle s’est déplacée vers le front norvégien en y détruisant les moraines.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Mittelmoränen und Lineationen auf den Oberflächen zusammengesetzter Gletscher ermöglichen die Entschleierung struktureller und hydrologischer Züge. Ein Studium des zusammengesetzten Gletschers Breidamerkurjökull in Süd-Island zeigt Beziehungen zwischen subglazialen Wasserwegen, Eisstrukturen, Mittelmoränen und Vorstossgliederung. 1. Subglaziale Ströme liegen meist in oder nahe den Mittelmoränen, weil das Schmelzwasser in ihnen zur Gletscherbasis sinkt und dort sich hauptsächlich in der Eisfliessrichtung bewegt. 2. Der Kontakt von zwei Nähr-Gletschern bildet manchmal einen Winkel am Gletscherende. Dort entspringt meist ein Schmelzwasserstrom, der radial (vom Gletscher weg) entwässert. Während des Eisrückzuges verlegt dieser Strom seinen Lauf vor die Front des zuerst zurückweichenden Teilgletschers und zerstört dessen Rückzugsendmoränen.

Ähnliche Zusammenhänge wurden in Überresten pleistozäner Inlandeise gefunden. Zwei Beispiele werden verglichen. Der Münsterländer Kiessandzug (Nordwestdeutschland) – ein sehr grosses Os aus der Saale–Vereisung – entstand durch einen subglazialen Kanal, der aus dem grossen Eisstausee des Weserberglandes gespeist wurde Er ist in Fliessrichtung des ehemaligen Gletschers angelegt und verrät durch seinen Verlauf noch Bedingungen des Eisvorstosses. Am Kontakt des Norwegischen mit dem Ostsee–Gletscher der Weichselvereisung in Jütland bildete der maximale Eisrand einen einspringenden Winkel, in dem ein Schmelzwasserstrom den Karup-Sander aufschüttete. Während des Eisrückzuges verlegte der Schmelzwasserstrom seinen Lauf vor die zurückweichende Front des Norwegischen Gletschers, ein deutliches Indiz dafür, dass dieser zuerst zurückwich.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1986
Figure 0

Fig. 1.Breidamerkurjökull, Iceland. 1. mountains, elevation in meters; 2. sandur plain with river beds (1. in action; 2. abandoned); 3. ice edge about the year ….. medial moraine A–G, ice bodies of feeder glaciers I-VI; 4. lake; 5. melt – water outlets (some of them with numbers); 6. undirvarp; 7. esker; 8. drainage system at the contact with the Fjallsjökull succession I-III; 9. supposed situation of subglacial and englacial melt-water channels.

Figure 1

Fig. 2.Medial moraines, and subglacial and englacial waterways in a composite glacier. 1. glacier base; 2. ice bodies, separated by nunataks and medial moraines; 3. lateral and medial moraines M1, M2; 4. subglacial and englacial water in chambers and channels; 5. water flow into and out of the glacier.

Figure 2

Fig. 3.Situation of the glacier margin, melt-water outlets, and medial moraines in an advancing and in a retreating composite glacier.Stage 1:glaciers before the junction: two separated ice bodies I and II.Stage 2:early stage of junction; at the contact the terminus forms an angle.Stage 3:later stage: the angle has disappeared but the medial moraine and melt-water outlet persist at the contact between the two ice bodies.Stages 4 and 5:development from its maximum extent (stage 4, here equivalent to stage 2) to the retreat (stage 5): ice body I diminishes quicker than ice body II; ice body II moves into the flank of ice body I, the melt-water river, flowing from the contact between both ice bodies, changes its radial flow direction (away from the glacier terminus in stage 4) to a tangential direction (along the front of the first receding ice body I (stage 5).1. mountain; 2. sandur plain in front of the glacier; 3. melt-water drainage; 4. glacier margins; 5. medial moraine; for 4 and 5, the position in stages, following 1–2–3, 4–5.

Figure 3

Fig. 4.Münsterl and glacier of the Saalian glaciation, north-west Germany. 1. outermost ice margin; 2. contours of the surface beneath the ice, (a) 100 m intervals, (b) less than 100 m; 3. flow direction of the ice.

Figure 4

Fig. 5.Junction between the Norwegian glacier and the Baltic Sea glacier during the Weichselian glaciation. Jutland (Denmark). The angle at the outermost glacier terminus is well preserved by moraines and the Karup Sandur; the angle of the recession stage cannot be reconstructed, because the terminal moraines of the retreat are far too destroyed. The melt-water river, arising at the head of the Karup Sandur, drained radially over that sandur (away from the ice); during recession it changed to a tangential flow along the retreating ice front of the Norwegian glacier. 1. ice limit; 2. sandur; 3. melt-water outlets and flow direction.