Hostname: page-component-74656f9884-npj9w Total loading time: 0 Render date: 2026-11-10T22:59:33.097Z Has data issue: false hasContentIssue false

A Seismic Reconnaissance in the Mcmurdo Sound Region, Antarctica

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Robin A. I. Bell*
Affiliation:
Department of Physics, Victoria University of Wellington, Wellington, New Zealand
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

A portable first-arrival seismic refraction instrument was used to measure seismic P-wave velocities in ice, frozen ground, till and shattered rock at various places in the McMurdo Sound region, Antarctica. It was found that some frozen ground exhibits the same seismic velocity as ice, so that buried ice cannot be idengified by seismic velocity measurements.

The depth of exfoliation of a granite outcrop in Taylor Valley was successfully measured, as was the depth of an ice-free moraine in Wright Valley. From this latter depth, and from reasonable assumptions about the diffusion of water vapour through till, a minimum age of 75,000 yr. has been deduced for the moraine. This age implies that no through-glacier occupied Wright Valley during the last Northern Hemisphere glaciation.

Résumé

Résumé

On s’est servi d’un équipement portagif de sismique réfraction pour mesurer les vitesses de l’onde longitudinale (P) dans la glace, le sol gelé, la tillite et la roche altérée en diverses places de la région de McMurdo Sound, Antarctique. On a constaté que quelques sols gelés donnaient la même vitesse sismique que la glace, de sorte qu’il est impossible d’indengifier la glace fossile par les mesurages de la vitesse sismique.

On a réussi à mesurer la profondeur de l’exfoliation d’un affleurement de granit dans la Taylor Valley, de même que la profondeur d’une moraine sans noyau de glace de la Wright Valley. De cette dernière profondeur, et en faisant des hypothèses raisonables sur la diffusion de la vapeur d’eau à travers les débris morainiques, on a pu déduire un âge minimum de 75 000 ans pour la moraine. Cet âge implique qu’aucun glacier n’occupait la Wright Valley pendant la dernière glaciation de l’hémisphère nord.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Ein tragbares seismisches Refraktionsgerät mit Registrierung des Ersteinsatzes wurde verwendet, um Geschwindigkeiten seismischer P-Wellen in Eis, gefrorenem Boden, Tillit und Gesteinsschutt an verschiedenen Stellen im Gebiet des McMurdo Sound, Antarktika, zu messen. Es wurde gefunden, dass gewisse Arten von gefrorenem Boden dieselbe seismische Geschwindigkeit wie Eis aufweisen; daher kann verschüttetes Eis nicht mit seismischen Geschwindigkeitsmessungen idengifiziert werden.

Die Tiefe der Abblätterung anstehenden Granits im Taylor Valley wurde mit Erfolg gemessen, ebenso die Tiefe einer eisfreien Moräne im Wright Valley. Aus dieser Moränentiefe und aus wahrscheinlichen Annahmen über die Diffusion des Wasserdampfes durch Tillit wurde auf ein Mindestalter von 75 000 Jahren für die Moräne geschlossen. Dieses Alter zeigt, dass während der letzten Eiszeit auf der nördlichen Hemisphäre kein Gletscher das Wright Valley vollständig erfüllt hat.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1966
Figure 0

Fig. 1. The McMurdo Sound region and dry valley area, south Victoria Land, Antarctica

Figure 1

Table I Seismic Velocities in Ice and Frozen Ground

Figure 2

Fig. 2. Central section of Wright Valley, Antarctica. Specific localities referred to in the text are indicated by the letters A–K

Figure 3

Fig. 3. Frost polygon (sand-wedge tesselation) running from the shore of Don Quixote pond, indicating frozen ground. Decreasing sharpness away from the shore indicates increasing thickness of unfrozen overburden. The satchel at the right centre is 30 cm. wide

Figure 4

Table II Seismic Velocities in Unfrozen Materials(for localities see Figure 6)

Figure 5

Fig. 4. Seismic travel-time data, Taylor Valley, on exfoliated granite at an altitude of 150 m. above Lake Bonney

Figure 6

Fig. 5. Seismic travel-time data, Taylor Valley, on exfoliated granite at an altitude of 250 m. above Lake Bonney

Figure 7

Fig. 6. View south from point G of Figure 2, showing ice–free moraine at the right centre; Lake Vanda is in the foreground. Specific localities B–F are mentioned in the text

Figure 8

Fig. 7. Wright Valley, looking west from an altitude of 6,100 m.

(U.S. Navy aerial photograph)
Figure 9

Fig. 8. Seismic travel-time data, Wright Valley, ridge E on ice-free moraine (see Figure 2 and text)

Figure 10

Fig. 9. Seismic travel-time data, Wright Valley, gully F on ice-free moraine (see Figure 2 and text)