Hostname: page-component-6766d58669-tq7bh Total loading time: 0 Render date: 2026-05-20T04:51:35.276Z Has data issue: false hasContentIssue false

Structure and Fabric on the Burroughs Glacier, South-East Alaska*

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Lawrence D. Taylor*
Affiliation:
Institute of Polar Studies and Department of Geology, The Ohio State University, Columbus, Ohio, U.S.A.
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Abstract

The Burroughs Glacier, south-east Alaska, is a slow-moving remnant (14×3km.) of a much more extensive glacier. It is now entirely below the firn line; ablation has revealed ice structures and fabric once 300 m. or more below the glacier surface.

At the present glacier surface three kinds of ice are identified—foliated ice, coarse-grained border ice and very coarse-grained basal ice.

Two systems of fine-grained foliation are present. Differential movement in the glacier has caused recrystallization along closely spaced planes. At the glacier surface this produces a steeply dipping longitudinal foliation. A gently dipping foliation, having a regional trough-like structure, may be associated with former stratification planes or with former spoon-shaped shear surfaces.

The optic orientation of crystals in the coarser layers of the foliated ice shows three weak maxima, and in the finer layers a single weak maximum, corresponding to one of the coarse layer maxima, and normal to the gently dipping foliation plane. The other maxima in the coarse layers are orientated close to the poles of principal fracture planes.

In the coarse ice the fabric shows a pattern with three maxima similar to that obtained in torsion shear experiments. In the glacier the pattern may be formed by shear near the glacier bottom or along gently dipping foliation planes. Grain-size increases towards the glacier terminus, especially in the stagnant ice zone.

Structural evidence suggests that in the early stages of the Little Ice Age the ice flow was from west to east. Later it was to east and west from an ice crest in the upper Burroughs Glacier. Structures produced by present movement have been superimposed on older structures.

Résumé

Résumé

Le glacier Burroughs, dans le Sud-Est de l’Alaska, est un reste (14×3km) à mouvement lent d’un glacier beaucoup plus important. Il est maintenant entièrement en-dessous de la ligne de névé; l’ablation a mis en évidence des structures et des textures de glace, qui one existées à 300 m au moins en-dessous de la surface du glacier.

Actuellement on peut identifier 3 sortes de glace à la surface du glacier: glace feuilletée, glace bordière à gros grains, glace de fond à très gros grains.

On constate la présence de 2 systèmes de foliation à grains fins. Des mouvements différentiels dans le glacier ont causé des recristallisation le long de plans rapprochés. Ceci se traduit à la surface du glacier par une foliation à fort pendage longitudinal. Une foliation à faible pendage ayant une structure locale en forme de creux peut être associée avec d’anciens plans de stratification ou avec d’anciennes surfaces de cisaillement en forme de cuiller.

L’orientation optique des cristaux dans les couches à gros grains de la glace feuilletée, présente 3 faibles maxima et un seul faible maximum dans les cristaux à grains fins; ce maximum est perpendiculaire au plan de foliation à faible pendage et correspond à l’un des maxima observés pour la couche à gros grains. Les autres maxima des couches à gros grains sont orientés approximativement comme les pelles des plans de fractures principaux.

Dans la glace à gros grains la texture comporte 3 maxima semblables à ceux obtenus dans les expériences de cisaillement à la torsion. Dans le glacier ce dessin peut être formé par le cisaillement près de la base du glacier tout le long du plan de foliation à faible pendage. La grosseur des grains croit vers le bout du glacier en particulier dans la zone de glace stagnante.

L’évidence structurale suggère un mouvement de la glace d’Ouest en Est dans les premier stades du “Little Ice Age”. Ce mouvement a été ensuite dirigé vers l’Est et l’Ouest à partir d’une crête de glace dans la partir supérieure du glacier Burroughs. La structure causé par le mouvement actuel s’est superposée aux anciennes structures.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Der Burroughs-Gletscher in Südost-Alaska ist ein schwach bewegter Rest (14×3km) eines bedeutend grösseren Gletschers. Er liegt jetzt vollkommen unter der Firnlinie. Die Ablation hat Eisstrukturen und -gefüge freigelegt, die einst 300 m oder noch tiefer unter der Gletscheroberfläche lagen.

Auf der heutigen Gletscheroberfläche können 3 Arten von Eis festgestellt werden: gebändertes Eis, grobkörniges Randeis und sehr grobkörniges Grundeis.

Zwei Systeme einer feinkörnigen Bänderung sind vorhanden. Differentielle Bewegungen im Gletscher haben eine Umkristallisation entlang eng benachbarter Ebenen bewirkt. Dies hat auf der Gletscheroberfläche die Bildung einer steil einfallenden Bänderung zur Folge. Eine leicht geneigte Bänderung, die gebietsweise trogartig geformt ist, dürfte mit der früheren stratigraphischen Schichtung oder mit früheren löffelförmigen Scherflächen zusammenhängen.

Die optische Orientierung der Kristalle in den gröberen Lagen der Bänderung weist 3 schwache Maxima auf; in den feineren Lagen findet sich nur ein schwaches Maximum, das mit einem der Maxima in den Grob-Lagen zusammenfällt und senkrecht zur Ebene der leicht geneigten Bänderung steht. Die beiden anderen Maxima in den Grob-Lagen sind annähernd nach den Polen der Hauptspannungsebenen orientiert.

Das Gefüge des grobkörnigen Eises weist ein Muster mit 3 Maxima auf, ähnlich dem, das man bei Torsionsscherversuchen erhält. Dieses Muster dürfte im Gletscher durch Scherung nahe am Untergrund oder entlang schwach geneigter Bänderungsebenen entstanden sein. Die Korngrösse wächst gegen das Gletscherende, besonders in der Zone unbewegten Eises.

Strukturelle Anzeichen lassen vermuten, dass in den Frühstadien der Kleinen Eiszeit das Eis von West nach Ost geflossen ist. Später war der Fluss von einem Eisscheitel des oberen Burroughs-Gletscher nach Ost und West gerichtet. Altere Strukturen wurden durch neuere, hervorgerufen durch die gegenwärtige Bewegung, überlagert.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1963 
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Fig. 1. Map of the Muir Inlet region, Glacier Bay, Alaska. Adapted from American Geographical Society map (Field, 1947)

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Fig. 2. Longitudinal profiles from the 1918 and 1960 to pographic maps, lower Burroughs Glacier

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Fig. 3. Ice structures, Burroughs Glacier. Base map compiled by Department of Geodetic Science, The Ohio State University, 1939–61

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Fig. 4. Topographic map with crevasse pattern, Burroughs Glacier. Compiled by Department of Geodetic Science, The Ohio State University, 1959–61

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Fig. 5. Fabric diagrams and plane table map of ice structures, lower Burroughs Glacier

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Fig. 6. Aerial view of the eastern tongue of the Burroughs Glacier fiom 2,135 m. elevation (7,000 ft.), showing the distribution of splaying crevasses and dirt bands. Medial moraine is at the upper edge of the photograph and Minnesota Ridge al the lower edge. Width of the tongue is 1 km.

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Fig. 7. Schematic block diagram illustrating structural relationships in the eastern tongue, Burroughs Glacier. White areas represent coarse-grained ice. Fine lines represent fine-grained foliation. Vertical stale exaggerated

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Fig. 8. The ice surface on the eastern tongue of the Burroughs Glacier. Terminus toward the right. Dirty hands consist of two systems of fine-grained foliation as designated on the photograph. Bands are convex down-glacier. Note the Brunton compass at the lower left of center

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Fig. 9. A vertical thin section under polarized light showing typical texture of foliated ice. Sample from 2 m. depth. Scale in centimeters

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Fig. 10. East wall of the 2 m. pit showing two systems of fine-grained foliation. Eastern tongue of Burroughs Glacier

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Table I. Characteristics of Foliated Ice

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Fig. 11. Confluent pattern in fine-grained foliation of the eastern tongue of Burroughs Glacier. Attitude of two systems of foliation is shown at the upper right

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Fig. 12. Postulated attitude of typical confluent pattern in fine-grained layers, Burroughs Glacier. A-B represents line of greatest strain release

Figure 13

Fig. 13. Ice surface east of Nunatak “E”. Coarse-grained border ice with relict foliation is in the foreground. Note the distribution of debris on the surface bordering the nunatak

Figure 14

Fig. 14. Change in grain-size with distance from the terminus along a longitudinal profile, eastern tongue, Burroughs Glacier

Figure 15

Fig. 15. Aerial view of the eastern terminus of the Burroughs Glacier from 2,135 m. elevation (7,000 ft.), showing debris-rich basal ice bordering the nunataks. See Figure 3 for location. Distance of “F” from the ice edge is 0.5 km.