Glacial Erosion of a High Arctic Valley

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Abstract
A large valley, ideally suited for “selective linear erosion” by ice, extends from the Kreiger Mountains to Tanquary Fiord, north–central Ellesmere Island. During the last glaciation, the outlet glacier at the head of the valley advanced 18 km and was at least 250 m thick where it contacted the sea in the lower valley. Erosion of bedrock inside the last ice limit is recorded by an abraded diabase dike, and by crag–and–tail features developed in limestone. During deglaciation (7800 B.P.), melt–water streams along the ice margin incised a large alluvial fan that pre–dates the last glaciation. The fan shows little alteration by the over–riding ice and its final erosion by the melt–water streams incised, but did not remove, its original ice–wedge polygons. The preservation of the fan indicates that the glacier was locally non–erosive and that it probably advanced across the fan by over–riding a protective frontal ice apron. Although it is commonly assumed that such alluvial fans occupying glaciated valleys are of post–glacial age, this need not be the case in permafrost terrain. In fact, at this site, there has been a net increment of alluvium versus glacial erosion or deposition spanning the last glacial cycle. The paper discusses the processes of erosion associated with sub–polar glaciers and questions whether erosion by them or more pervasive ice is responsible for such High Arctic valleys and fiords. Résumé Une grande vallée, idéalment disposée pour une “érosion linéaire sélective” par la glace, s’étend depuis les monts Kreiger jusqu’au Fjord Tanquary, au centre nord de I’île Ellesmère.Au cours de la derniére glaciation, le glacier qui en sortait avançait de 18 km et son épaisseur dépassait 250 m au contact de la mer. L’érosion du lit rocheux en deçà de la dernière extension glaciaire est gravée dans un dyke érodé, et dans le calcaire qui montre des fissures et des moulures. Au cours de la déglaciation (7800 B.P.), les ruisseaux d’eau de fonte le long des bords du glacier ont incisé de grands cônes alluviaux antérieurs à la dernière glaciation. Ces cônes alluviaux ne montrent que peu d’altération par la glace qui s’écoulait dessus, et l’érosion finale par les courants d’eau de fonte découpa, sans les emporter, les polygones originaux à coins de glace. La conservation des cônes de déjection indique que le glacier, localement n’a pas érodé, et qu’il s’estvraisemblablement avancé sur les cônes en chevauchant un culot de glace protecteur. Bien qu’on suppose habituellement que de tels cônes de déjection occupant les vallées glaciaires soient postérieurs à l’époque glaciaire cela ne semble pas être le cas sur le permafrost. En fait à cet endroit, il y a eu alluvionement plutôt qu’erosion ou dépôt glaciaire pendant la dernière glaciation. Cet article discute les processus d’érosion associés aux glaciers subpolaires et pose la question de savoir si leur érosion ou celle d’une masse de glace plus importante est responsable de telles vallées ou fjords du Haut Arctique. Zusammenfassung Ein grosses Tal, hervorragend geeignet für “selektive lineare Erosion” durch das Eis, erstreckt sich von den Kreiger–Bergen zum Tanquary–Fjord im Norden des mittleren Ellesmere Island. Während der letzten Vereisung rückte der Auslass–Gletscher am Kopf des Tales um 18 km vor und war an der Berührungsstelle mit dem Meer im unteren Tal mindestens 250 m dick. Die Erosion des Felsbettes innerhalb der letzten Eisgrenzen lässt sich an der Abrasion eines Diabas–Dammes und an Schürferscheinungen im Kalkstein ablesen. Während des Eisrückzuges (7800 vor der Gegenwart) schnitten sich Schmelzwasserströme längs des Eisrandes in einen grossen alluvialen Schuttfächer ein, der vor der letzten Vereisung entstanden war. Der Fächer zeigt wenig Veränderung durch das darüberströmende Eis; bei seiner letztlichen Erosion durch die Schmelzwasserströme wurden zwar seine ursprünglichen Polygone aus Eiskeilen angeschnitten, aber nicht abgetragen. Die Erhaltung des Fächers zeigt, dass der Gletscher lokal keine Erosion ausübte und dass er vermutlich beim Vorrücken über den Fächer ein frontales Schutzschild aus Eis zu überströmen hatte. Obwohl allgemein angenommen wird, dass solche alluvialen Fächer, die in vereisten Tälern liegen, postglazialen Alters sind, muss dies im Permafrost–Gelände nicht der Fall sein. Tatsächlich weist diese Stelle einen Nettozuwachs alluvialen Materials gegenüber glazialer Erosion oder Ablagerung auf, der den letzten Vereisungszyklus überspannt. Der Beitrag diskutiert die mit subpolaren Gletschern verbundenen Erosionsprozesse und stellt die Frage, ob Gletschererosion oder mehr die Durch–dringung mit Eis für die Entwicklung solcher Täler und Fjorde in der Hohen Arktis verantwortlich ist.