Structure and Flow in the Margin of the Barnes Ice Cap, Baffin Island, N.W.T., Canada

Open Access
Publisher Website
Google Scholar
Abstract
The structure and flow field in the margin of the Barnes Ice Cap was determined through observations on the ice-cap surface, in four bore holes, and in a 125 m ice tunnel. A band of fine bubbly white ice with a single maximum fabric appears at the glacier surface about 160 m from the margin. This band is overlain by coarse blue ice with a four-maximum fabric, and underlain by alternating bands of fine ice with a single-maximum fabric and moderately coarse ice with a two or three-maximum fabric. The effective strain rate was determined from the bore-hole and tunnel deformation data, and possible variations in the other three parameters in Glen’s flow law, , were studied. It appears that τ xy is independent of depth near the surface, and that relative to the coarse blue ice, A is 40 to 50% lower in the white ice and possibly 10% lower in the fine blue ice. Dips of foliation planes decrease rapidly with increasing depth and distance from the margin. This foliation is assumed to have developed near and parallel to the bed some distance from the margin. An analysis based on this assumption predicts the observed change in dip, but suggests that it did not develop under the present flow field. The ice cap was probably thicker a few tens of years ago, and the observed foliation pattern may be a relict from that time. La structure et champ d’écoulement aux confins de la calotte glaciaire de Barnes ont été déterminés à l’aide d’observations sur la surface de la calotte, de quatre forages et d’un tunnel de glace de 125 m. Une bande de fine glace blanche bulleuse avec un seul maximum d’orientation d’axe optique apparaît à la surface du glacier à environ 160 m du bord. Cette bande est surmontée par une glace bleue grossière à quatre maximum et repose sur des bandes alternées de glace fine à maximum unique et de glace modérément grossière avec deux ou trois maximum. La vitesse de déformation effective a été déterminée à partir des données sur la déformation des trous de sondage et du tunnel; des variations possibles dans les trois autres paramètres de la loi de Glen ont été étudiées. Il semble que τ xy est indépendant de la profondeur près de la surface et que le paramètre A relatif à la glace bleue grossière est de 40 à 50% plus faible dans la glace blanche et peut être 10% plus faible dans la glace bleue fine. Les pendages des plans de foliation décroissent rapidement quand augmentent la profondeur et la distance au front. On pense que cette foliation s’est développée à proximité du lit et parallèlement à lui, à quelque distance de lui. Une analyse basée sur cette hypothèse retrouve les changements observés dans le pendage mais suggère qu’il ne s’est pas développé dans le présent régime d’écoulement. La calotte était probablement plus épaisse il y a quelques dizaines d’années et le système de foliation observé peut être un souvenir de cette époque. Zusammenfassung Struktur und Strömungsfeld im Rande des Barnes Ice Caps wurden durch Beobachtungen von der Eisoberfläche aus in 4 Bohrlöchern und in einem Eis-Tunnel von 125 m Länge bestimmt. Ein Band feinen, blasenreichen, weissen Eises mit einer Schicht maximaler Dichte tritt etwa 160 m vom Rand auf der Glelscheroberfläche aus. Dieses Band ist von grobem, blauem Eis mit 4 Schichten maximaler Dichte überlagert und liegt auf wechselnden Bändern feinen Eises mit einem Dichtemaximum sowie mässig groben Eises mit 2 oder 3 Dichtemaxima. Die effektive Deformationsgeschwindigkeit wurde aus den Deformationen der Bohrlöcher und des Tunnels bestimmt; die möglichen Veränderungen der drei anderen Parameter in Glen’s Fliessgesetz wurden untersucht. Es scheint, dass τ xy in Oberflächennähe tiefenunabhängig ist und dass A relativ zum groben, blauen Eis im weissen Eis 40 bis 50% und im feinen, blauen Eis möglicherweise 10% niedriger liegt. Die Neigung der Bänderungsebenen nimmt schnell mit der Tiefe und dem Abstand vom Rande zu. Diese Bänderung hat sich vermutlich nahe am Untergrund und parallel zu diesem in einigem Abstand vom Rand entwickelt. Eine Analyse auf der Grundlage dieser Annahme lässt den beobachteten Wechsel in der Neigung vorhersagen, führt aber zu dem Schluss, dass er sich nicht im derzeitigen Strömungsfeld entwickelt hat. Die Eiskalotte war vermutlich vor wenigen Jahrzehnten dicker und das beobachtete Bändemngsmuster mag ein Relikt aus jener Zeit sein.

This publication has 14 references indexed in Scilit: