Creep Slump in Glacier Reservoirs—Theory and Experiment

Abstract

Frequently the reservoir region of a cold surge-type glacier has a temperate base, while in a region surrounding the reservoir the base is cold. We analyse the slump process in such a reservoir regionthat is, the process whereby material flows toward the lower end of the region and forms a critical wave profile there. The model agrees qualitatively with observations of Trapridge Glacier, Yukon Territory, Canada, which is currently experiencing a critical pre-surge condition. Calculations based on the model give good agreement with the surge cycle time of Rusty Glacier, Yukon Territory. Laboratory experiments show that a large-amplitude slump-induced wave profile forms prior to a surge. Experimental surges were produced with velocity increases of order one hundred. REsuME. Vidange brutale de bassins glaciaires. TMorie et experience. Frequemment le bassin d'alimentation d'un glacier froid du type a crue possede un fond tempere tandis que, dans les zones entourant le bass in le fond est froid. Nous analysons le processus de vidange d'un tel bassin, c'est-a-dire le processus par lequel le materiel s'ecoule vers le point bas du bassin et y forme une onde de crue critique. Le modi:le est qualitativement en accord avec les observations faites sur le Trapridge Glacier, dans le territoire du Yukon au Canada, qui se trouve souvent en conditions critiques de pre-crue. Des calculs bases sur le modele donnent un bon accord avec la periode de la crue cyclique du Rusty Glacier dans le territoire du Yukon. Des experiences de laboratoire montrent qu'une vidange de grande amplitude provoque un profil ondule prealablement a la crue. On a produit des crues experimentales avec des accroissements de vitesse de l'ordre de un cent. ZUSAMMENFASSUNG. Kriech-Einbriiche inGletscher-Niihrgebieten -Theorie und Versuch. Haufig hat das Nahrgebiet eines kalten ausbrechenden Gletschers einen temperierten Untergrund, wahrend in einem Bereich urn das Nahrgebiet der Untergrund kalt ist. Die vorliegende Analyse gilt dem Einbruchsprozess in einem solchen Nahrgebiet, d.h. jenem Prozess, bei dem Material gegen das untere Ende des Gebietes fliesst und dort ein kritisches Wellenprofil bildet. Das Modell stimmt qualitativ mit Beobachtungen am Trapridge Glacier, Yukon Territory, Kanada, iiberein, der derzeit eine kritische Vor-Ausbruchs-Phase durchlauft. Berechnungen auf der Basis des Modells geben gute Obereinstimmung mit dem Ausbruckszyklus des Rusty Glacier, Yukon Territory. Laborversuche zeigen, dass sich vor einem Ausbruch ein Wellenprofil mit grosser Amplitude, hervorgerufen durch einen Einbruch, bildet. Experimentell wurden Ausbriiche mit Geschwindigkeitsanstiegen bis zum Hundertfachen erzeugt.