Geomorphology and sedimentology of Union glacier area, Ellsworth Mountains, Occidental Antarctica

Abstract

The work aims to investigate the geomorphological and sedimentological aspects of Union Glacier area (79°45’00’’S; 82°30’00’’W), southern sector of Ellsworth Mountains. Geomorphological cartography based on 15 m ASTER (2010) satellite imagery and fi eld works were carried out during the Brazilian expedition (2011/2012) enabled the identification of morainic formations: icecored hummock moraines, supraglacial moraines, and recession moraines in the interior of the valleys. With the exception of the latter one, all types of moraines have been developed on the blue-ice areas. The evidence for paleo wet-based glacial conditions is reconstructed from a range of geomorphological record, including exposed abrasion marks, striations and glaciotectonic deformation. This type of deformation is represented by lee sides of oversteep ening bedrock promontories which follow the tributaries of glaciers ice flow. Glacial sediments were collected from the moraines for granulometric and morphometric analyses. They show the prevalence of sandy gravel and sand texture, low quantity of fine fractions, and absence of attributes such as striated and faceted clasts, which indicate, on the other side, low-sediment transport capacity from the ice sheet bottom. It is inferred that the moraine debris are originated from local sources. Weathering action and constant katabatic winds are possibly the major agents of transport and alteration of the exposed sediments. The geomorphological features reveal an ancient thicker ice sheet, and sedimentary characteristics of the morainic formations reveal a latter thinner ice sheet in this sector of Ellsworth Mountains.

O trabalho objetiva examinar as feições geomorfológicas e sedimentológicas de morainas na área da Geleira Union (79°45’00’’S; 82°30’00’’W), setor sul das montanhas Ellsworth. Trabalhos de campo durante a Expedição Criosfera no verão de 2011/2012 e cartografia com imagem ASTER (2010) possibilitaram identificar formações morâinicas: morainas com núcleo de gelo, morainas supraglaciais e morainas de recessão no interior de vales. Exceto pela última, as demais morainas se desenvolveram nas áreas de gelo-azul. Evidências de atividade de geleiras de condição termo-basal úmida são reconstruídas a partir de registros geomorfológicos, incluindo marcas de abrasão, estrias, feições stoss e lee que seguiam o fluxo de gelo das geleiras tributárias. Amostras de sedimentos glaciais foram coletadas das morainas e analisadas, revelando o predomínio de textura cascalho arenosa e arenosa, e baixa quantidade de material fino. A ausência de atributos, tais como clastos estriados e facetados indicam, por outro lado, pouca capacidade de transporte de sedimento desde a base do manto de gelo. Ações locais de intemperismo e ventos catabáticos constantes são possivelmente os principais agentes de transporte e alteração dos sedimentos expostos. As características geomorfológicas revelam um manto de gelo mais espesso e as caraterísticas sedimentares das morainas revelam um manto de gelo menos espesso nessa parte das Montanhas Ellsworth.