Les glaciers qui ont sculpté la vallée de Yosemite ont laissé des surfaces très polies sur de nombreuses formations rocheuses de la région. Ces lisses, surfaces brillantes, connu sous le nom de polissage glaciaire, sont communs dans la Sierra Nevada et d'autres paysages glaciaires.

Les géologues de l'UC Santa Cruz ont maintenant examiné de près la structure et la chimie du polissage glaciaire et ont découvert qu'il s'agissait d'un mince revêtement appliqué sur la roche lorsque le glacier se déplaçait dessus. Les nouvelles découvertes, publié dans le numéro de novembre de Géologie , montrer que le polissage n'est pas simplement le résultat de l'abrasion et du lissage par le glacier, comme on le pensait auparavant. Au lieu, c'est une couche distincte déposée sur la surface de la roche à la base du glacier.

Cette couche lisse recouvrant la roche à la base des glaciers peut influencer la vitesse de glissement des glaciers. Cela aide également à expliquer pourquoi le polissage glaciaire est si résistant aux intempéries longtemps après la disparition des glaciers qui l'ont créé.

Selon la co-auteur Emily Brodsky, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l'UC Santa Cruz, ce revêtement ultrafin peut aider les glaciologues à mieux comprendre la mécanique du mouvement des glaciers, et il fournit une archive potentielle pour la datation lorsque le matériau a été collé sur la roche.

"C'est incroyablement important maintenant, en pensant à la stabilité des calottes glaciaires, " a déclaré Brodsky. " Il est assez difficile d'arriver à la base d'un glacier pour voir ce qui s'y passe, mais le polissage glaciaire peut nous renseigner sur la composition de la crasse au fond des glaciers et quand le polissage s'est formé."

Auteur principal Shalev Siman-Tov, chercheur postdoctoral à l'UC Santa Cruz, avait déjà étudié les surfaces hautement polies trouvées sur certaines failles sismiques. Pour étudier le polissage glaciaire, il a fait équipe avec Greg Stock, qui a obtenu son doctorat. à UC Santa Cruz et est maintenant géologue du parc national de Yosemite.

"Je voulais appliquer ce que nous savons des zones de failles et des séismes à la glaciologie, " dit Siman-Tov. " Je ne connaissais pas les paysages glaciaires, et j'étais très intéressé à mener une étude de terrain significative en dehors de mon pays d'origine, Israël. »

Lui et Stock ont ​​marché dans le parc national de Yosemite pour collecter de petits échantillons de polissage glaciaire sur des dizaines de sites. Ils ont choisi des échantillons de trois sites pour des analyses détaillées. Un site (Daff Dome près de Tuolomne Meadows) a émergé de sous les glaciers à la fin de la dernière période glaciaire vers 15, il y a 000 ans. Les deux autres sites se trouvent dans le Lyell Canyon, à proximité de petits glaciers modernes qui se sont formés pendant le petit âge glaciaire il y a environ 300 ans. Lyell Glacier n'est plus actif, mais le glacier McClure est toujours en mouvement et possède une grotte de glace à son orteil qui a permis aux chercheurs de collecter du poli frais dans une zone de glissement et d'abrasion actifs.

Les chercheurs ont utilisé un faisceau d'ions pour découper de fines sections des échantillons, et ils ont utilisé des techniques de microscopie électronique pour imager les échantillons et effectuer des analyses élémentaires. Les résultats ont montré que les minuscules fragments du revêtement étaient un mélange de tous les minéraux trouvés dans le substratum rocheux de la granodiorite. Cela suggère un processus dans lequel le glacier gratte le matériau des roches et le broie en une pâte fine, puis l'étale sur la surface de la roche pour former une très fine couche de quelques microns d'épaisseur seulement.

"L'usure abrasive enlève la matière et rend la surface plus lisse, tout en produisant simultanément les produits d'usure qui deviennent le matériau de construction de la couche de revêtement, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

Siman-Tov veut maintenant dater la couche et confirmer le moment où le glacier a érodé la surface rocheuse. Il mène également des expériences en laboratoire pour tenter de recréer les mêmes structures observées dans la couche de revêtement. Les chercheurs continueront à travailler avec Stock à Yosemite pour étudier l'altération chimique des surfaces polies glaciaires par rapport aux surfaces ordinaires, granodiorite exposée.