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TitreContemporary sand wedge development in seasonally frozen ground and paleoenvironmental implications
AuteurWolfe, S A; Morse, P D; Neudorf, C M; Kokelj, S V; Lian, O B; O'Neill, H B
SourceGeomorphology vol. 308, 2018 p. 215-229, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2018.02.015
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170301
ÉditeurElsevier BV
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.geomorph.2018.02.015
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceTerritoires du Nord-Ouest
SNRC85J/06
RégionGrand lac des Esclaves
Lat/Long OENS-115.2961 -115.2958 62.4303 62.4300
Lat/Long OENS-115.2958 -115.2958 62.4303 62.4300
Sujetspergélisol; glace fossile; caractéristiques périglaciaires; fentes ensablées; paléoenvironnement; météorologie; précipitation; neige; temperature; sediments; sables; tourbières; végétation; conductivité thermique; crevasses de gel; datation radiométrique; datation au radiocarbone; analyses stratigraphiques; affaissement; structures sédimentaires; températures au sol; regimes thermiques; changement climatique; sédiments lacustres de plages; sédiments éoliens; géologie de l'environnement; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; stratigraphie; géochronologie; sédimentologie; Nature et environnement; Sciences et technologie; Phanérozoïque; Cénozoïque; Quaternaire
Illustrationscartes géolscientiques généralisées; photographies; tableaux; séries chronologiques; représentations schématiques
ProgrammeGéosciences de changements climatiques, Pergélisols
Diffusé2018 02 15
Résumé(disponible en anglais seulement)
Contemporary sand wedges and sand veins are active in seasonally frozen ground within the extensive discontinuous permafrost zone in Northwest Territories, Canada. The region has a subarctic continental climate with 291 mm/a precipitation, -4.1 °C mean annual air temperature, warm summers (July mean 17.0 °C), and cold winters (January mean -26.6 °C). Five years of continuous observations indicate that interannual variation of the ground thermal regime is dominantly controlled by winter air temperature and snow cover conditions. At sandy sites, thin snow cover and high thermal conductivity promote rapid freezing, high rates of ground cooling, and low near-surface ground temperatures (-15 to -25 °C), resulting in thermal contraction cracking to depths of 1.2 m. Cracking potentials are high in sandy soils when air temperatures are < -30 °C on successive days, mean freezing season air temperatures are less than or equal to -17 °C, and snow cover is <0.15 m thick. In contrast, surface conditions in peatlands maintain permafrost, but thermal contraction cracking does not occur because thicker snow cover and the thermal properties of peat prolong freezeback and maintain higher winter ground temperatures. A combination of radiocarbon dating, optical dating, and stratigraphic observations were used to differentiate sand wedge types and formation histories. Thermal contraction cracks that develop in the sandy terrain are filled by surface (allochthonous) and/or host (autochthonous) material during the thaw season. Epigenetic sand wedges infilled with allochthonous sand develop within former beach sediments beneath an active eolian sand sheet. Narrower and deeper syngenetic wedges developed within aggrading eolian sand sheets, whereas wider and shallower antisyngenetic wedges developed in areas of active erosion. Thermal contraction cracking beneath vegetation-stabilized surfaces leads to crack infilling by autochthonous host and overlying organic material, with resultant downturning and subsidence of adjacent strata. Sand wedge development in seasonally frozen ground with limited surface sediment supply can result in stratigraphy similar to ice-wedge and composite-wedge pseudomorphs. Therefore, caution must be exercised when interpreting this suite of forms and inferring paleoenvironments.
Sommaire(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Dans la zone de pergélisol discontinue, d'importantes différences sont observées sur de courtes distances dans les régimes thermiques du sol, les conditions et les processus pergélisolés. Ces différences s'expliquent par les variations de condition d'humidité, de la couverture végétale, des types de sédiments de surface et de la profondeur du substrat rocheux. Dans ces régions ainsi que dans d'autres environnements de pergélisol, l'étude de processus et de paysages contemporains fournit des informations aidant aux reconstitutions paléo-environnementales et géomorphologiques, ainsi qu à des fins géotechniques appliquées tel que les aléas et les évaluations environnementales. Nous examinons ici les différences entre les milieux contemporains de coins de sable et de tourbières. Celles-ci se sont développées dans des dépôts sableux de l'environnement de la zone de pergélisol discontinu extensif de la région du Grand Lac des Esclaves, située au sud des Territoires du Nord-Ouest au Canada, où la température moyenne annuelle de l'air est d'environ -4.1° C pour la période de 1980 à 2010.
GEOSCAN ID310678