Glacier Striations on Tautra EarthCache

Click here for the English text

Om området: GZ kan være under vann ved veldig høy flo, så det er best å besøke stedet ved lavvann. Klikk her for tidevannstabell for Tautra. Du må krysse inngjerdet beite for å komme deg til GZ. Vær så snill å la grindene være i den tilstand du fant de, dvs.lukk etter deg hvis de var lukket, og la stå åpen hvis de var åpen, og se opp for sauer. Området er også et vernet fuglereservat, så pass på å ha hunder i bånd, og under kontroll til en hver tid.

Velkommen til Tautra! Denne øya er lokalisert i Trondhjemsfjorden, og har en kang historie med bosettning, og er et viktig stoppested for trekkfugl. Den viser også tydelige spor etter tidligere glasial aktivitet, som kan hjelpe oss å forstå hvordan landskapet ble formet under og etter den siste istid. Den mest åpenbare indikasjonen på tidligere glasial aktivitet vi har i området er tilstedeværelsen av fjorden; glasiale skuringsstriper er en annen.

Under den siste istiden, gravde tilbaketrekkende isbreer ut dype daler som fyltes med smeltevann fra isen og innkommende elvevann. Lavtliggende områder flommet over, og dannet øya Tautra separert fra Frosta/fastlandet.

Bildet over viser de tidligere isbevegelsene i Trondheim-regionen inkludert Tautra. 1 er den eldste, 3 er den yngste

Vi vet at Tautra har blitt formet av repeterte glasiale bevegelser takket være bevis på disse bevegelsene skrapet inn i blotningen på øya. Blotning er en seksjon av berg som er eksponert p.g.a. klimapåvirkning og erosjon av det løsere topplaget. På GZ ser vi eksponert grønnstein som viser tydelige spor av glasial bevegelse; glasiale skurestriper.

Eksempler av skurestriper på Tautra

Glasiale skurestriper er en serie lange, rette, parallelle striper som er skrapet ned i berget av tilbaketrekkende isbreer. Isen i seg selv er ikke hard nok til å skrape opp berget, men skrapene blir istede laget av inklusjoner i isen. Så, hvor kommer disse inklusjonene fra?

Selv om isbreer er veldig tunge, flytter de rundt på seg (alt fra 1m til 30m per dag!). De kan bevege seg nedover fjellsider takket være tyngdekraften; de kan også gli over jordoverflaten takket være flytende vann, som en lubrikant, under isbreen. Når isbreer sleper seg over jorden, drar de med seg stein og jordmasse som blander seg med isen. Disse inklusjonene kan være alt fra småstein til store kampesteiner. Dette gjør undersiden av isbreen om til noe som ligner sandpapir, som er i stand til å skrape og slipe i grunnfjellet under.

Noen faktorer som påvirker glasiale skurestriper og abrasjoner er:  

• Mengden inklusjon. For mye stein under isbreen og abrasjonsraten vil bli påvirket fordi bevegelsen av isbreen vil bli påvirket.
• Forvitring av inklusjonene: På lik linje med sandpapir som blir slitt ned ved bruk, vil steinene under isen også forvitre. Jevnt påfyll av inklusjoner er nødvendig for å opprettholde samme nivå av abrasjon. Så dype skurestriper som gradvis blir grunnere/mindre er bevis på at inklusjonene har forvitret. Mange skurestriper starter brått og dypt i den ene enden, og slutter i en smalnende spiss i den andre enden. Disse kalles spikerhode skurestriper. Spissen indikerer at det harde materiale under isen har erodert og utgjør mindre skade. Tilstedeværelsen av spikerhode skurestriper viser en tydelig bevegelsesretning av isbreen.
• Hardheten i inklusjonene: Steinfragmentene må være hardere enn grunnfjellet for å kunne danne skurestriper. Hvis steinene er for myke vil de slipes ned fortere enn grunnfjellet vil. Dette blir kalt variabel forvitring.
• Isens tykkelse: Tykkere is er tyngre og det økende presset nedover vil forårsake mer oppskraping og større arr. Men for mye vekt og isen vil flyte rund fragmentene.
• Isbreens fart: Det fortere isen beveger seg, det fortere vil grunnfjellet erodere.
• Størrelsen og formen på fragmentene: Større fragmenter med skarpere kanter vil skjære mer effektivt enn mindre og mer avrundede fragmenter.

Skurestripene er viktig for å kunne rekonstruere bevegelsen til tidligere isbreer. Glasiale abrasjonsmerker som går i forskjellige retninger kan indikere flere forskjellige bevegelser av isbreer i et område. Her kan vi bruke dybden til potensielt å bestemme forskjellige perioder med glasiale fremskritt. Generellt sett, desto dypere skurestripene er, jo mer sannsynlig er det at de er nyere, mens de grunnere skurestripene er mest sannsynlig eldre (og sannsynligvis forvitret av mer nylig glasial bevegelse). Men, dypere skurestriper kan også indikere større, hardere, slipemateriale under isbreen, så dette er ikke en feilfri måte å identifisere alder på skurestripene, men det er en start.

Oppgaven:

Svarene på spørsmålene må sendes til CO gjennom meldingsenteret FØR du logger cachen. Når du har sent inn svarene, trenger du ikke vente på svar før du logger cachen. Svar på norsk og engelsk aksepteres. Svar på andre språk kan aksepteres så lenge språket er støttet i nettbaserte oversettelsesverktøy.

1. Mål avstanden mellom ett par av skurestripene på GZ (i cm). Hva tror du dette kan fortelle oss om hvordan disse skurestripene dannet?
    
2. (A) Mål den dypeste skurestripen du finner. Hvor dyp er den?
   (B) Hva sier det oss om abrasjonen (nedslipningen)?
    
3. (A) Bruk himmelretninger (N, Ø, S, V, NV osv..), i hvilke retning(er) går skurestripene?
   (B) Hva kan dette fortelle oss om isbreens bevegelsesmønster?
   (C) Hvilken retning går de dypeste skurestripene?
   (D) Hvilken retning går de grunneste skurestripene?
    
4. Ser du noen tegn til spikerhode-skurestriper? Hva forteller det oss?
    
5. Dra fingeren langs en av sprekkene, først i en retning, så i motsatt retning. Føles den ene retningen glattere enn den andre? Hvis ja, hvorfor tror du dette er?
    
6. Ta et bilde på GZ av skurestripene. Du må legge ved noe i bilde for målestokk. Det kan være en linja, en steinhammer, en gps, en penn e.l....
    

A note about the area: It is possible for GZ to be under water during times of higher water, so it is best to time your visit with low-tide. Click here to check the tides for Tautra. You will have to cross a gated field to get to GZ. Please leave any gates as you found them and keep an eye out for livestock. There area is also a protected area for migratory birds, so please keep your dogs on leash and under close control.

Welcome to Tautra! This island is located in the middle of Trondhjemsford, has a long history of settlement, and is an important stopping point for migratory birds. It also displays significant past glacial activity that can help us understand how the landscape was formed during and after the last ice age. The presence of this fjord is one of the most obvious indications of past glacial activity; the presence of glacial striations is another.

During the last ice ages, retreating glaciers carved out deep valleys which filled with water from glacial melt and run off from rivers. Low-lying areas were flooded which turned Tautra into an island separated from Frosta/mainland.

The above image shows the past glacial movements of the Trondheim region including Tautra. 1 is the oldest, 3 is the youngest.

We know that Tautra has been shaped by repeated glacier movements thanks to evidence of those movements etched into the outcropping on the island. An outcrop is a portion of bedrock that is exposed due to weathering and erosion of the looser top soil. At GZ we see exposed greenstone that shows the telltale signs of glacier movement: glacial striations.

Examples of striations on tautra

Glacial striations are a series of long, straight, parallel lines scratched into the rock by retreating glaciers. However, ice itself is not hard enough to scratch rock alone, instead the scratches are caused by inclusions in the ice. So where do these inclusions come from?

Although glaciers are very heavy, they do move around (anywhere from 1m to 30m per day!). They can move downhill thanks to the pull of gravity; they also can slide over the ground thanks to liquid water, acting like a lubricant, underneath the glacier. As glaciers move over land, they incorporate pieces of rock and sediment into the ice. These inclusions can be as small as a pebble or as big as a boulder. These inclusions make the glacier’s bottom like sandpaper which is capable of scratching and etching bedrock below.

Some factors that influence glacial striations and abrasion include:

• The amount of inclusions. Too much rock under the glacier and abrasion rates are affected because the motion of the glacier will be affected. No rocks at the base and there’ll be no abrasion at all.
• The weathering of the inclusions: Like sandpaper that is worn away with use, the rocks under the ice are also weathered away. Similar level of abrasion agents are required to keep up the same level of abrasion. So deep striations that gradually get shallow/smaller are evidence of inclusions weathering away. Many striations start out with deep and blunt at one end and tapered to a point at the other. They are called nail-head striations. The point indicates that the abrasive material under the glacier has eroded to cause less damage. The presence of nail-head striations reveals a definitive direction of travel of the glacier.
• The strength of the inclusions: The rock fragments must be harder than bedrock in order to cause striations. If the under rocks are too soft they will wear away faster than the bedrock will. This is called differential weathering.
• Thickness of ice: thicker ice is heavier and the increased downward force will cause more scarring. But too much weight will cause the ice to flow around the fragments
• The speed of glacier: Faster it moves, the faster the bedrock erodes
• The size and shape of fragments: Larger and angular will scar more effectively than smaller rounder fragments.

The striations are important for reconstructing the movement of past glaciers. Glacial abrasion marks going in different directions can indicate multiple movements of glaciers over the area. Here we can use the depth to possibly determine different periods of glacial advancement. Generally speaking, the deeper the striations are, the more likely they are to be newer, while shallower striations are more likely to be older (and very likely weathered from more recent glacier movements). However, deeper striation can also indicate bigger, harder abrasive material underneath the glacier, so it is not foolproof way to identify the age of the striations, but it is a starting point.

Questions.

Please submit your answers to the cache owner via the message centre or email before you log your cache. You do not need to wait for permission to log the cache as found. If there are any problems or corrections needed, I will reach out to you. Found logs without accompanying answers/field sketch/photo will be removed until logging requirements are fulfilled.

1. Measure the distance between some of the glacier striations at GZ (in cm). What does this suggest about the cause of the striations?
    
2. (A) Measure the depth (in mm) of the deepest striation that you can find. How deep is it? 
   (B) What does this tell you about the abrasion?
    
3. (A) Using cardinal directions (N, E, S, W, NW etc..) what direction(s) are the striations in?
   (B) What does this suggest to you about the movement of the glacier? 
   (C) Which direction has the deeper grooves?
   (D) Which direction has the shallowest grooves?
    
4. Do you see evidence of nail-head striations? What does this indicate to you?
    
5. Run a finger along one of the grooves in one direction, then in opposite direction. Does it feel smoother in one direction over another? If yes, why do you think one side feels smoother than the other?
    
6. Take a photo at GZ of the striations. You must add something to your photo for scale. It can be a ruler, a rock hammer, a GPS device, a pen, etc...