Glaciärerna som huggade Yosemite Valley lämnade mycket polerade ytor på många av regionens bergformationer. Dessa släta, glänsande ytor, känd som glacialpolish, är vanliga i Sierra Nevada och andra glacierade landskap.

Geologer vid UC Santa Cruz har nu tagit en närmare titt på strukturen och kemin i glacialpolish och funnit att den består av en tunn beläggning smord på berget när glaciären rörde sig över den. De nya fynden, publicerad i novembernumret av Geologi , visa att lacken inte bara är ett resultat av nötning och utjämning av glaciären, som man tidigare trodde. Istället, det är ett distinkt lager som avsatts på bergets yta vid glaciärens botten.

Detta släta lager som täcker berget vid glaciärernas bas kan påverka hur snabbt glaciärerna glider. Det hjälper också till att förklara varför glacialpolish är så resistent mot vittring långt efter att glaciärerna som skapade det är borta.

Enligt medförfattaren Emily Brodsky, professor i jord- och planetvetenskap vid UC Santa Cruz, denna ultratunna beläggning kan hjälpa glaciologer att bättre förstå mekaniken i hur glaciärer rör sig, och det ger ett potentiellt arkiv för dejting när materialet klistrades in på berget.

"Det här är otroligt viktigt nu, när vi tänker på stabiliteten hos isskivor, "Sade Brodsky." Det är ganska svårt att ta sig till en glaciär för att se vad som händer där, men glacialpolishen kan berätta om gunkens sammansättning på glaciärens bottnar och när polskan bildades. "

Huvudförfattare Shalev Siman-Tov, en postdoktor vid UC Santa Cruz, hade tidigare studerat de mycket polerade ytorna på några jordbävningsfel. För att undersöka glacialpolish, han samarbetade med Greg Stock, som tog sin doktorsexamen vid UC Santa Cruz och är nu parkgeolog vid Yosemite National Park.

"Jag ville tillämpa det vi vet från felzoner och jordbävningar till glaciologi, "Sa Siman-Tov." Jag var inte bekant med glacierade landskap, och jag var mycket intresserad av att genomföra en betydande fältstudie utanför mitt hemland Israel. "

Han och Stock vandrade in i Yosemite National Park för att samla små prover av glacialpolish från dussintals platser. De valde prover från tre platser för detaljerade analyser. En plats (Daff Dome nära Tuolomne Meadows) kom fram under glaciärerna i slutet av den senaste istiden omkring 15, 000 år sedan. De andra två platserna ligger i Lyell Canyon nära små moderna glaciärer som bildades under den lilla istiden för cirka 300 år sedan. Lyell Glacier är inte längre aktiv, men McClure Glacier rör sig fortfarande och har en isgrotta i tån som gjorde det möjligt för forskarna att samla färskt polermedel från ett område med aktiv glidning och nötning.

Forskarna använde en jonstråle för att skära av tunna sektioner från proverna, och de använde elektronmikroskopitekniker för att avbilda proverna och utföra elementanalyser. Resultaten visade att de små fragmenten i beläggningen var en blandning av alla mineraler som finns i granodiorit berggrund. Detta föreslår en process där glaciären skrapar material från klipporna och maler det till en fin pasta, sprider den sedan över bergytan för att bilda ett mycket tunt lager som bara är några mikron tjockt.

"Slipande slitage tar bort material och gör ytan mjukare, samtidigt som de producerar slitprodukter som blir byggmaterialet för beläggningsskiktet, "skrev forskarna i tidningen.

Siman-Tov vill nu datera lagret och bekräfta den tid då glaciären eroderade bergytan. Han genomför också laboratorieexperiment för att försöka återskapa samma strukturer som observerats i beläggningsskiktet. Forskarna kommer att fortsätta att arbeta med Stock in Yosemite för att studera den kemiska vittringen av glacialpolska ytor jämfört med vanliga, exponerad granodiorit.