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Destruction of ecosystems and infrastructure can be caused by melting of massive ice within permafrost. To predict potential melting caused by natural and human disturbance, we need to know the nature and origin of massive ice deposits. The purpose of this research was to evaluate the nature of massive ice in coarse-grained sediments that accepted theories suggest should not occur. / Degradation of ice-rich granular resources is expensive and difficult to rehabilitate and can cause developmental thermokarst, overestimation of granular resources, disturbance of wildlife habitat and create conflicts with traditional land uses. / To locate massive ice we used a resistivity geophysical technique and to characterize the ice we used geochemical, petrographic and stratigraphic techniques. The resistivity technique detected bodies of massive ice and ice-rich sediments and coarse-grained sediments at high resolutions and laboratory analysis reveal that the ice was of glacial origin. / These findings indicate that massive ice of glacial origin occurs in coarse-grained sediments in permafrost. The techniques used in this study could form the basis of a predictive model of massive ice occurrence.

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Missing pages: 43, 44, 69, 106, 107, 169.

Une partie de la region de Paspebiac a ete recouverte par deux glaces contemporaines, lors du dernier stade glaciaire du Wisconsinien. Une premiere s'est ecoulee du nord-nord-ouest, a recouvert la partie ouest de la region a l'etude et a erige une grande moraine laterale nord-sud a sa marge orientale; il n'a pu etre determine si cette glace etait l'inlandsis laurentidien ou une calotte gaspesienne. Une seconde glace progressant vers le nord-ouest a englace le sud-est du territoire et a construit une moraine terminale ouest-est, perpendiculaire et jointive a la premiere moraine. Un lac proglaciaire s'est forme a l'encoignure des deux glaces et a recouvert une partie d'un plateau demeure deglace au nord-est. Lors du dernier rechauffement climatique, le front de la glace du sud a regresse le premier, avant que la mer de Goldthwait noit les basses terres jusqu'a 46 metres vers 12 200 BP. Alors seulement, l'autre glace decouvre a son tour le territoire a l'etude. L'emersion est rapide, et certains elements laissent croire que les terres sont de nouveau transgressees depuis quelques millenaires.

L’environnement périglaciaire en général et les régions de permafrost en particulier, connus pour être très sensibles au changement climatique actuel, sont le sujet de beaucoup d’études sur les émissions de gaz à effet de serre. En effet, le dégel de ces milieux engendre la mobilisation d’une quantité importante de matière organique, précédemment piégée par le froid, favorisant les émissions de dioxyde de carbone et/ou de méthane. L’objectif premier, du présent travail, est de contribuer à l’étude des gaz enfermés dans certains types de glace de ces régions afin de mieux quantifier leur impact potentiel sur le climat.<p>Dans un premier temps, une analyse multiparamétrique a été menée sur deux coins de glace du nord de la Sibérie dans la cadre d’une collaboration avec l’Alfred Wegener Institut (Allemagne). Cette première approche a révélé que l’analyse conjointe de la cristallographie, de l’orientation des axes optiques, du contenu en gaz total et de la composition en gaz des coins de glace est un outil puissant, complémentaire aux analyses des isotopes stables, pour comprendre les conditions paléo-climatiques qui ont régi la construction des coins de glace. Cette étude soutient également l’hypothèse de variations spatiales importantes de l’origine des masses d’air durant les variations climatiques du Pléistocène.<p>Dans un deuxième temps, une analyse des caractéristiques de la glace annuelle de 4 lacs du nord de la Suède a été réalisée afin d’étudier le rôle de la couverture de glace sur les émissions de gaz à effet de serre. En effet, les lacs de ces régions contribuent fortement aux émissions de méthane durant la période d’eau libre et très peu d’études ont analysé la quantité de méthane emprisonnée dans la glace hivernale et relâchée au printemps. Ce projet nous a amené à établir une nouvelle classification des bulles dans la glace de lac basée sur leur contenu en méthane, leur origine, leur forme et leur densité. Il nous a également permis de montrer que plusieurs facteurs interviennent sur le contenu en gaz dans la couverture de glace :le système hydrologique, la variation de la pression atmosphérique, la variabilité des émissions et potentiellement la proximité des sédiments sont autant de facteurs qui déterminent le contenu en gaz. L’analyse de la composition des gaz a révélé que la composition observée dans la glace est sensiblement différente de celle observée durant les périodes d’eau libre. Nous avons également, pour la première fois, établit un budget des émissions de méthane relâchées par la fonte de la couverture de glace au niveau mondial.<p>Cette étude a été complétée par l’analyse des isotopes 13C des gaz des différents types de bulles de notre classification en collaboration avec l’Université d’Utrecht. Nous avons alors mis en évidence que la couverture de glace influence l’équilibre biogéochimique dans l’eau en favorisant l’oxydation du méthane en dioxyde de carbone.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

This research documents the Holocene glacial history of Mount Hood, Cascade Mountains, Oregon by analyzing a set of three lateral moraines abutting Eliot Glacier, the largest glacier on the mountain. This study seeks to: 1) establish the relative ages of these lateral moraines and 2) determine if these features represent distinct glacial advances. The hypothesis is that the lateral moraines for Eliot Glacier represent three distinct periods of glacial advance based on their position relative to the current glacier and other diagnostic indicators. Soil profiles of three positions (shoulder, backslope, and footslope) on the distal side of each lateral moraine were described in the field and samples were taken from each horizon for laboratory analyses of pH and particle size. The results of the soil analysis show that the soils developing on the moraine closest to the current glacier are poorly developed and significantly younger than the other two features. The closest moraine likely dates to the Little Ice Age (600-150 YBP) and has soils with an A/C profile and a classification of Andic Cryopsamment. The soils on the middle and furthest moraines from the glacier are similar in the profile sequence (Andic Haplocryepts). Silt bulges were noted in the mid-slope pits. The furthest moraine has deeper horizons and more color development than the middle moraine. Ash layers were found in the backslope soil profile (36-51cm deep) on the middle moraine. Additional lab testing confirms the ash layers originated from Mount Hood, but no date can be assigned. The eruptive history of Mount Hood points to the Timberline eruptive period (1,500 YBP) as a likely candidate for one of the ash deposits. This evidence suggests the middle moraine was actively forming during this period and is intermediate in age between the furthest moraine and the Little Ice Age Moraine; hence, this sequence of moraines indicates three distinct periods of glacial advance in the Neoglacial.

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Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / U/Pb and (U-Th)/He (ZHe) dating of detrital zircons from glacial till samples in the Ross Embayment, Antarctica records cooling after the Ross/Pan-African orogeny (450-625 Ma) followed by a mid-Jurassic to mid-Cretaceous heating event in the Beacon basin. Zircons were extracted from till samples from heads of major outlet glaciers in East Antarctica, one sample at the mouth of Scott Glacier, and from beneath three West Antarctic ice streams. The Ross/Pan-African U/Pb population is ubiquitous in these Antarctic tills and many Beacon Supergroup sandstones, thus 83 grains were analyzed for ZHe to subdivide this population. Two ZHe age populations are evident in East Antarctic tills, with 64% of grains 115-200 Ma and 35% between 200-650 Ma. The older population is interpreted to be associated with the Ross/Pan-African orogeny including cooling of the Granite Harbour Intrusives and/or exhumation of the older basement rocks to form the Kukri Peneplain. The lag time between zircon U/Pb, ZHe and 40Ar/39Ar ages from K-bearing minerals show cooling over 200 My. Grains in East Antarctic tills with a ZHe age of 115-200 Ma likely reflects regional heating following the breakup of Gondwana from the Ferrar dolerite intrusions, subsidence within the rift basin, and a higher geothermal gradient. Subsequent cooling and/or exhumation of the Transantarctic Mountains brought grains below the closure temperature over a span of 80 My. This population may also provide a Beacon Supergroup signature as most of the tills with this age are adjacent to nunataks mapped as Beacon Supergroup and contain an abundance of vi Beacon pebbles within the moraine. Nine zircons grains from three Beacon Supergroup sandstones collected from moraines across the Transantarctic Mountains yield ages from 125-180 Ma. West Antarctic tills contain a range of ZHe ages from 75-450 Ma reflecting the diverse provenance of basin fill from East Antarctica and Marie Byrd Land. ZHe and U/Pb ages <105 Ma appear to be distinctive of West Antarctic tills. The combination of U/Pb, ZHe and 40Ar/39Ar analyses demonstrates that these techniques can be used to better constrain the tectonic evolution and cooling of the inaccessible subglacial source terrains beneath the Antarctic Ice Sheet.