ทิลล์หรือทิลล์ธารน้ำแข็งคือตะกอนธารน้ำแข็งที่ ไม่ผ่านการคัดแยก

ตะกอนธารน้ำแข็งเกิดจากการกัดเซาะและการพัดพาวัสดุโดยน้ำแข็งที่เคลื่อนที่ของธารน้ำแข็ง ตะกอนเหล่านี้จะถูกสะสมไว้ ตามแนวธาร น้ำแข็งเป็นระยะทางไกล ทำให้เกิดเป็นเนินตะกอนปลายธาร น้ำแข็ง เนินตะกอนด้านข้าง เนินตะกอนตรงกลางและเนิน ตะกอนพื้นดิน

ตะกอนธารน้ำแข็งแบ่งออกเป็นตะกอนปฐมภูมิ ซึ่งเกิดจากการสะสมโดยตรงของธารน้ำแข็ง และตะกอนทุติยภูมิ ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงโดย การขนส่ง ทางน้ำและกระบวนการอื่นๆ

ทิลล์เป็นรูปแบบหนึ่งของตะกอนธารน้ำแข็งซึ่งเป็นวัสดุหินที่ถูกขนส่งโดยธารน้ำแข็งและสะสมโดยตรงจากน้ำแข็งหรือจากน้ำที่ไหลออกมาจากน้ำแข็ง^{[ 1 ]}แตกต่างจากตะกอนรูปแบบอื่นตรงที่มันถูกสะสมโดยตรงจากธารน้ำแข็งโดยไม่ผ่านการเปลี่ยนแปลงโดยน้ำที่ละลาย^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

ทิลล์มีลักษณะเฉพาะคือไม่มีการคัดแยกและ ไม่มีการแบ่ง ชั้นและโดยปกติจะไม่รวมตัวกันทิลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยดินเหนียว ตะกอนและทราย เป็นหลัก แต่มีกรวด ก้อนหิน และหินขนาดใหญ่กระจายอยู่ทั่วทิลล์ ความอุดมสมบูรณ์ของดินเหนียวแสดงให้เห็นว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงโดยการไหลแบบปั่นป่วน ซึ่งมิฉะนั้นจะ ทำให้ ดินเหนียวถูกพัดพาไป^{[ 6 ]}โดยทั่วไป การกระจายของขนาดอนุภาคแสดงให้เห็นสองยอด (เป็นแบบสองยอด ) โดยมีกรวดเป็นส่วนใหญ่ในยอดที่หยาบกว่า^{[ 4 ]}

เศษ หิน ขนาดใหญ่ในตะกอนธารน้ำแข็งมักมีองค์ประกอบที่หลากหลาย โดยมักมีหินประเภทต่างๆ จากแหล่งหินโผล่ที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร เศษหินบางส่วนอาจมีลักษณะกลมมน ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นก้อนกรวดในลำธารที่ถูกธารน้ำแข็งพัดพามา เศษหินจำนวนมากมีเหลี่ยมมุม มีรอยขีดข่วน หรือขัดเงา ซึ่งล้วนเป็นสัญญาณของการกัด เซาะจากธารน้ำแข็ง เม็ดทรายและตะกอนมักมีเหลี่ยมมุมถึงกึ่งเหลี่ยมมุมมากกว่าที่จะมีลักษณะกลมมน^{[ 4 ]}

เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่ผลงานทางสถิติอย่างละเอียดถี่ถ้วนของนักธรณีวิทยา Chauncey D. Holmes ในปี 1941 ว่าเศษหินที่มีรูปร่างยาวในดินตะกอนน้ำแข็งมักจะเรียงตัวไปตามทิศทางการไหลของน้ำแข็ง^{[ 7 ]}เศษหินในดินตะกอนน้ำแข็งอาจแสดงลักษณะซ้อนทับกัน เล็กน้อย โดยเศษหินจะเอียงไปทางต้นน้ำ^{[ 4 ]}

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วดินตะกอนจะไม่มีการแบ่งชั้น แต่ดินตะกอนที่มีดินเหนียวสูงอาจแสดงการแบ่งชั้นเนื่องจากการอัดตัวภายใต้น้ำหนักของน้ำแข็งที่อยู่ด้านบน นอกจากนี้ดินตะกอนอาจมีชั้นของทรายหรือกรวดซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและเฉพาะที่โดยน้ำในช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่การเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็งที่ไม่ใช่ดินตะกอน^{[ 2 ]}

คำว่าtillมาจาก ชื่อภาษา สกอต โบราณ ที่ใช้เรียกดินหยาบปนหิน โดย Archibald Geikie เป็นผู้ใช้คำนี้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2406 เพื่ออธิบายตะกอนธารน้ำแข็งขั้นต้น^{[ 8 ]}นักวิจัยในยุคแรกๆ มักจะใช้คำว่าboulder clayสำหรับตะกอนประเภทเดียวกัน แต่คำนี้ก็ไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไป^{[ 9 ]} ในกรณีที่ไม่แน่ชัดว่าตะกอนธารน้ำแข็งที่คัดแยกไม่ดีและไม่แข็งตัว นั้นถูกสะสมโดยตรงจากธารน้ำแข็งหรือไม่ จะเรียกว่าdiamictหรือ (เมื่อกลายเป็นหิน ) diamictite ^{[ 4 ]} Tillite เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการกลายเป็นหินของ till ^{[ 10 ]}

ตะกอนธารน้ำแข็งส่วนใหญ่เกิดจากการกัดเซาะ ใต้ธารน้ำแข็ง และจากการพัดพาตะกอนที่ไม่แข็งตัวที่มีอยู่ก่อนหน้านี้โดยน้ำแข็งที่เคลื่อนที่ หินฐานสามารถถูกกัดเซาะได้จากการดึงและการขัดถูของธารน้ำแข็งและเศษหินที่มีขนาดต่างๆ ที่เกิดขึ้นจะถูกรวมเข้ากับพื้นของธารน้ำแข็ง^{[ 11 ]}

การกัดเซาะโดยธารน้ำแข็งคือการผุพังของหินฐานที่อยู่ใต้ธารน้ำแข็งที่ไหลโดยเศษหินบนชั้นฐานของธารน้ำแข็ง กลไกการกัดเซาะโดยธารน้ำแข็งมีสองประการ ได้แก่ การเกิดรอยขีดข่วนบนหินฐานโดยเม็ดหยาบที่เคลื่อนโดยธารน้ำแข็ง ทำให้เกิดร่องลึกบนหินด้านล่าง และการขัดเงาหินฐานโดยเม็ดเล็ก ๆ เช่น ตะกอน การดึงหินโดยธารน้ำแข็งคือการนำก้อนหินขนาดใหญ่ออกจากพื้นของธารน้ำแข็ง^{[ 11 ]}

ตะกอนส่วนใหญ่ในทิลล์เกิดจากการบดของธารน้ำแข็ง^{[ 4 ]}และยิ่งทิลล์อยู่ที่รอยต่อระหว่างน้ำแข็งกับหินฐานนานเท่าไร ก็ยิ่งถูกบดละเอียดมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม กระบวนการบดดูเหมือนจะหยุดลงเมื่อถึงตะกอนละเอียด ดินเหนียวในทิลล์มีแนวโน้มที่จะถูกกัดเซาะจากหินฐานมากกว่าที่จะเกิดจากกระบวนการของธารน้ำแข็ง^{[ 7 ]}

ตะกอนที่ธารน้ำแข็งพัดพาไปจะถูก สะสมไว้ในระยะทางไกลจากแหล่งกำเนิดในที่สุด กระบวนการนี้เกิดขึ้นในเขตการละลายซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของธารน้ำแข็งที่อัตราการละลาย (การกำจัดน้ำแข็งโดยการระเหย การละลาย หรือกระบวนการอื่นๆ) เกินกว่าอัตราการสะสมของน้ำแข็งใหม่จากหิมะตก เมื่อน้ำแข็งถูกกำจัดออกไป เศษซากจะถูกทิ้งไว้เป็นดินตะกอน^{[ 12 ] [ 13 ]}การสะสมของดินตะกอนธารน้ำแข็งนั้นไม่สม่ำเสมอ และที่ราบดินตะกอน แห่งเดียว อาจมีดินตะกอนหลายประเภทที่แตกต่างกันเนื่องจากกลไกการกัดเซาะต่างๆ และตำแหน่งของดินตะกอนที่สัมพันธ์กับธารน้ำแข็งที่ขนส่ง^{[ 14 ]}

ตะกอนธารน้ำแข็งสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ตะกอนใต้ธารน้ำแข็ง (subglacial) และตะกอนบนธารน้ำแข็ง (supraglacial) ตะกอนใต้ธารน้ำแข็ง ได้แก่ ตะกอนที่เกิดจากการทับถม (logketment), ตะกอนที่เกิดจากการละลายใต้ธารน้ำแข็ง (subglacial meltout) และตะกอนที่เกิดจากการเสียรูป (deformation till) ส่วนตะกอนบนธารน้ำแข็ง ได้แก่ ตะกอนที่เกิดจากการละลายบนธารน้ำแข็ง (supraglacial meltout) และตะกอนที่เกิดจากการไหล (flow till) ^{[ 15 ]}ตะกอนและลักษณะภูมิประเทศบนธารน้ำแข็งพบได้ทั่วไปในพื้นที่ที่มีการเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็ง (การบางลงในแนวดิ่งของธารน้ำแข็ง ซึ่งตรงข้ามกับการถอยร่นของน้ำแข็ง) โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ด้านบนสุดของลำดับชั้นตะกอนทางธรณีวิทยา ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อการใช้ที่ดิน^{[ 14 ]}ทิลล์ถูกสะสมเป็นโมเรนปลายธารน้ำแข็งตาม แนวโมเรน ด้านข้างและตรงกลางและในโมเรนพื้นดินของธารน้ำแข็ง และโมเรนมักถูกรวมเข้ากับทิลล์ในงานเขียนเก่าๆ^{[ 16 ]}ทิลล์อาจถูกสะสมเป็นดรัมลินและฟลูตได้ เช่นกัน แม้ว่าดรัมลินบางแห่งจะประกอบด้วยแกนกลางของตะกอนที่เรียงตัวเป็นชั้นโดยมีเพียงทิลล์ปกคลุม อยู่ด้านบน ^{[ 17 ]}การตีความประวัติศาสตร์ธารน้ำแข็งของลักษณะภูมิประเทศอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากแนวโน้มของการเกิดลักษณะภูมิประเทศทับซ้อนกัน^{[ 18 ]}

เมื่อธารน้ำแข็งละลาย ตะกอนธารน้ำแข็งจำนวนมากจะถูกกัดเซาะและกลายเป็นแหล่งตะกอนสำหรับตะกอนธารน้ำแข็งที่ถูกปรับเปลี่ยนใหม่ ซึ่งรวมถึงตะกอนธารน้ำแข็งที่เกิดจากน้ำไหลเช่น ตะกอนที่เกิดจากการละลายของธารน้ำแข็งในเนินทราย^{[ 19 ]}และ ตะกอนธาร น้ำแข็งที่เกิดจากทะเลสาบและ ทะเล เช่น ชั้นตะกอนรายปี ( varves ) ในทะเลสาบที่อยู่หน้าธารน้ำแข็งซึ่งอาจก่อตัวขึ้น^{[ 20 ]}การกัดเซาะตะกอนธารน้ำแข็งอาจเกิดขึ้นได้แม้ในสภาพแวดล้อมใต้ธารน้ำแข็ง เช่น ในหุบเขาอุโมงค์^{[ 19 ]}

มีเครื่องคิดเงินแบบจำแนกประเภทต่างๆ หลายประเภท:

• ตะกอนปฐมภูมิ – สะสมโดยตรงจากการกระทำของธารน้ำแข็ง^{[ 21 ]}
• ตะกอนทุติยภูมิ – ปรับปรุงใหม่โดยการขนส่งทางน้ำ การกัดเซาะ ฯลฯ^{[ 21 ]}

ตามธรรมเนียม (เช่นDreimanis , 1988 ^{[ 21 ]} ) ได้มีการแบ่งตะกอนปฐมภูมิออกเป็นชุดย่อยเพิ่มเติม โดยพิจารณาจากวิธีการสะสมตัว Van der Meer et al. 2003 ^{[ 22 ]}ได้เสนอแนะว่าการจำแนกประเภทตะกอนเหล่านี้ล้าสมัยแล้ว และควรเปลี่ยนมาใช้การจำแนกประเภทเดียวแทน นั่นคือ ตะกอนที่เกิดจากการเสียรูป เหตุผลเบื้องหลังเรื่องนี้ส่วนใหญ่มาจากความยากลำบากในการจำแนกประเภทตะกอนต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมักจะอาศัยการอนุมานจากสภาพทางกายภาพของตะกอนมากกว่าการวิเคราะห์รายละเอียดของเนื้อตะกอนหรือขนาดอนุภาค

ตะกอนที่เกิดจากการทับถมใต้ธารน้ำแข็ง คือตะกอนที่อยู่ใต้ธารน้ำแข็งซึ่งถูกผลักหรือ "ทับถม" ลงไปในพื้นดินด้านล่าง เมื่อธารน้ำแข็งเคลื่อนตัวไปข้างหน้าหรือถอยหลัง ก้อนหินที่ถูกทับถมโดยน้ำแข็งอาจมีความเร็วต่ำกว่าตัวน้ำแข็งเอง เมื่อแรงเสียดทานระหว่างก้อนหินกับพื้นดินมีมากกว่าแรงของน้ำแข็งที่ไหลอยู่ด้านบนและรอบๆ ก้อนหินนั้น ก้อนหินก็จะหยุดเคลื่อนที่และกลายเป็นตะกอนที่เกิดจากการทับถมใต้ธารน้ำแข็ง

ตะกอนละลายใต้ธารน้ำแข็งเป็นตะกอนที่สะสมตัวขึ้นจากการละลายของส่วนปลายธารน้ำแข็ง เศษหินถูกลำเลียงไปยังฐานของธารน้ำแข็งเมื่อเวลาผ่านไป และเมื่อการละลายที่ฐานดำเนินต่อไป เศษหินเหล่านั้นก็จะค่อยๆ สะสมตัวอยู่ใต้ธารน้ำแข็ง เนื่องจากอัตราการสะสมตัวถูกควบคุมโดยอัตราการละลายที่ฐาน จึงควรพิจารณาปัจจัยที่ส่งผลต่อการละลาย ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่ ความร้อนใต้พิภพ ความร้อนจากการเสียดสีที่เกิดจากการเลื่อน ความหนาของธารน้ำแข็ง และความแตกต่างของอุณหภูมิบนพื้นผิวธารน้ำแข็ง

ตะกอนธารน้ำแข็งที่เกิดจากการเสียรูปใต้ธารน้ำแข็ง หมายถึงการทำให้ตะกอนธารน้ำแข็งเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแรงเค้นและแรงเฉือนจากธารน้ำแข็งที่เคลื่อนที่ได้ปรับเปลี่ยนลักษณะภูมิประเทศของพื้นดิน ตะกอนเหล่านี้ประกอบด้วยตะกอนก่อนยุคน้ำแข็ง (ตะกอนที่ไม่ใช่ธารน้ำแข็งหรือตะกอนธารน้ำแข็งในยุคก่อนหน้า) ซึ่งถูกธารน้ำแข็งทับถมและเสียรูปไปเนื่องจากกระบวนการละลายหรือการทับถม การปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องของตะกอนที่สะสมเหล่านี้ทำให้เกิดตะกอนที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างมาก^{[ 15 ]}

ตะกอนน้ำแข็งละลายบนผิวธารน้ำแข็งนั้นคล้ายคลึงกับตะกอนน้ำแข็งละลายใต้ผิวธารน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม แทนที่จะเกิดจากการละลายที่ฐาน ตะกอนน้ำแข็งละลายบนผิวธารน้ำแข็งนั้นถูกทับถมอยู่บนยอดธารน้ำแข็ง ตะกอนเหล่านี้ประกอบด้วยเศษหินและเศษซากที่โผล่ขึ้นมาเนื่องจากการละลายจากรังสีของดวงอาทิตย์ เศษซากเหล่านี้อาจเป็นเพียงเศษซากที่มีตำแหน่งสูงบนธารน้ำแข็ง หรือเศษหินที่ถูกพัดพาขึ้นมาจากฐานของธารน้ำแข็ง การสะสมของเศษซากมีความสัมพันธ์แบบป้อนกลับกับการละลาย ในระยะแรก เศษซากที่มีสีเข้มกว่าจะดูดซับความร้อนได้มากกว่า จึงเร่งกระบวนการละลาย หลังจากที่เกิดการละลายไปมากแล้ว ความหนาของตะกอนจะช่วยเป็นฉนวนให้กับแผ่นน้ำแข็งและชะลอการละลาย โดยทั่วไปแล้ว ตะกอนน้ำแข็งละลายบนผิวธารน้ำแข็งจะก่อตัวเป็นเนินตะกอนธารน้ำแข็ง (moraines) ในที่สุด

ตะกอนธารน้ำแข็งไหล (Supraglacial flow tills) หมายถึงตะกอนที่มีเศษหินและเศษหินจากการละลายสะสมอยู่หนาแน่น จากนั้นบริเวณที่มีเศษหินเหล่านี้จะได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะเนื่องจากลักษณะที่ไม่เสถียร จึงทำให้เกิดการไหลลงตามลาดเขา และจึงเรียกว่า "ตะกอนไหล" (flow till) คุณสมบัติของตะกอนไหลนั้นแตกต่างกันไป และอาจขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณน้ำ ความลาดชันของพื้นผิว และลักษณะของเศษหิน โดยทั่วไปแล้ว ตะกอนไหลที่มีปริมาณน้ำสูงกว่าจะมีความลื่นไหลมากกว่า และจึงมีแนวโน้มที่จะไหลได้ง่ายกว่า การไหลมีสามประเภทหลัก ซึ่งแสดงไว้ด้านล่าง

• กระแสน้ำไหลเร็ว: กระแสน้ำที่บาง ลื่นไหล และรวดเร็ว ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อกระบวนการกัดเซาะ กระแสน้ำเหล่านี้ทำให้เศษหินเรียงตัวในทิศทางเดียวกับการไหลอย่างชัดเจน
• กึ่งพลาสติก: เศษหินและดินเหนียวที่มีลักษณะเป็น "ลิ้น" หนา เคลื่อนที่ช้า มีลักษณะกัดเซาะ และการคัดแยกขนาดของเศษหินและดินเหนียวมีความเป็นระเบียบมากกว่าในกระแสน้ำที่เคลื่อนที่เร็ว
• การคืบคลาน: การเคลื่อนที่ของเศษซากที่ช้ามากในทิศทางลงเนิน อัตราการไหลช้าจนไม่สามารถมองเห็นได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ตามที่มนุษย์สังเกตได้ การวางแนวของอนุภาคมักจะเป็นแบบสุ่มและไม่เกี่ยวข้องกับทิศทางการไหล^{[ 15 ]}

ในกรณีที่ตะกอนธารน้ำแข็งแข็งตัวหรือกลายเป็นหินเนื่องจากการฝังตัวในภายหลังกลายเป็นหินแข็ง จะเรียกว่าหินตะกอนทิลไลต์ (tillite ) ชั้น หิน ทิลไลต์โบราณที่อยู่คนละฝั่งของมหาสมุทรแอตแลนติก ใต้ เป็นหลักฐานเบื้องต้นของการเคลื่อนตัวของทวีปนอกจากนี้ หินทิลไลต์เหล่านี้ยังให้การสนับสนุนบางส่วนต่อสมมติฐานเกี่ยวกับยุคน้ำแข็ง โลกสมัยพรี แคมเบรียน (Snowball Earth) อีกด้วย

บางครั้งตะกอนธารน้ำแข็งอาจมีแหล่งสะสมแร่ธาตุมีค่า เช่น ทองคำ^{[ 23 ] [ 24 ]}พบเพชรในตะกอนธารน้ำแข็งในภาคกลางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกา^{[ 25 ]}และในแคนาดา^{[ 26 ]}การสำรวจตะกอนธารน้ำแข็งเป็นวิธีการสำรวจที่ทำการเก็บตัวอย่างตะกอนธารน้ำแข็งในพื้นที่กว้างเพื่อตรวจสอบว่ามีแร่ธาตุมีค่า เช่น ทองคำ ยูเรเนียม เงิน นิกเกล หรือเพชรหรือไม่ จากนั้นจึงใช้ทิศทางการไหลที่ระบุโดยตะกอนธารน้ำแข็งเพื่อติดตามแร่ธาตุเหล่านั้นกลับไปยังแหล่งกำเนิดหินฐาน^{[ 27 ] [ 28 ]}

ลองค้นหาคำว่า tillใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับทิลล์

• ดินเหนียวหิน  – แหล่งสะสมทางธรณีวิทยาของดินเหนียว
• ไดอะมิกไทต์  – หินตะกอนชนิดหนึ่ง
• เศษหิน  – เศษหินที่ผุกร่อนจากมวลหินขนาดใหญ่