Gravimetrical investigation of ice-rich permafrost within the rock glacier Murtèl-Corvatsch (upper Engadin, swiss alps)

A gravimetrical study was carried out in the area of the Murtel-Corvatsch rock glacier in order to check the applicability of this method in alpine permafrost. The residual anomaly observed after removal of the linear regional trend is up to −1.5 mgal. Cores of borehole 2/1987 through this rock glacier showed a very high ice content in the uppermost 30 m. Borehole geophysical measurements furnished the density distribution with depth at the drill site showing values of less than 1000 kg m−3. According to the core stratigraphy and the density log at the drill site four layers were distinguished: an active layer to 3 m depth; massive ice (3–20 m); an ice-silt-sand layer (20–30 m); and a layer with ice-saturated blocks (30–50 m). The extension of the four distinguished layers is modelled in three dimensions for the entire rock glacier according to the gravity data. The bedrock underneath the creeping permafrost is bowl-shaped. Une etude gravimetrique a ete entreprise sur le glacier rocheux de Murtel-Corvatsch (Haute Engadine, Suisse) pour etudier l'applicabilite de la methode sur le pergelisol alpin. L'anomalie de Bouguer residuelle, obtenue apres soustraction d'un champ regional lineaire, atteint une amplitude maximale de −1.5 mgal. Des carottes du sondage 2/1987, traversant le glacier rocheux, montrent un contenu tres eleve en glace dans les premiers 30 m. Des mesures geophysiques faites dans le sondage ont fournis une distribution verticale des densites sur le site, donnant des valeurs inferieures a 1000 kg m−3. A partir de la stratigraphie des carottes et des densites obtenues par geophysique du sondage (density log), quatre couches ont ete identifiees: une couche active s'etendant jusqu'a 3 m; une couche de glace massive de 3 a 20 m; une couche mixte glace-limon-sable de 20 a 30 m; et enfin une couche de bloc saturee en glace de 30 a 50 m. Les extensions de ces quatres couches ont ete modellees en trois dimensions en accord avec les donnees gravimetriques. La modelisation montre un soubassement du pergelisol en mouvement ayant la forme d'une cuillere.