إسفين الثلج

تفترض نظرية الانكماش الحراري أنه خلال أشهر الشتاء، تتشكل شقوق الانكماش الحراري بعرض بضعة سنتيمترات وعمق بضعة أمتار فقط بسبب البرد القارس. ^{[ 1 ]} على مدى الأشهر القليلة التالية، يذوب الثلج وتملأ المياه المتبقية الشقوق، ويتجمد الماء في التربة الصقيعية تحت السطح. تتحول هذه الشقوق الصغيرة إلى تربة صقيعية. مع حلول أشهر الصيف، تتمدد التربة الصقيعية؛ ويؤدي الضغط الأفقي إلى قلب الرواسب المتجمدة إلى الأعلى بفعل التشوه اللدن. في الشتاء التالي، يتجمد الجليد مجددًا ويشق إسفين الجليد المتشكل بالفعل، مما يفسح المجال لذوبان ثلوج الربيع لملء الشقوق الفارغة. يُعتقد أن متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية اللازمة لتكوين أسافين الجليد يتراوح بين -6 و -8  درجات مئوية أو أقل. ^{[ 2 ]}

الأوتاد الجليدية النشطة هي تلك التي لا تزال تتطور وتنمو. ففي كل عام، تُضاف طبقة من الجليد إذا حدث تشقق، ولكن ليس بالضرورة أن يحدث التشقق سنويًا لاعتبارها نشطة. تقع معظم الأوتاد الجليدية النشطة على طول منطقة التربة الصقيعية الدائمة. ويتناقص عدد الأوتاد الجليدية النشطة التي تتشقق سنويًا باستمرار مع تحولها إلى أوتاد غير نشطة. ^{[ 3 ]}

الأوتاد الجليدية الخاملة هي أوتاد لم تعد تتشقق أو تنمو. خلال أشهر الشتاء، لا تنقسم الأوتاد، وبالتالي لا تُضاف إليها مياه جديدة في الصيف. ^{[ 3 ]}

في المناطق التي كانت تغطيها التربة الصقيعية في الماضي، ذابت الأوتاد الجليدية ولم تعد مملوءة بالجليد . امتلأ الوتد ، الذي أصبح الآن فارغًا، بالرواسب والأتربة من الجدران المحيطة. تُسمى هذه القوالب بقوالب الأوتاد الجليدية ، ويمكن استخدامها لتقدير مناخ مئات آلاف السنين الماضية.

يشير مصطلح "التكوّن اللاحق" في علم الجيولوجيا إلى السمات الجيولوجية التي تشكلت بعد تكوّن المواد المحيطة بها. وفيما يتعلق بالأوتاد الجليدية، يعني هذا أن الأوتاد الجليدية المتكوّنة لاحقاً تتشكل في التربة الصقيعية الموجودة مسبقاً، ولا تتشكل في نفس وقت تشكلها، مما يعني أنها أحدث عمراً بكثير من المواد المحيطة بها. كما يشير مصطلح "التكوّن اللاحق" أيضاً إلى طريقة نمو الأوتاد الجليدية. إذ يزداد عرض هذه الأوتاد بشكل ملحوظ خلال عمرها، ولكن نادراً ما يزداد عمقها أو ارتفاعها. وهذا يعني أن الأوتاد الجليدية المتكوّنة لاحقاً يمكن أن يصل عرضها إلى 3-5 أمتار كحد أقصى، ولكنها تحافظ على نفس العمق/الارتفاع تقريباً كما كانت عليه عند تشكلها. ^{[ 6 ]} عادةً، تُظهر الرواسب على جانبي الوتد الجليدي المتكوّن لاحقاً، والمجاورة لحواف الوتد، انحناءً نحو الأعلى. وفي الوتد الجليدي المتكوّن لاحقاً، لا يتغير عمر الجليد على المحيط إلا قليلاً من الأعلى إلى الأسفل.

تُستمد الأوتاد الجليدية المتزامنة، مثل نظيراتها غير المتزامنة، أصولها من المصطلح الجيولوجي "متزامن"، والذي يعني التكوّن في الوقت نفسه مع المواد المحيطة. ^{[ 6 ]} ويعود ذلك إلى أن الأوتاد الجليدية المتزامنة تنمو مع ارتفاع سطح التربة الصقيعية العلوية استجابةً لإضافة مواد جديدة على سطح الأرض. ^{[ 4 ]} وهذا ما يسمح للأوتاد الجليدية المتزامنة بالنمو إلى أعماق كبيرة، حيث يرتفع السطح المحيط بها مع تراكم الطمي (في السهول الفيضية)، والخث (في التندرا)، ورواسب الانزلاق الجليدي (في أسفل المنحدر)، وغيرها من المواد. ^{[ 4 ]} ولا تتشكل الأوتاد الجليدية المتزامنة إلا إذا كان الانكماش الحراري ونمو عروق الجليد اللاحق يواكبان إضافة مواد جديدة. وفي هذه الحالة، يمكن أن يصل عمق الوتد الجليدي إلى 25 مترًا، لكن المتوسط ​​أقل من ذلك بكثير. ^{[ 6 ]} وفي الوتد الجليدي المتزامن، يقل عمر الجليد على المحيط كلما اتجهنا للأعلى.

لوحظت الأوتاد الجليدية المضادة للتكوين المتزامن لأول مرة عام 1990 خلال العمل الميداني الذي قام به ج. روس ماكاي. وجد ماكاي أن الأوتاد الجليدية المضادة للتكوين المتزامن تنمو في ظروف معاكسة لتلك التي تنمو فيها الأوتاد الجليدية المتزامنة، حيث يتطلب النوع المضاد للتكوين المتزامن إزالة المواد بدلاً من تراكمها وإضافتها. ^{[ 4 ]} تتشكل الأوتاد الجليدية المضادة للتكوين المتزامن فقط على المنحدرات، حيث يكون هناك فقدان صافٍ للمواد نتيجة التعرية. ومثل الأوتاد الجليدية المتزامنة، لا يمكن أن تتشكل الأوتاد الجليدية المضادة للتكوين المتزامن إلا إذا كان معدل تشقق الانكماش الحراري ونمو عروق الجليد يواكب إزالة المواد النشطة. ^{[ 4 ]} لذلك، تنمو الأوتاد الجليدية المضادة للتكوين المتزامن إلى الأسفل فقط، وتخترق التربة بعمق أكبر فقط عندما تُزال الطبقات العليا بفعل الانزلاقات الأرضية والتعرية. ^{[ 4 ]} في الوتد الجليدي المضاد للتكوين المتزامن، يزداد عمر الجليد على المحيط باتجاه الأعلى.