Loess (Italiano)
Fonti di Loess e tempi di deposizione
Loess è classicamente visto come un sedimento derivato glacialmente, portando alla vista che i depositi di loess denotano tempi di maggiore attività glaciale e i paleosoli intercalati indicano periodi interglaciali o interstadiali più caldi. Tuttavia, il loess del Nord America proviene sia da fonti glaciogene che non glaciali., La risposta delle diverse regioni loess del Nord America alle condizioni glaciali e interglaciali varia, con la tempistica della deposizione loess a seconda dell’interazione tra vari fattori tra cui le condizioni climatiche, la fornitura di sedimenti, la fonte di sedimenti e la copertura vegetale.
Negli Stati Uniti centrali, studi di provenienza geochimica e isotopica hanno dimostrato che i depositi di loess possono essere di origine sia glaciogenica che non glaciale, con possibili cambiamenti nella fonte nel tempo., Ad esempio, Peoria Loess nell’Iowa occidentale mostra due fonti diverse in questo periodo; la più antica Peoria Loess deriva dalla valle del fiume Missouri (cioè materiale derivato glacialmente), mentre la più giovane Peoria Loess deriva da una miscela di materiale glaciogenico locale e fonti nonglaciogeniche distali (Muhs e Bettis, 2000). Studi geochimici e isotopici di loess dagli Stati Uniti centrali hanno rivelato che la composizione di Peoria Loess varia notevolmente in tutta la regione; questo riflette le diverse fonti di materiale anche su distanze relativamente brevi., Nella provincia delle Grandi Pianure, ad esempio, studi hanno dimostrato che i limi provenienti da affioramenti terziari del White River Group nel sud del Dakota del Sud e nel Nebraska settentrionale formano un importante costituente di Peoria Loess in Nebraska (Aleinikoff et al., 1998). Nel vicino Colorado orientale il materiale sorgente di loess deriva sia dal gruppo del fiume Bianco che dalle fonti della valle glaciogenica che drenano la gamma anteriore del Colorado (Aleinikoff et al., 1999)., Nella provincia di Pianura centrale, i depositi di loess situati ad est dei fiumi Missouri e Mississippi sono composti prevalentemente da materiale di origine glaciogenica, ma alcune fonti nonglaciogeniche forniscono significativi contributi locali di loess (Bettis et al., 2003). Nei depositi di loess delle valli del fiume lower Illinois e del Mississippi centrale, si stima che tra il 10 e il 40% del sedimento derivi da fonti nonlaciogene, sulla base del confronto tra suscettibilità magnetica e mineralogia di limo e argilla (Grimley, 2000).,
I depositi di Loess si accumularono durante i periodi glaciali o gli stadi negli Stati Uniti centrali, mentre i paleosoli si formarono durante gli interglaciali o gli interstadiali. La natura cumulica del suolo di Farmdale della provincia di Pianura centrale e la formazione Gilman Canyon della provincia delle Grandi Pianure, suggerisce che l’accumulo di loess continuasse per tutto l’interstadiale, ma era sufficientemente lento da consentire la pedogenesi (Muhs et al., 2003)., La maggior parte dei depositi di loess conservati negli Stati Uniti centrali sono stati depositati durante l’ultimo periodo glaciale, quando i tassi di produzione di limo dal LIS e da fonti non glaciali midcontinent erano estremamente elevati. Così, anche dove le fonti non glaciali erano importanti, come le Grandi Pianure, la deposizione di loess ha avuto luogo durante l’ultimo periodo glaciale. Altrettanto significativo, in questo momento le condizioni di vegetazione erano adatte anche per l’accumulo di loess negli Stati Uniti centrali, con foresta boreale presente nella provincia di Pianura centrale (Baker et al.,, 1986, 1989) e parkland nella provincia delle Grandi Pianure (Wells e Stewart, 1987); entrambi hanno un alto potenziale di cattura della polvere. L “importanza di entrambi i tassi di produzione e il potenziale di accumulo nello sviluppo dei depositi di loess è illustrato per gli Stati Uniti centrali dalla considerazione dei depositi loess dell” Olocene di questa regione., Nella provincia di Pianura centrale, il potenziale di accumulo del loess è elevato a causa della copertura vegetale, ma il tasso di produzione è estremamente basso; quindi c’è poco o nessun loess olocenico conservato nei depositi di quest’area, anche se ci possono essere piccole quantità di loess incorporate nei terreni moderni (Mason e Jacobs, 1998). I tassi di produzione di Olocene loess erano leggermente più alti nella provincia delle Grandi Pianure, tuttavia, il potenziale di accumulo era tipicamente basso, dando origine a modesti depositi di Olocene (Bignell) loess in questa regione (Mason et al., 2003; Muhs et al.,, 2003) accumulando solo dove esiste una topografia e/o una copertura vegetale più efficace per intrappolare la polvere (Mason et al., 1999).
La tempistica della deposizione di loess in alcune aree della provincia del Columbia Plateau è dedotta essere diversa da quella per altri depositi di loess del Nord America e, in effetti, del mondo (Busacca et al., 2004). I tassi di deposizione di Loess sono maggiori nella regione di Palouse, nella parte orientale di Washington., Qui, la fonte principale del loess si crede di essere i sedimenti alluvionali del lago proglaciale Missoula; i tassi di produzione e deposizione di questi depositi loess sono quindi creduto di picco alla fine del ciclo glaciale. A differenza di altre località, quindi, nell’area di Palouse la pedogenesi si è verificata durante i periodi glaciali e gli stadi, mentre l’accumulo di loess è iniziato verso la fine di questi periodi freddi e ha continuato durante i periodi interglaciali e interstadiali quando le calotte glaciali si sono ritirate e le fonti di sedimento di inondazione glaciale erano disponibili (McDonald e Busacca, 1998)., Pertanto, a differenza della regione delle Grandi Pianure, loess nella regione di Palouse ha una fonte glaciogenica, ma i tempi di deposizione non sono durante il massimo glaciale.
Il tracciato geochimico del tardo Pleistocene Palouse loess dimostra che è derivato dai depositi glaciali di inondazione di “slackwater” (Sweeney et al., 2002). Un’ulteriore prova che i depositi di acqua lenta sono la fonte del Palouse loess è fornita dal diradamento dei depositi di loess con crescente distanza dai depositi di acqua lenta del centro-sud di Washington e dell’Oregon centro-settentrionale (Busacca e McDonald, 1994)., Si ritiene che i depositi loess della pianura del fiume Snake derivino dai depositi alluvionali del fiume Snake poiché i depositi si assottigliano con l’aumentare della distanza ad est e sud-est del fiume (Busacca et al., 2004). In contrasto con il Palouse loess, il loess della pianura del fiume Snake è probabilmente associato alla deposizione durante i periodi glaciali e i paleosol sono associati a periodi più caldi, allo stesso modo osservato per gli Stati Uniti centrali e per molte altre località in tutto il mondo, anche se sono necessari ulteriori studi cronologici per quest’area.,
La mineralogia e la geochimica degli elementi principali e di traccia del loess centrale dell’Alaska si distingue da quella di tutti gli altri depositi del loess nordamericano (Muhs et al., 2003); ha un contenuto insolitamente alto di ossido di ferro (Fe2O3) e ossido di alluminio (Al2O3), nonostante abbia un basso contenuto di argilla, e contiene anche concentrazioni estremamente basse di carbonati. Il loess dell’Alaska è prevalentemente glaciogenico, con la produzione di limo direttamente legata all’attività glaciale (Muhs et al., 2003). Hallet et al., (1996) ha dimostrato un aumento di ordine di grandezza delle rese dei sedimenti sospesi per i bacini di drenaggio con una copertura glaciale superiore al 30% rispetto ai bacini di drenaggio dell’Alaska non glaciati. Chiaramente, in passato, ci si sarebbe aspettati che la produzione di limo variasse al variare della copertura di ghiaccio. Tuttavia, l’Alaska dimostra la situazione in cui si verificano condizioni contrastanti tra massimizzare la produzione di limo e massimizzare l’accumulo di loess. Contrariamente alla situazione osservata altrove in Nord America, Muhs et al., (2003) riportano che solo un moderato accumulo di loess si è verificato durante l’ultimo periodo glaciale in Alaska. Inoltre, vasti depositi di loess dell’Olocene si trovano in Alaska, che in molte località sono spessi o più spessi di qualsiasi potenziale ultimo deposito glaciale (Muhs e Zárate, 2001), sfidando la visione classica che i periodi di massimo accumulo di loess in Alaska corrispondono ai tempi glaciali.
Un modello di sviluppo stratigrafico loess in Nord America delineato da Muhs et al., (2003) propone che vi sia un equilibrio tra i fattori che influenzano la produzione e quelli che influenzano l’accumulo di loess. Durante i periodi di potenziale massima produzione di loess in Alaska, cioè quando le calotte glaciali e i ghiacciai erano più estesi, le condizioni per l’accumulo di loess sono almeno favorevoli perché la vegetazione erbacea-tundra che persisteva durante queste condizioni fredde era una trappola loess inefficace (Begét, 1988)., Ciò offre una potenziale spiegazione per gli ultimi depositi glaciali di loess piuttosto modesti osservati in Alaska, anche se i tassi di produzione di loess erano probabilmente estremamente alti (Muhs et al., 2003). I tassi di produzione dell’Olocene loess non erano alti come quelli durante i periodi glaciali, ma la vegetazione dell’Olocene è stata prevalentemente foresta boreale il cui potenziale di cattura di loess molto più elevato ha favorito gli abbondanti depositi di loess dell’Olocene osservati in Alaska (Muhs et al., 2003).