löss
bronnen van löss en tijdstip van de depositie
löss wordt klassiek gezien als een gletsjer afgeleid sediment, wat leidt tot de opvatting dat löss-afzettingen wijzen op tijden van verhoogde glaciale activiteit en de intercalateerde paleosolen wijzen op warmere interglaciale of interstadiale perioden. Echter, de löss van Noord-Amerika komt uit zowel glaciogenic en nonlaciogenic bronnen., De reactie van de verschillende löss-regio ‘ s in Noord-Amerika op glaciale en interglaciale omstandigheden varieert, waarbij de timing van de löss-afzetting afhankelijk is van de wisselwerking tussen verschillende factoren, waaronder klimatologische omstandigheden, sedimenttoevoer, sedimentbron en vegetatiebedekking.
in de centrale Verenigde Staten hebben geochemische en isotopische herkomststudies aangetoond dat de löss-afzettingen van zowel glaciogene als niet-glaciogene oorsprong kunnen zijn, waarbij veranderingen in de bron in de loop van de tijd mogelijk zijn., Bijvoorbeeld, Peoria löss in westelijk Iowa toont twee verschillende bronnen over deze periode; de oudste Peoria löss is afgeleid van de Missouri River valley (dat wil zeggen, glacially derived materiaal), terwijl de jongere Peoria löss is afgeleid van een mengsel van lokale glaciogene materiaal en distale niet-placiogene bronnen (Muhs and Bettis, 2000). Geochemische en isotopische studies van löss uit het midden van de Verenigde Staten hebben aangetoond dat de samenstelling van Peoria löss sterk varieert in het gebied; Dit weerspiegelt de verschillende bronnen van materiaal, zelfs over relatief korte afstanden., In de Great Plains province, bijvoorbeeld, hebben studies aangetoond dat slib van tertiaire White River Groep uitstroom in het zuiden van South Dakota en het noorden van Nebraska vormen een belangrijk bestanddeel van Peoria löss in Nebraska (Aleinikoff et al., 1998). In het naburige oosten van Colorado wordt löss bronmateriaal afgeleid van zowel de White River Group als de glaciogenic valley bronnen die het Front Range van Colorado afvoeren (Aleinikoff et al., 1999)., In de Central Lowland province zijn de löss-afzettingen ten oosten van de rivieren Missouri en Mississippi voornamelijk samengesteld uit glaciogeen bronmateriaal, maar sommige niet-glaciogene bronnen leveren belangrijke lokale löss-bijdragen (Bettis et al., 2003). In de löss-afzettingen van de lagere Illinois-en centrale Mississippi-riviervalleien wordt geschat dat tussen 10 en 40% van het sediment afkomstig is van niet-placiogene bronnen, gebaseerd op de vergelijking van magnetische gevoeligheid en mineralogie van slib en klei (Grimley, 2000).,
löss-afzettingen verzamelden zich tijdens ijstijden of stadials in de Centraal-Verenigde Staten, terwijl paleosolen werden gevormd tijdens interglacialen of interstadialen. De cumulatieve aard van de Farmdale bodem van de Central Lowland province en de Gilman Canyon formatie van de Great Plains province, suggereert dat löss accumulatie voortgezet gedurende het interstadiale, maar was voldoende traag om pedogenese te laten plaatsvinden (Muhs et al., 2003)., De meeste löss-afzettingen die in het midden van de Verenigde Staten werden bewaard, werden tijdens de laatste ijstijd afgezet, toen de slibproductie uit de LIS en uit midcontinente nietlaciale bronnen extreem hoog was. Dus, zelfs waar niet-placiale bronnen belangrijk waren, zoals de Great Plains, vond de afzetting van löss plaats tijdens de laatste ijstijd. Even belangrijk, op dit moment vegetatie voorwaarden waren ook geschikt voor accumulatie van löss in de centrale Verenigde Staten, met boreale bos aanwezig in de Central Lowland province (Baker et al.,, 1986, 1989) en parkland in de Great Plains province (Wells en Stewart, 1987); beide hebben een hoog stofvangpotentieel. Het belang van zowel productiesnelheden als het potentieel voor accumulatie bij de ontwikkeling van löss-afzettingen wordt voor de centrale Verenigde Staten geïllustreerd aan de hand van de Holoceen löss-afzettingen in deze regio., In de centrale Laaglandprovincie is het accumulatief vermogen van löss hoog vanwege de vegetatiebedekking, maar de productiesnelheid is extreem laag; daarom is er weinig of geen Holoceen löss bewaard in de afzettingen van dit gebied, hoewel er kleine hoeveelheden löss kunnen zijn opgenomen in de moderne bodems (Mason and Jacobs, 1998). Holoceen löss productie tarieven waren iets hoger in de Great Plains province, echter, de accumulatie potentieel was typisch laag, wat leidde tot bescheiden Holoceen (Bignell) löss afzettingen in deze regio (Mason et al., 2003; Muhs et al.,, 2003) zich alleen ophopen waar een effectievere topografie en/of vegetatiebedekking bestaat (Mason et al., 1999).
het tijdstip van de afzetting van löss in sommige gebieden van de Columbia Plateau provincie is anders dan dat Voor andere löss-afzettingen in Noord-Amerika en zelfs in de wereld (Busacca et al., 2004). Löss depositie is het grootst in de Palouse regio van Oost-Washington., Hier wordt aangenomen dat de belangrijkste bron van de löss de overstromingssedimenten van het proglaciale meer van Missoula zijn; de productie-en afzettingssnelheden van deze löss-afzettingen zouden dan ook laat in de ijscyclus een piek bereiken. In tegenstelling tot andere locaties vond in het Palouse gebied de pedogenese plaats tijdens ijstijden en stadials, terwijl de accumulatie van löss begon tegen het einde van deze koude periodes en voortgezet werd tijdens interglaciale perioden en interstadialen toen de ijskappen zich terugtrokken en de gletsjerdoorbraak sedimentbronnen beschikbaar waren (McDonald and Busacca, 1998)., In tegenstelling tot de Great Plains, heeft löss in de Palouse regio dus een glaciogene bron, maar de timing van de afzetting is niet tijdens het glaciale maximum.
geochemische tracering van het Laat Pleistoceen Palouse löss toont aan dat het is afgeleid van de “slackwater” – afzettingen van glaciale uitbarstingen (Sweeney et al., 2002). Verder bewijs dat de slackwaterafzettingen de bron zijn van de Palouse löss wordt geleverd door het uitdunnen van lössafzettingen met toenemende afstand van de slackwaterafzettingen van Zuid-Centraal Washington en Noord-Centraal Oregon (Busacca and McDonald, 1994)., De löss-afzettingen van de Snake River Plain worden verondersteld te zijn afgeleid van de alluviale afzettingen van de Snake River omdat de afzettingen dun worden met toenemende afstand naar het oosten en zuidoosten van de rivier (Busacca et al., 2004). In tegenstelling tot de Palouse löss, wordt de löss van de Snake River Plain waarschijnlijk geassocieerd met afzetting tijdens glaciale tijden en worden de paleosolen geassocieerd met warmere periodes, op dezelfde manier als waargenomen voor de centrale Verenigde Staten en voor vele andere locaties wereldwijd, hoewel meer chronologische studies nodig zijn voor dit gebied.,
de mineralogie en de belangrijkste en sporenelementen geochemie van Centraal Alaska löss onderscheidt zich van die van alle andere Noord-Amerikaanse löss-afzettingen (Muhs et al., 2003); het heeft een ongewoon hoog gehalte aan ijzeroxide (Fe2O3) en aluminiumoxide (Al2O3), ondanks het lage kleigehalte, en het bevat ook extreem lage concentraties carbonaten. Alaskan löss is overwegend glaciogeen, waarbij de productie van slib rechtstreeks verband houdt met de glaciale activiteit (Muhs et al., 2003). Hallet et al., (1996) toonde een orde van grootte toename van gesuspendeerde sediment opbrengsten voor drainagebekkens met meer dan 30% gletsjerbedekking in vergelijking met unglaciated Alaska drainagebekkens. Het is duidelijk dat in het verleden werd verwacht dat de slibproductie zou variëren als de ijsbedekking varieerde. Alaska toont echter de situatie aan waarin conflicterende omstandigheden optreden tussen het maximaliseren van de slibproductie en het maximaliseren van de accumulatie van löss. In tegenstelling tot de elders in Noord-Amerika waargenomen situatie, Muhs et al., (2003) rapport dat slechts matige accumulatie van löss plaatsvond tijdens de laatste ijstijd in Alaska. Verder zijn er uitgebreide afzettingen van Holoceen löss te vinden in Alaska, die op veel plaatsen zo dik of dikker zijn dan enige potentiële laatste glaciale afzettingen (Muhs en Zárate, 2001), waarmee de klassieke opvatting wordt betwist dat de perioden van maximale löss-accumulatie in Alaska overeenkomen met glaciale tijden.
een model van löss stratigrafische ontwikkeling in Noord-Amerika geschetst door Muhs et al., (2003) stelt voor dat er een evenwicht is tussen factoren die de productie beïnvloeden en factoren die de accumulatie van löss beïnvloeden. In tijden van potentiële maximale löss productie in Alaska, dat wil zeggen, toen de ijskappen en gletsjers het meest uitgebreid waren, zijn de omstandigheden voor löss accumulatie op hun minst gunstig, omdat de kruiden-toendra vegetatie die bleef bestaan tijdens deze koude omstandigheden was een ineffectieve löss val (Begét, 1988)., Dit biedt een mogelijke verklaring voor de vrij bescheiden laatste glaciale löss afzettingen waargenomen in Alaska, hoewel löss productie tarieven waren waarschijnlijk extreem hoog (Muhs et al., 2003). Holoceen löss productie tarieven waren niet zo hoog als die tijdens glaciale tijden, maar de Holoceen vegetatie is dominant boreaal bos waarvan veel hogere löss vangen potentieel heeft bevorderd de overvloedige dikke Holoceen löss afzettingen waargenomen in Alaska (Muhs et al., 2003).