Loess
källor till Loess och tidpunkten för deponering
Loess betraktas klassiskt som ett glacialt härlett sediment, vilket leder till uppfattningen att loess insättningar betecknar tider av ökad glacial aktivitet och de intercalated paleosols indikerar varmare interglaciala eller interstadiala perioder. Men förlossningen i Nordamerika kommer från både glaciogena och nonglaciogena källor., Svaret från de olika loessregionerna i Nordamerika på glaciala och interglaciala förhållanden varierar, med tidpunkten för loessavsättning beroende på samspelet mellan olika faktorer, inklusive klimatförhållanden, sedimentförsörjning, sedimentkälla och vegetationsskydd.
i centrala USA har geokemiska och isotopiska härkomststudier visat att lössfyndigheterna kan vara av både glaciogent och nonglaciogent ursprung, med förändringar i källan möjlig över tiden., Till exempel visar Peoria Loess i västra Iowa två olika källor under denna period; den äldsta Peoria Loess härstammar från Missouri River valley (dvs glacialt härledd material), medan den yngre Peoria Loess härstammar från en blandning av lokalt glaciogent material och distala nonglaciogena källor (Muhs och Bettis, 2000). Geokemiska och isotopstudier av loess från centrala USA har visat att sammansättningen av Peoria Loess varierar kraftigt över hela regionen; detta återspeglar de olika källorna till material även över relativt korta avstånd., I Great Plains-provinsen har till exempel studier visat att siltar från tertiära vita Flodgruppen outcrops i södra South Dakota och norra Nebraska utgör en viktig beståndsdel i Peoria Loess i Nebraska (Aleinikoff et al., 1998). I angränsande östra Colorado loess källmaterial härrör från både White River Group och glaciogenic valley källor dränerar det främre utbudet av Colorado (Aleinikoff et al., 1999)., I den centrala lågland provinsen, loess insättningar ligger öster om Missouri och Mississippi floder består dominerande av glaciogena källmaterial, men vissa nonglaciogena källor ger betydande lokala loess bidrag (Bettis et al., 2003). I loess insättningar av nedre Illinois och centrala Mississippi River dalar, mellan 10 och 40% av sedimentet beräknas härledas från nonglaciogena källor, baserat på jämförelsen av magnetisk känslighet, och silt och lera mineralogi (Grimley, 2000).,
inlåning ackumulerad under glacial perioder eller arenor i centrala USA, medan paleosoler bildas under interglacials eller interstadials. Den cumulic typ av Farmdale Jord i det Centrala Låglandet provinsen och Gilman Canyon Bildandet av Great Plains-provinsen, tyder på att löss ackumulering fortsatte under hela interstadial, men var tillräckligt långsam för att möjliggöra pedogenesis att uppstå (Muhs et al., 2003)., De flesta av de löss insättningar bevarade i centrala USA deponerades under den senaste glacial perioden, när silt produktionshastigheter från LIS och från midcontinent nonglacial källor var extremt hög. Således, även där nonglaciala källor var viktiga, såsom Great Plains, ägde loess deponering rum under den senaste glacialperioden. Lika betydande, vid denna tidpunkt var vegetationsförhållandena också lämpliga för ackumulering av löss i centrala USA, med boreal forest närvarande i centrala Låglandsprovinsen (Baker et al., 1986, 1989) och parklandskap i Great Plains-provinsen (Wells och Stewart, 1987); båda har en hög dammfällningspotential. Betydelsen av både produktionstakten och potentialen för ackumulering i utvecklingen av loess insättningar illustreras för centrala USA med hänsyn till Holocene loess insättningar i denna region., I den centrala Låglandsprovinsen är loess ackumuleringspotential hög på grund av vegetationsöverdraget, men produktionshastigheten är extremt låg; därför finns det liten eller ingen Holocenlöss bevarad i avlagringar av detta område, även om det kan finnas små mängder loess införlivad i de moderna jordarna (Mason och Jacobs, 1998). Holocene loess produktionshastigheter var något högre i Great Plains-provinsen, men ackumuleringspotentialen var vanligtvis låg, vilket gav upphov till blygsamma Holocene (Bignell) loess insättningar i denna region (Mason et al., 2003; Muhs et al.,, 2003) ackumuleras endast där effektivare dammfällande topografi och/eller vegetationsöverdrag finns (Mason et al ., 1999).
tidpunkten för nedfallet av loess i vissa områden i Columbia Plateau-provinsen anses skilja sig från den för andra loess-insättningar i Nordamerika och faktiskt världen (Busacca et al., 2004). Loess deposition priser är störst i Palouse regionen östra Washington., Här tros den främsta källan till lössen vara översvämningssedimenten av proglacial Lake Missoula; Produktions-och deponeringsgraden för dessa lössfyndigheter tros därför vara topp sent i glacialcykeln. I motsats till andra platser, därför, i Palouse-området pedogenesis inträffat under glaciala perioder och stadials, medan löss ackumulering började mot slutet av dessa kalla perioder och fortsatte under interglacial perioder och interstadials när istäcket drog sig tillbaka och glacial utbrott översvämning sediment källor var tillgängliga (McDonald och Busacca, 1998)., Således, till skillnad från Great Plains region, löss i Palouse-regionen har en glaciogenic källa, men tidpunkten för deponering är inte under glacial maximum.
geokemisk spårning av den sena Pleistocene Palouse loess visar att den härrör från glacial outburst flood ”slackwater” insättningar (Sweeney et al., 2002). Ytterligare bevis på att slackwater-avlagringarna är källan till Palouse loess tillhandahålls genom gallring av lössavlagringar med ökande avstånd från slackwater-avlagringarna i södra centrala Washington och norra centrala Oregon (Busacca och McDonald, 1994)., Loess insättningar av Snake River Plain tros härledas från alluviala avlagringar av Snake River som avlagringar tunna med ökande avstånd till öst och sydost om floden (Busacca et al., 2004). I motsats till Palouse loess är loess Of The Snake River Plain troligen förknippad med deponering under glaciala tider och paleosolerna är förknippade med varmare perioder, på samma sätt som observerats för centrala USA och för många andra platser över hela världen, även om mer kronologiska studier behövs för detta område.,
mineralogin och huvudelementet och spårelementet geochemistry av centrala Alaskan loess skiljer sig från alla andra nordamerikanska loess insättningar (Muhs et al., 2003); den har ovanligt hög järnoxid (Fe2O3) och aluminiumoxid (Al2O3) innehåll, trots att den har en låg lerhalt, och den innehåller också extremt låga koncentrationer av karbonater. Alaskan loess är dominerande glaciogen, med siltproduktion är direkt kopplad till glacial aktivitet (Muhs et al., 2003). Hallet et al., (1996) visade en storleksordning ökning av suspenderade sedimentutbyten för dräneringsbassänger med mer än 30% glaciärtäcke jämfört med oglacierade Alaskanavrinningsbassänger. Det är uppenbart att siltproduktionen tidigare hade förväntats variera i takt med att istäcket varierade. Alaska visar emellertid situationen där motstridiga förhållanden uppstår mellan att maximera siltproduktionen och maximera ackumuleringen av loess. I motsats till den situation som observerats någon annanstans i Nordamerika, Muhs et al., (2003) rapporterar att endast måttlig ackumulering av löss inträffade under den senaste glaciärperioden i Alaska. Dessutom finns omfattande insättningar av Holocene loess i Alaska, som på många ställen är lika tjocka eller tjockare än eventuella sista glaciala insättningar (Muhs och Zárate, 2001), vilket utmanar den klassiska uppfattningen att perioderna för maximal loess ackumulering i Alaska motsvarar glaciala tider.
en modell av loess stratigrafisk utveckling i Nordamerika som beskrivs av Muhs et al., (2003) föreslår att det finns en balans mellan faktorer som påverkar produktionen och de faktorer som påverkar ackumuleringen av löss. Under tider av potentiell maximal lössproduktion i Alaska, det vill säga när istäcken och glaciärerna var mest omfattande, är förutsättningarna för lössuppbyggnad minst gynnsamma eftersom örttundra vegetationen som kvarstod under dessa kalla förhållanden var en ineffektiv lössfälla (Begét, 1988)., Detta ger en potentiell förklaring till de ganska blygsamma sista glacial löss insättningar observerats i Alaska, även om löss produktionshastigheter var förmodligen extremt hög (Muhs et al., 2003). Holocene loess produktionshastigheter var inte så höga som de under glacial tider, men Holocene vegetationen har varit dominerande boreal skog vars mycket högre löss fångstpotential har främjat den rikliga tjocka Holocene loess insättningar observerats i Alaska (Muhs et al., 2003).