Loess - Loess

Acest articol este despre materialul geologic. Pentru tehnica statistică, vezi regresia locală .
Loess în Vicksburg, Mississippi , Statele Unite

Loess ( US : / l ɛ s , l oʊ . Ə s , l ʌ s / , UK : / l ɜː s / ; din germană : Pierderea [loes] ) este un clastic , predominant nămol -sized sedimente , care se formează prin acumularea de vânt praf . Zece la sută din suprafața terestră a Pământului este acoperită de loess sau depozite similare.

Loessul este un sediment eolian (transportat de vânt), care este o acumulare de 20% sau mai puțin argilă și echilibrul dintre părți egale, nisip și nămol ( mărimea granulelor de obicei de la 20 la 50 micrometri ), adesea cimentat slab de carbonat de calciu . Este de obicei omogen și extrem de poros și este traversat de capilare verticale care permit sedimentului să se fractureze și să formeze blufe verticale .

Proprietăți

Loess lângă Hunyuan , Datong , Shanxi , China
Loess din câmpiile joase ale Rinului lângă Mannheim cu concrețiuni calcaroase

Loessul este omogen , poros , friabil , de culoare galben pal sau bufon , ușor coerent , de obicei nestratificat și adesea calcaros . Boabele de loess sunt unghiulare cu puțină lustruire sau rotunjire și compuse din cristale de cuarț , feldspat , mică și alte minerale . Loessul poate fi descris ca un sol bogat, asemănător prafului.

Zăcămintele de loess pot deveni foarte groase, mai mult de o sută de metri în zonele din nord-vestul Chinei și zeci de metri în părți din Midwestul Statelor Unite. În general, apare ca un depozit de pătură care acoperă suprafețe de sute de kilometri pătrați și zeci de metri grosime. True Loess stă adesea pe fețe abrupte sau verticale. Deoarece boabele sunt unghiulare, loessul va sta adesea în bănci mulți ani fără să cadă . Acest sol are o caracteristică numită decolteu vertical care îl face să fie ușor excavat pentru a forma locuințe rupestre, o metodă populară de a face locuințe umane în unele părți ale Chinei. Loessul se va eroda foarte ușor.

În mai multe zone ale lumii, s- au format creste de loess care sunt aliniate cu vânturile predominante în timpul ultimului maxim glaciar . Acestea sunt numite „ creste paha ” în America și „creste greda” în Europa. Forma acestor dune de loess a fost explicată printr-o combinație de condiții de vânt și tundră .

Etimologie

Cuvântul loess , cu conotații de origine prin acumulare depusă de vânt, a venit în limba engleză din limba germană Löss , care poate fi urmărită înapoi în limba germană elvețiană și este corelată cu cuvântul englezesc loose și cuvântul german los . A fost aplicat pentru prima dată pe valul râului Rin în jurul anului 1821.

Istoria cercetării

Termenul „Löß” a fost descris pentru prima dată în Europa Centrală de Karl Cäsar von Leonhard (1823–1824) care a raportat depozite maronii gălbui, siloase, de-a lungul văii Rinului, lângă Heidelberg . Charles Lyell (1834) a adus acest termen într-o utilizare larg răspândită, observând similitudini între loess și derivații loess de-a lungul blufurilor loess din Rin și Mississippi. În acel moment, se credea că sedimentul bogat în nămol maroniu gălbui era de origine fluvială fiind depus de râurile mari. Abia la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost recunoscută originea eoliană a loessului (Virlet D'Aoust 1857), în special observațiile convingătoare ale loessului în China de către Ferdinand von Richthofen (1878). De atunci au fost publicate un număr imens de lucrări, concentrându-se pe formarea loessului și pe secvențele loess / paleosol (sol mai vechi îngropat sub depozite) ca arhive ale schimbărilor climatice și de mediu. Aceste lucrări de conservare a apei au fost efectuate pe scară largă în China, iar cercetarea loessului în China a fost continuată încă din 1954. (Liu TS, Loess și mediul înconjurător)

S-au depus multe eforturi în stabilirea stratigrafiilor regionale și locale de loess și a corelației acestora (Kukla 1970, 1975, 1977). Dar chiar și poziția cronostratigrafică a ultimului sol interglaciar corelat cu subetajul 5e al izotopului marin a fost o chestiune de dezbatere, din cauza lipsei unei datări numerice robuste și fiabile, așa cum este rezumat de exemplu în Zöller și colab. (1994) și Frechen, Horváth & Gábris (1997) pentru stratigrafia loess austriacă și respectiv maghiară.

Din anii 1980, termoluminiscența (TL), luminescența stimulată optic (OSL) și datarea cu luminiscență stimulată în infraroșu (IRSL) sunt disponibile, oferind posibilitatea datării timpului depunerii loess (praf), adică a timpului scurs de la ultima expunere a mineralului boabe la lumina zilei. În ultimul deceniu, datarea prin luminescență s- a îmbunătățit semnificativ prin noi îmbunătățiri metodologice, în special prin dezvoltarea protocoalelor regenerabile cu un singur alicot (SAR) (Murray și Wintle 2000), rezultând vârste fiabile (sau estimări de vârstă) cu o precizie de până la 5 și 10 % pentru ultima înregistrare glaciară . Mai recent, datarea prin luminescență a devenit, de asemenea, o tehnică robustă de datare pentru penultimul și antepenultimul loess glaciar (de exemplu, Thiel și colab. 2011, Schmidt și colab. 2011) permițând o corelare fiabilă a secvențelor loess / paleosol pentru cel puțin ultimele două interglaciare / cicluri glaciare în toată Europa și emisfera nordică (Frechen 2011). Mai mult, datarea numerică oferă baza pentru cercetarea cantitativă a loessului, aplicând metode mai sofisticate pentru a determina și a înțelege date proxy de înaltă rezoluție, cum ar fi conținutul de paleo în atmosferă, variațiile modelelor de circulație atmosferică și sistemele eoliene, paleoprecipitarea și paleotemperatura.

Pe lângă metodele de datare cu luminiscență, utilizarea datării cu radiocarbon în loess a crescut în ultimele decenii. Progresele în metodele de analiză, instrumentare și perfecționări ale curbei de calibrare a radiocarbonului au permis obținerea unor vârste fiabile din depozitele de loess pentru ultimele 40-45 ka. Cu toate acestea, utilizarea acestei metode se bazează pe găsirea de materiale organice adecvate in situ în depozite precum cărbune, semințe, granule de viermi de pământ sau cochilii de melc.

Formare

Argila medicinală produsă de Luvos . Argila este compusă din loess cu gradul de finețe de 1.

Potrivit lui Pye (1995), sunt necesare patru cerințe fundamentale pentru formarea loessului: o sursă de praf, o energie eoliană adecvată pentru a transporta praful, o zonă de acumulare adecvată și o cantitate suficientă de timp.

Loess periglaciar

Loessul periglaciar (glaciar) este derivat din câmpiile inundabile ale râurilor împletite glaciare care transportau volume mari de apă topită glaciară și sedimente din topirea anuală a foilor de gheață continentale și a gheții de munte în primăvară și vară. În timpul toamnei și iernii, când topirea foilor de gheață și a capacelor de gheață a încetat, curgerea apei topite în aceste râuri fie a încetat, fie a fost mult redusă. Ca o consecință, părți mari din câmpiile inundabile, anterior scufundate și neverdate, ale acestor râuri împletite s-au uscat și au fost expuse vântului. Deoarece aceste câmpii inundabile constau din sedimente care conțin un conținut ridicat de nămol și argilă asemănătoare făinii măcinate glacial , erau extrem de sensibile la vânturirea mămizilor și argilelor lor de către vânt. Odată antrenate de vânt, particulele au fost apoi depuse în vânt. Zăcămintele de loess găsite de-a lungul ambelor părți ale văii aluviale ale râului Mississippi sunt un exemplu clasic de loess periglaciar.

În timpul cuaternarului , sedimentele de loess și de loess s-au format în medii periglaciare în zonele de scut continental continental în Europa și Siberia, la marginile lanțurilor montane înalte, cum ar fi în Tadjikistan și pe marginile semi-aride ale unor deșerturi de câmpie, cum ar fi în China.

În Anglia, loessul periglaciar este, de asemenea, cunoscut sub numele de brickearth .

Non-glaciar

Loessul ne-glaciar poate proveni din deșerturi , câmpuri de dune , lacuri playa și cenușă vulcanică .

Unele tipuri de loess nonglaciare sunt:

  • Loess în deșert produs de uzura eoliană a boabelor de cuarț;
  • Loess vulcanic în Ecuador și Argentina;
  • Loess tropical în Argentina, Brazilia și Uruguay;
  • Loess de gips în Spania;
  • Loessul eolian în Venezuela și Brazilia;
  • Loess anticiclonic în Argentina.

Depozitele groase de loess chinezesc sunt loess non-glaciare care au fost suflate din deșerturile din nordul Chinei. Loessul care acoperă Marile Câmpii din Nebraska , Kansas și Colorado este considerat loess non-glaciar de deșert. Loessul deșert non-glaciar se găsește și în Australia și Africa.

Fertilitate

Loess tinde să se dezvolte în soluri foarte bogate. În condiții climatice adecvate, este unul dintre cele mai productive terenuri agricole din lume.

Solurile care se află sub loess tind să fie drenate excesiv. Granulele fine vreme rapid datorită zona lor de suprafață mare, ceea ce face soluri bogate derivate din loess. O teorie afirmă că fertilitatea solurilor loess se datorează în mare măsură capacității de schimb cationic (capacitatea plantelor de a absorbi substanțele nutritive din sol) și porozității (spațiul umplut cu aer din sol). Fertilitatea loessului nu se datorează conținutului de materie organică, care tinde să fie destul de scăzută, spre deosebire de solurile tropicale care își derivă fertilitatea aproape în totalitate din materia organică.

Chiar și bine gestionat loess teren agricol pot experimenta dramatice eroziunea de peste 2.5 kg / m 2 pe an. În China, depozitele de loess care dau culoarea râului Galben au fost cultivate și au produs recolte fenomenale de peste o mie de ani. Vânturile ridică particule de loess, contribuind la problema poluării din Asia . Cel mai mare zăcământ de loess din Statele Unite, Loess Hills de -a lungul graniței Iowa și Nebraska, a supraviețuit agriculturii intensive și practicilor agricole slabe . Timp de aproape 150 de ani, acest depozit de loess a fost cultivat cu pluguri și a căzut, ambele intens erozive. Uneori a suferit rate de eroziune de peste 10 kilograme pe metru pătrat pe an. Astăzi, acest depozit de loess este lucrat cât mai jos sau fără până în toate zonele și este terasat agresiv .

Suprafețe mari de depozite de loess și soluri

Asia Centrala

De la sudul Tadjikistanului până la Almaty , Kazahstan , se întinde pe o zonă cu depozite multiple de loess.

Asia de Est

China

Loess Platoul ( Chineză simplificată :黄土高原; tradițională chineză :黃土高原; pinyin : Huángtǔ Gaoyuan ), de asemenea , cunoscut sub numele de Podișul Huangtu, este un platou care se întinde pe o suprafață de aproximativ 640,000 km 2 în jurul cursul superior și mijlociu al Chinei Yellow River . Râul Galben a fost numit astfel deoarece loessul care formează malurile sale a dat o nuanță gălbuie la apă. Solul acestei regiuni a fost numit „cel mai puternic sol erodabil de pe pământ”. Podișul Loess și solul său prăfuit acoperă aproape toate provinciile Shanxi , Shaanxi și Gansu , regiunea autonomă Ningxia Hui și părți ale altora.

Europa

Depozitele de loess de grosime variabilă (decimetru până la câteva zeci de metri) sunt larg distribuite pe continentul european. Centura de loess din nordul Europei se întinde din sudul Angliei și nordul Franței până în Germania, Polonia și sudul Ucrainei și depozitele sunt caracterizate de influențe puternice ale condițiilor periglaciare . Loessul din sud-estul Europei se depune în principal în situații asemănătoare unui platou în bazinele dunărene , probabil derivate din sistemul fluviului Dunărea. În sud-vestul Europei, derivații de loess relocați sunt în mare parte limitați la Valea Ebro și centrul Spaniei.

America de Nord

Statele Unite

Harta care arată distribuția loessului în Statele Unite.

Loess Hills din Iowa datorează fertilitatea lor la prerie solurile de suprafață construite de 10.000 de ani de acumulare-post - glaciar organice bogate în humus , ca urmare a unei persistente pajiști biom . Când solul superior al orizontului A este erodat sau degradat, solul loess de bază este infertil și necesită adăugarea de îngrășăminte pentru a sprijini agricultura .

Loess de-a lungul râului Mississippi lângă Vicksburg , Mississippi , constă din trei straturi. Peoria Loess , Sicilia Insula Loess , iar Crowley lui Ridge Loess acumulate la diferite perioade de timp , în timpul Pleistocenului . Solurile antice, numite paleosoli , s-au dezvoltat în partea superioară a insulei Sicilia Loess și a Crowley's Ridge Loess. Cel mai mic loess, Crowley's Ridge Loess, s-a acumulat în timpul etapei Illinoian târziu . Loessul de mijloc, Loessul Insulei Sicile, s-a acumulat în timpul etapei timpurii din Wisconsin . Cel mai înalt loess, Peoria Loess, în care s-a dezvoltat solul modern, s-a acumulat în timpul etapei târzii din Wisconsin. Resturile animale includ gastropode terestre și mastodonti .

Oceania

Noua Zeelandă

Zone extinse de loess apar în Noua Zeelandă, inclusiv în câmpiile Canterbury și pe peninsula Banks . Baza stratigrafiei loess a fost introdusă de John Hardcastle în 1890.

America de Sud

Argentina

Un afloriment de loess în Patagonia

O mare parte din Argentina este acoperită de loess. Două zone de loess se disting de obicei în Argentina: loess neotropical la nord de latitudine 30 ° S și loess pampean.

Loessul neotropical este realizat din argilă sau argilă argiloasă. În raport cu loessul pampean, loessul neotropical este slab în cuarț și carbonat de calciu . Regiunea sursă a acestui loess este considerată de unii oameni de știință a fi zone de depozite fluvio-glaciare de la poalele andine formate din stratul de gheață patagonian . Alți cercetători subliniază importanța materialului vulcanic în loessul neotropical.

Loessul pampean este nisipos sau realizat din nisip silty.

Vezi si

  • Börde - Regiunile loess din nordul Germaniei
  • Gäue - Regiunile loess din Germania de Sud
  • Loam  - Sol compus din proporții similare de nisip și nămol și ceva mai puțin argilă

Referințe

Acest articol încorporează textul CC-BY-3.0 din referință

Lecturi suplimentare

  • Smalley, IJ (editor) 1975. Loess Lithology & Genesis . Benchmark Geology 26. Dowden, Hutchinson & Ross 454pp.
  • Smalley, IJ 1980. Loess: O bibliografie parțială . Geobooks / Elsevier. ISBN  0 86094 036 5 . 103pp.
  • Rozycki, SZ 1991. Depozite Loess și Loess-like . Ossolineum Wroclaw ISBN  83-04-03745-9 . 187pp.

linkuri externe