Lössi on laajalle levinnyt, tuuli-kuljettaa, siltti-hallitsee geologinen talletuksen, joka kattaa noin 10 prosenttia Maan pinta-alasta. Miljoonat ihmiset asuvat kodeissa, työskentelevät yrityksissä ja käyttävät loessille rakennettuja teitä, rautateitä ja lentokenttiä., Loess on myös maailman tuottavimman maatalousmaan kantamateriaali. Koska lössi on talletettu ilmakehästä se tarjoaa tärkeä geologinen arkisto menneisyyden ilmakehän liikkeeseen, jota voidaan käyttää testi-ilmakehän liikkeeseen malleja (Mahowald et al. 2006). Ilmassa pölyä, joka siltti-koon hiukkaset ovat tärkeä komponentti, vaikuttaa myös ilmasto kautta sen rooli säteilyvaikutusta siirtää prosesseja ja kuljettaa mineraali ravinteita meriin, joka vaikuttaa ensisijainen tuottavuuden ja hiilen kierron (Ridgwell 2002, Jickells et al. 2005)., Loess talletukset muodossa, jossa pöly kerääntyy tarpeeksi nopeasti muodostaa erottuva liete-rikas kerros, joka hautaa maaperän tai muita geologisia materiaaleja. Erilaisia geologisia prosesseja, ilmasto-ja bioottisten tekijöiden vuorovaikutuksessa muodostaen lietettä-koon hiukkasia, liikkeelle ja kuljettaa lietettä lähteestä, ja anna sen kerääntyä maisemaan.
Silt hiukkaset ovat välillä 2–50µm (0.002–0,05 mm) kokoisia, välimuoto mikroskooppisen savi-koon hiukkaset (hiekka (0.05–2 mm) (Kuva 1)., Jääkauden hionta on erittäin tehokas tuottamaan siltti-partikkeleita, jotka on sisällytetty asti, muokattu sulamisvesistä ja päästettyjen jäätikkö-fed virtoja kuin ”väkevä jauhot” ja talletettu outwash tasangoilla ennen kuin se kulkeutuu ja talletetaan tuuli. Loess-laskeuma on käynnissä osissa Alaskaa, Uutta-Seelantia, Islantia ja muita alueita, joilla joet kuljettavat silttipitoista sulamisvettä nykypäivän jäätiköistä., Maantieteellinen läheisyys monet maailman suuri lössi talletukset marginaalit entinen manner jäätiköt ja joet valutettu niitä, sekä sattuma ikä loess-talletuksia etukäteen ja perääntyä jäätiköiden aikana viime jääkauden, vahvistaa sidos hyinen hionta siltti tuotanto-ja lössi muodostumista.
useat muut silt tuottavien mekanismien, kuten pakkasta väsyttävä, hienonnus kuljetuksen aikana purojen ja rinteissä, eoliset kulutusta ja suolaa sään, on ehdotettu tilille lössimaiden talletukset, jotka tapahtuvat lähellä kuivilla tai puolikuivilla alueilla, joilla jäätiköitä ei ole olemassa (Derbyshire ym. 1998, Wright ym. 1998, Wright, 2001, Whalley ym., 1982). Kuitenkin, viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että useimmat lietettä muodostavat lössimaiden talletukset, jotka liittyvät näiden ”desert” lähteet luultavasti muodostettu kauempana jääkauden ympäristöissä tai oli heikentynyt vuodesta silty kallioperän outcropping kuivilla alueilla (Muhs & Tapaha 2003).,
Mobilisointi -, Liikenne-ja Laskeuma Lietettä Tuuli
Deflaatio, poistaminen ja poistaminen hiukkasten pinta-tuuli, voi ilmetä, jos kolme ehtoa täyttyvät: 1) lähde kuivaa sedimenttiä on saatavilla, 2) tuuli on tarpeeksi vahva liikkeelle hiukkasia, ja 3) maan pinta ei ole suojattu tuulelta kasvillisuutta tai muita esteitä. Näitä olosuhteita säätelevät geologisten materiaalien, ilmakehän ilmiöiden ja eliöstön väliset vuorovaikutukset, mukaan lukien ihmisen toimet, kuten maan raivaus., Siltti-koon hiukkaset ovat erityisen alttiita tuulen deflaatio-heillä ei ole sähkövaraus ja affiniteetti vettä, jotka tekevät savi-koon hiukkaset kiinni pintaan, on vähemmän massaa, ja on siksi helpompi keskeyttää kuin tuuli hiekkaa hiukkasia.
On olemassa monia mahdollisia lähteitä tuuli-kuljettaa lietettä, koska siltti-size-hiukkasia on kaikkialla maa-ympäristöissä., Silt hiukkaset ovat helposti saatavilla pitkin purojen, että valua jäätiköt ja kuiva intermountain altaat, joissa lietettä muodostuu kaukana siintävien alppien jäätiköiden ympäristöissä ja kuljetetaan puroihin osaksi nämä altaat on alttiina, kun järvet ja lammet kuivuvat (Kapp ym. 2011). Lietteen kallioperän ulkohuuhtelut voivat toimia myös tuulen puhalluttaman lietteen lähteinä, kunhan sen osatekijät voidaan mobilisoida (Muhs et al. 2008). Kynnyksellä laajamittainen maa-clearing ja vuodenaikojen viljely, maatalouden maisemia on tullut myös tärkeitä lähteitä siltti (Weldon et al. 1996).,
tuuli on eolian (tuuleen liittyvien) prosessien liikkeellepaneva voima. Korkeassa siltti ja savi vaatii vahvempi tuuli kuin on tarpeen aloittaa liikkeen hiekka (nesteen raja Kuva 2). Itse asiassa, energiaa vaikutuksesta suolaamalla hiekanjyvät, jotka liikkuvat alemman tuulen nopeudet parantaa suuresti entrainment lietettä ja savea. Saltating hiekkaa jyvät vaikutus pinnan ja poistaa lietettä ja savea hiukkasia, jotka muuten olisi vaikea nousta junaan, koska niiden yhtenäinen luonto ja matala profiili tuuli., Kun ulos, lietettä ja savea hiukkasia kuljetetaan ilmakehään myrskyisä pyörteet, missä he liikkuvat myötätuuleen jousitus, joskus pitkäksi aikaa. Silttiä ja savea keskeytetty ilmakehässä, kunnes 1) tuulen nopeus laskee alle asettuminen nopeus hiukkasia, 2) sähköstaattiset liimaus hiukkaset tuottaa aggregaatit riittävän selvittämisestä nopeus pudota, tai 3) pöly hiukkasia tai aggregaattien tullut osaksi sade tai lumisade (Pye 1995).,
Useat tekijät vaikuttavat siihen, miten vahva tuuli puhaltaa yli maan pinnalla ja siten kuinka paljon lietettä (jos sellainen on) otetaan käyttöön. Hiukkaset tai roskat, jotka ovat liian suuria Tuulen liikuteltavaksi, muodostavat liikkumattoman ”haarniskan”, joka suojelee jyvien taustalla tuulelta ja estää niiden juuttumisen. Kasveja, aidat ja rakennukset, jotka nousevat maanpinnan yläpuolelle, samoin kuin jyrkästi viistot taukoja maisemaan, vaikuttaa nopeus ja turbulenssi tuulen., Nämä ns. ”karkeus osat” ohjaus korkeus maanpinnasta, jossa tuulen vaakasuuntainen nopeus on liian alhainen liikkeelle hiukkasia (”karheus korkeus”). Kasvipeite mikä estää hiekan liikkumista ja silttiä sekoittuminen pitämällä karheus korkeus maanpinnasta ja raudoitus pinta kasvien pentue (Kuva 3). Kasvipeitteen lisääntyessä lietepinnoille on tarjolla vähemmän paljasta pintaa., Kasvillisuus ja muut karheus elementtejä myös edistää laskeuman tuuli-kuljettaa hiukkasia, kun osa pystysuora tuuli profiili vaikuttaa heitä laskee alle vaikutus kynnys. Missä määrin kasvillisuutta tai muita epätasaisuuksia elementtejä edistää laskeuman kutsutaan ”pyynnin tehokkuus”. Yleensä, pitkä ja/tai tiheä kasvillisuus on suurempi pyynnin tehokkuutta kuin lyhyt tai hajallaan kasvillisuus., Topografiset ominaisuudet, kuten viilletty stream laaksot, kallioperän escarpments, tai muita esteitä, voi myös ansa saltating hiekka hiukkasia ja siten edistää kertymistä lössimaiden niiden suojan puolella (Mason et al. 1999).
Lössimaiden Depositional Järjestelmä
tuotanto, sekoittuminen ja kerrostuminen lössimaiden liittyy vuorovaikutusta litosfäärin, ilmakehän ja biosfäärin, jotka ovat lopulta määräysvallassa ilmasto. Kylmissä olosuhteissa riittävästi kosteutta tukea märkä-pohjainen jäätiköt tarjoavat ”tehtaita” varten lietettä tuotanto sekä outwash purot kuljettaa hiekkaa, silttiä ja savea paikoissa, joissa sekoittuminen tuulen saattaa esiintyä., Riittävän kuivat olosuhteet, on olemassa deflaatio alue hiekkaa saltate ja vaikutus pinnan niin, lietettä ja savea hiukkasia voi olla ulos tuuleen. Tuuli ei vie mukanaan mineraali hiukkaset kostea pinta, koska tuulen voima ei saa ylittää veden pintajännitystä hiukkasten välillä. Paljas pinta, jonka kosteuspitoisuus on vain muutama prosentti, on tuulen kannalta hyvin vaikea rapauttaa., Pitkittynyt kuiva ehtoja johtaa vähemmän tiheä kasvillisuus, lisää hiekkaa liike, ja lisää määrä lietettä ja savea vapautuu ilmakehään niin kauan kuin riittää hiekka, siltti ja savi ovat saatavilla pinnalla. Toisaalta, topografisia esteitä tai ekologisesti kestäviä tekijöitä, jotka vähentävät hiekan liikkuvuus vähenee silttiä ja savea ilmakehään, että sijainti, mutta lisäävät kertyminen lietettä ja savea vastatuuleen lähteistä. Lossin kerrostumisalueen laajetessa suolaustoimintaa kokevat paikat siirtyvät vastatuuleen., Jos bioclimatic ehtoja muuttaa pisteeseen, jossa saltation ei ole enää merkittävä aktiivinen prosessi lähde alueella niin merkittävä pölyn muodostuminen ja lössi laskeuma lakkaa.
Koska siltti ja savi hiukkaset ovat keskeytetty ilmakehässä, jonka myrskyisä pyörteet ne voidaan kuljettaa kauas lähteestään alue ennen kertynyt kuin lössimaiden. Korko pölyn laskeuma ja paksuus tuloksena lössimaiden talletus on suurimmillaan lähellä lähde ja pienenee etäisyyden kasvaessa (Kuva 4)., Muita ominaisuuksia lössimaiden, kuten keskimääräinen raekoko, savipitoisuus, ja mineraloginen koostumus voi myös vaihdella järjestelmällisesti etäisyys lähteestä (Kuva 5, Muhs et al. 2008). Nämä vaihtelut vaikuttavat maaperän eroosioon, kaltevuuden pysyvyyteen, veden pitokykyyn ja muihin tärkeisiin ominaisuuksiin.,
Esimerkkejä
Esimerkkejä modernin Alaska ja viimeisen jääkauden aikana Yhdysvaltain Keskilännessä kuvaavat toimintaa kaksi lössimaiden depositional järjestelmät-yksi suoraan sidottu jäätiköt ja toinen liittyy kuivassa lähde alueella. Usein korkean tuulet alempi osa keski-Alaskan Delta River valley seurauksena pöly myrskyt ja laskeuman moderni lössimaiden. Useita laakso jäätiköt, jotka tarjoavat siltti-laden outwash alttiina voimakkaille tuulille, että kuiva punos tavallinen aikana alhaisen virtaaman aikoja ruokkia joki., Hiekka saltating yli alttiina ja kasvillisuus-ilmainen punos tavallinen poistaa lietettä ja savea hiukkasia, jotka ovat pyyhkäisi ilmaan myrskyisä pyörteet (Kuva 6). Myötätuuleen kasvillisuus ansoja jotkut mukana kulkevan silttiä ja savea, kuten pöly pinnoite lehdet, varret, rungot, ja maan pinnalle. Ansastus on erityisen tehokasta, kun kasvillisuus on kosteaa kasteella tai pakkasella. Loess, joka on kertynyt viimeisten tuhansien vuosien aikana molemmin puolin laaksoa tarjoaa pidemmän aikavälin näkökulmasta loess kertymistä prosessi., Lössimaiden ohentaa päässä useita metrejä paksu bluffaa vuonna havupuu metsä-joen vieressä alle metrin samanlainen metsässä useita kilometrejä myötätuuleen. Lähistöllä puu line paikkakunnilla lössimaiden on huomattavasti ohuempi, koska kasvillisuus on pienempi ja enemmän avoin paljon pienempi pyynnin tehokkuutta kuin havupuu metsää.
suuren alueen paksu viime jääkauden lössimaiden äkillisesti rajojen kaakkois marginaali Nebraska Hiekka Kukkuloita, joka oli suurin aktiivinen dyyni kenttä Pohjois-Amerikkaan viimeisen jääkauden aikana, ja niinkin äskettäin kuin 1500 vuotta sitten (Kuva 4)., Koostumusta tutkimukset lössimaiden osoittavat, että siltstone paljastumista luoteeseen Hiekka Kukkuloita olivat lähde lössimaiden (Muhs et al. 2008). Yksi ehdotettu malli selittää näitä lössimaiden paksuus ja koostumus suhteita on, että kylmä, kuiva viime jääkauden ilmasto-olosuhteet Ylemmän Midwest edistää harva kasvipeite ja pakastaa ja sulattaa syklit, jotka johtivat ihanteelliset olosuhteet hiekka liikkeen ja tuulen eroosio alttiina siltstone., Lietettä ja savea hiukkasia kulkeutuu lähde alueella puhallettiin kaakkoon osaksi aktiivista Hiekka Kukkuloita dyyni kenttä, jossa saltating hiekkaa uudelleen mukana kulkevan mitään selvittämisestä silttiä ja savea. Siltti ja savi edelleen liikkua yli ja läpi Hiekka Kukkuloita, kunnes saltating hiekkaa putosi pois järjestelmän jokilaaksot ja muita topografisia esteitä pitkin kaakkois-marginaali dyyni kenttä (Mason 2001)., Vaikutus saltating hiekkaa enää toimi uudelleen keskeyttää silttiä ja savea ja jatkuva sekoittuminen ja liikenne-lietteen vastatuuleen, paksu lössimaiden kertynyt maisema kaakkoon Hiekka Kukkuloita (Kuva 7).
Tiivistelmä
Lössi sedimenttikivet järjestelmät ohjaavat ilmasto ja maisema prosesseja ja ehtoja, jotka tuottavat lietettä hiukkasia, eliölajien ja liikenteen hiukkaset lähde aloilla, ja edistää riittävä lietteen kertymistä myötätuuleen sekoittuminen alue muodostaa lössimaiden talletus. Kuiva lähde alueilla, joilla on harva kasvipeite, jotta hiekka saltation ja ballististen sekoittuminen lietettä hiukkasia, prosesseja, jotka parantavat lietettä deflaatio ja liikenne., Päinvastoin, pinnat, missä lössimaiden kertyy yleensä puuttuu saltating hiekkaa ja on suojassa tuulelta, joka voi olla tarjoamia kasvillisuus, topografisia esteitä, tai muita ehtoja, jotka vähentävät tuulen nopeus.