Lœss

Lösswand près de Dirmstein (Palatinat)

Lösswand près de Vicksburg (Mississippi)

Loess (orthographe principale) ou loess est un sédiment homogène, non stratifié, gris jaunâtre pâle composé principalement de limon . De plus, une certaine teneur en carbonate est souvent considérée comme un critère important de caractérisation. ^[1] Loess a été principalement déposé par le vent , mais a surtout continué à changer par la suite.

Le lœss couvre environ dix pour cent de la surface terrestre et est particulièrement répandu dans la zone climatique tempérée . Il s'est formé pour l'essentiel dans les périodes froides du quaternaire et constitue le substrat de départ des sols les plus arables du monde. De plus, les sols lœssiques et fossiles ( paléosols ) qui y sont inclus sont recherchés comme archives pour la reconstruction des changements environnementaux du quaternaire .

En 2021, le loess est « Sol de l'année ». ^[2]

Origine, prononciation et orthographe des mots

Le terme «loess» est apparu pour la première fois en 1821 en relation avec les gisements de loess de la vallée du Rhin ^et a été introduit en 1823 par Karl Caesar von Leonhard dans la littérature géologique et minéralogique. ^{[4] [5]} Il a modifié probablement l'expression de dialecte " le sol meuble" (de loesch alémanique "lâche", "lâche"). ^[6]

Loess [ løːs ] se prononce avec une voyelle longue dans les pays germanophones du sud , tandis que Loess [ lœs ] se prononce avec une voyelle courte dans le nord de l'allemand . La règle de Heyse , selon laquelle le son s sans voix s'écrit ß après une voyelle longue et ss après une voyelle courte , conduit à deux orthographes différentes dans ce cas, toutes deux autorisées. Les deux Duden. 24e édition. ainsi que Wahrig Dictionary of the German Language , édition 2007, donnent Löss comme orthographe principale et Loesscomme deuxième orthographe. Le terme est entré dans de nombreuses langues comme terme technique ( loess anglais , lœss français , löss néerlandais ) .

histoire de la recherche

Loess a été décrit en 1852 par Ernst Heinrich von Dechen dans le Siebengebirge . Au 19ème siècle, l'opinion dominante était que le loess était un dépôt de réservoirs glaciaires de la période glaciaire ( Felix Wahnschaffe , Gustav Steinmann , Friedrich Klockmann , August Leppla , etc.) ou même plus tôt de dépôts fluviaux ou marins. L' origine éolienne sous forme de poussière de steppe a d'abord été représentée par Ferdinand von Richthofen (1877) sur la base d'observations faites lors de son voyage en Chine (1868 à 1872) puis en 1888 par Adolf Sauer et Theodor Siegert sur la base d' observations plus récentes .Formation de lœss en Saxe. ^[7] Cependant, la prise de conscience de l'origine éolienne tarda à gagner du terrain ; Felix Wahnschaffe , par exemple, ne la reconnut qu'en 1908. ^[8] Albrecht Penck a dressé une carte de distribution pour la première fois en 1884 et a interprété le loess comme un limon fluvial de la période glaciaire qui avait été à plusieurs reprises déplacé et soufflé. ^[9] Il y avait aussi un débat sur la question de savoir si le loess s'était formé interglaciairement ou périglaciairement ; la formation périglaciaire, cependant, a été démontrée de manière convaincante par Wolfgang Soergel , qui a également examiné la division chronologique fine. ^[dix]

Définitions controversées

La formation de loess a longtemps été controversée. Vue de manière très simplifiée, il y a un contraste entre la vision sédimentologique , selon laquelle le loess en tant que dépôt de poussière minérale est un sédiment éolien , et la perspective pédologique , selon laquelle le changement structurel typique, indépendant du substrat initial, est l'élément décisif dans la formation du lœss. ^[11] Cependant, il est actuellement admis que le loess est un sédiment éolien déposé dans les zones de végétation steppique. ^{[12] [13]}

Une controverse surgit sur la question de savoir si les sédiments non éoliens avec une structure typique de loess peuvent être appelés loess.

Les caractéristiques

Morceaux de loess avec concrétions calcaires

Lösskindl ( Ostéocol )

Rheinaue au sud de Worms : loess alluvial utilisé comme terres agricoles

Loess se compose principalement de limon . La teneur en argile du lœss frais est très variable, de 5 à plus de 20 %, et peut augmenter sous l'effet des intempéries . Le lœss est mélangé à des proportions très variables de sable fin ; sa proportion dans le mélange est de 20 % en moyenne, mais peut aussi être plus élevée. Si la teneur en sable est supérieure à 50 % mais qu'il y a encore beaucoup de limon, on parle de loess sableux , également connu dans la région sous le nom de sable flottant . Néanmoins, le loess est considéré comme un sédiment bien trié .

Minéralogiquement , le loess est constitué en majeure partie (50 à 80 %) de grains de quartz avec 8 à 20 % de fragments calcaires . Les mélanges d' hydroxydes de fer colorent le loess jaunâtre à rouge jaunâtre. D'autres minéraux, tels que les feldspaths , les verres volcaniques ou les minéraux mafiques , se trouvent généralement en petites quantités mais peuvent également devenir régionaux dominants, comme en Argentine ou dans l'île du Nord de la Nouvelle-Zélande .

Le loess est généralement non stratifié, non consolidé et très poreux. La structure poreuse du loess s'explique souvent par d'anciennes racines de graminées qui se sont formées dans la poussière minérale déposée. Les concrétions calcaires dans le loess sont formées par dissolution et reprécipitation des fragments calcaires finement divisés et sont connues sous le nom de loesskindl ou loessmales . Lorsque le loess est relocalisé par l'eau, le substrat peut être stratifié et est alors appelé loess alluvial . En général, les sédiments issus du loess à la suite d'un réarrangement, ainsi que le loess décalcifié, sont appelés dérivés du loess .

Les particules individuelles dans le loess ont une forme principalement angulaire. D'où sa grande stabilité , qui favorise la formation de murs de loess sur les berges des rivières, dans les ravins et le développement de terrasses arables .

émergence

Le lœss se forme lorsque les limons et les sables les plus fins sont soufflés en l'absence de couvert végétal et se déposent à nouveau dans les zones à végétation plus dense après une durée de transport plus longue (plusieurs dizaines à plusieurs centaines de kilomètres). Après le dépôt, les minéraux individuels sont généralement cimentés ensemble par la teneur en chaux ou en argile facilement mobilisable. La formation de loess est principalement limitée aux périodes froides du Pléistocène , mais elle est toujours active en Asie de l'Est, par exemple. Le loess peut également se former dans des conditions climatiques chaudes et sèches , lorsque la poussière est expulsée des déserts et déposée à la périphérie où la végétation peut à nouveau prospérer. ^[14]

En Europe centrale , le loess s'est formé pendant les périodes froides où il n'y avait pratiquement pas de végétation en raison des basses températures toute l'année ; les zones d'avant-pays des glaciers et les prairies fluviales étaient même largement dépourvues de végétation . Les plus grands gisements de loess d'Europe centrale se trouvent dans des bassins proches de grands fleuves tels que le Rhin, le Main et le Danube. Les vents dominants d' ouest et les courants descendants secs et froids de la calotte glaciaire alpine et de la glace intérieure nordique qui étaient fréquents pendant les périodes glaciaires étaient responsables de la mobilisation de la poussière minérale de l'avant-pays glaciaire et des plaines inondables.. Alors que le sable n'a pu couvrir que des distances de transport relativement courtes pendant le transport éolien et peut souvent être trouvé sous la forme de dunes intérieures à proximité immédiate de la source d'éruption, des matériaux plus fins ont été transportés beaucoup plus loin et déposés sur de vastes zones du bassin. couches, avec les plus grandes épaisseurs sur les pentes orientées à l'est (en Lee ) . Dans les hautes altitudes des basses chaînes de montagnes, la poussière minérale accumulée par les Éoliennes est un composant important des couches périglaciaires .

Loess, dérivés de loess et sédiments de loess

Déjà pendant, mais aussi après le dépôt, le loess peut être déplacé par des processus autres que le vent. Selon le procédé, on distingue le loess rampant (légèrement relocalisé sur la pente), le loess flottant (relocalisé par solifluxion , contient généralement un squelette rugueux du matériau sous le loess), le loess alluvial (relocalisé par lessivage), le loess de glissement , loess d'infusion (dépôt en conditions aquatiques ^[15] ) , loess de cryoturbation (mélangé par les changements de gel).

De plus, l' altération attaque principalement les zones supérieures du loess. Cela dissout la chaux et forme des minéraux argileux. Un limon loess se forme . Toutes les variétés nommées de loess sont appelées dérivés de loess .

Le terme sédiments de loess a été introduit dans la littérature spécialisée en 2002 en tant que terme générique qui englobe à la fois le loess « frais » et les dérivés de loess . Les termes un peu encombrants "loess au sens étroit" et "loess au sens large", qui étaient utilisés auparavant, peuvent donc être supprimés.

Répartition des zones de végétation pendant le maximum de froid de la dernière période glaciaire , dans la période 24 500 à 18 000 av. en Europe ^[16]
hachures jaunes : désert de loess ; blanc : glaciation ; ligne pointillée blanche : limite sud du pergélisol ; ligne pointillée rose : limite sud de la toundra; ligne verte : steppe / ligne des arbres.

Distribution

Lœss au Kaiserstuhl

Le loess est un sédiment très répandu et se produit - selon la définition - sur tous les continents à l'exception de l'Antarctique. Environ 10 pour cent de la surface terrestre de la terre est recouverte de loess. Les principales aires de répartition sont les latitudes moyennes. Sous les tropiques et aux hautes latitudes, il n'y a que des dépôts de loess isolés. La zone de loess d'Europe centrale s'étend de la Belgique à l'ouest de l'Ukraine. Dans les zones de loess d'Europe centrale, le loess est présent avec une épaisseur moyenne comprise entre 3 et 10 m, mais il peut atteindre plusieurs dizaines de mètres d' épaisseur dans des endroits favorables (sous le vent) . Des épaisseurs de loess allant jusqu'à 400 m sont connues du plateau de loess chinois .

Allemagne

Sols de loess en Saxe (rouge) sur une carte de 1930

Les zones de loess sont également connues sous le nom de paysages de Gäu dans le sud de l'Allemagne et de Börden dans le nord de l'Allemagne . Les noms populaires du loess dans le sud-ouest de l'Allemagne (Ortenau, Kaiserstuhl) sont glue ou marl . Géologiquement, cependant, les marnes sont des carbonates argileux.

Les zones de loess allemandes au nord des chaînes de montagnes basses appartiennent à la zone de loess d'Europe centrale.

• Grande région spatiale naturelle (2e ordre) Lößbörden à la limite nord de la chaîne de montagnes basses nord (d'ouest en sud-est):
  • Lübbecke Lößland ( Rhénanie du Nord-Westphalie , extrême ouest Basse-Saxe)
  • Basse-Saxe Börden ( Basse-Saxe )
    • Contreforts du Bückeberg
    • Calenberg Loess Boerde
    • Braunschweig-Hildesheim Loess Boerde
  • Avant- pays du nord du Harz (NI/Saxe-Anhalt), du nord au sud
    • Pays des collines de l'est du Brunswick
    • puits de jante en résine
  • Zone de terre noire d'Allemagne centrale ( Saxe-Anhalt )
    • Borde de Magdebourg
    • Avant-pays du nord-est du Harz
    • Contreforts du Harz oriental
    • Niveau de Koethen
  • Région Altenburg-Zeitzer Loess (ST/ Thuringe / Saxe, dans SN sous East Thuringian Loess Hill Country )
  • Région de loess saxonne ( Saxe )
    • Baie de plaine de Leipzig
    • Plateau nord-saxon et pays montagneux
    • Pays des collines de loess de la Saxe centrale
    • Pays des collines de loess de Mulde
    • Bassin des monts Métallifères
    • Soins Grossenhain
    • Dresde Élargissement de la vallée de l'Elbe
    • Contreforts de l'Erzgebirge oriental
    • Collines et montagnes de l'ouest de la Lusace
    • Champs d'Oberlausitzer
      

      Le loess expliqué dans une "station d'expérience du sol" à Sulzbach près de Francfort
    • Haute-Lusace orientale
• Bord nord des montagnes schisteuses rhénanes ( Rhénanie du Nord-Westphalie , d'ouest en est)
  • Jülicher Börde (N) et Zülpicher Börde (S)
  • Promontoire sous le vent de la Ville
  • Baie du Rhin moyen (Rhein-Ahr Terraces et Linz Terrace)
  • Burscheid Loess Terraces à l'est de la baie de Cologne
  • Pays des collines de Pleiser
  • Vestischer Höhenridge (N) et Westenhellweg (S)
  • Hellweg Börden (avec Soester Börde)
• Zone Méditerranée-Mjösen du NE au SW :
  • Leine-Ilme-Senke ( Basse-Saxe ), ci-dessous
    • Bassin d'Einbeck-Markoldendorf au nord
  • Dépression de Hesse (NI, Hesse )
  • Selle de Neustadt (HE)
  • Bassin d'Amöneburg (HE)
  • Bassin de Giessen
  • Basses terres du Rhin supérieur
    • Wetterau (HE)
    • Rheingau (HE)
    • Bassin de Mayence ou Rheinhessen ( Rhénanie-Palatinat )
    • Vorderpfalz Mittelhardt ( Rhénanie-Palatinat )
• autres emplacements de bassin dans les chaînes de montagnes basses par ordre alphabétique:
  • Bassin de Dassel ( Basse-Saxe , à l'ouest du Leinegraben)
  • Goldene Mark ( Eichsfeld , à l'est du Leinegraben)
  • Bassin du Limbourg ( Hesse / Rhénanie-Palatinat )
  • Ravensberger Hügelland ( Rhénanie du Nord-Westphalie )
  • Bassin de Thuringe ( Thuringe )
  • Warburger Börde ( Westphalie orientale , à l'ouest du nord de la dépression de Hesse)
• Pays en gradins du sud-ouest de l'Allemagne :
  • Kraichgau , Filder Plain , en ( Bade-Wurtemberg )
  • Gäu (Bade-Wurtemberg), composé de Korn , Schlehen , Hecken et Strohgäu
  • Paysages franconiens du Gäu ( Gäuplatten dans le triangle principal et Ochsenfurter Gau et Gollachgau ), Grabfeld
  • Gäuboden ou Dungau ( Basse-Bavière )

L'Autriche

Mur de loess près de Großebersdorf

Les zones bavaroises de loess continuent vers l'est dans l' Innviertel autrichien . 90 % des gisements de loess autrichiens se trouvent en Basse-Autriche , en particulier dans le Weinviertel . Les dépôts dans la région de Krems ont jusqu'à 40 m d'épaisseur. Les loesses de Basse-Autriche sont mondialement connues pour leurs découvertes de l'âge de pierre, telles que la Vénus de Willendorf , la Vénus de Galgenberg ou les tombes jumelles de Krems-Wachtberg . Les profils de loess de Paudorf , Furth près de Göttweig et Stillfriedsont connues d'anciennes localités types de la recherche sur le loess. Des gisements de lœss peuvent également être trouvés dans le sud de la Styrie.

Suisse

Seules quelques régions de la Suisse n'étaient pas englacées ou traversées par de grands systèmes fluviaux. Les gisements de loess ne se trouvent que dans l'extrême nord autour de Bâle , Bade et Schaffhouse . ^{[17] [18]}

Principales zones de distribution en Europe

Les sédiments de loess sont répartis sur une grande partie de l'Eurasie ^[19] mais sont concentrés dans :

• Nord de la France , Belgique , sud des Pays - Bas , fusion avec la région des loess du Bas - Rhin
• Pologne du Sud ( Silésie , Petite-Pologne ), dans le prolongement de la zone de loess saxonne
• le bassin des Carpates avec de grandes parties de la Hongrie , de la Voïvodine ( Serbie ) et de l'ouest de la Roumanie dans le prolongement de la région de loess de Basse-Autriche ^[20]
• Sud de la Roumanie , Moldavie
• Ukraine , sud de la Russie

Paysage de lœss en Chine

Paysage de loess près de Hunyuan ( ville de Datong ) dans la province chinoise du Shanxi

Les couvertures de loess les plus épaisses se trouvent en Asie de l'Est , en particulier en Chine. La poussière de fumée solidifiée des steppes d'Asie intérieure est jaune-brun et extrêmement riche en nutriments. Nulle part au monde le loess n'a été déposé en grande quantité. Le long du Huang He ( chinois : Fleuve Jaune ), qui tire son nom des sédiments qu'il charrie, il se présente en couches pouvant atteindre 400 mètres. Aucune rivière au monde n'a une charge sédimentaire plus élevée, elle est de près de 40 kilogrammes par mètre cube d'eau. Les boues entraînées se déposent dans le lit de la rivière. En raison de cette sédimentation, le fleuve Jaune augmente son lit et doit être endigué par des digues toujours plus hautes. A Kaifeng et Zhengzhoule niveau de l'eau est déjà à dix mètres au-dessus de la zone environnante.

Les couches de loess dans les montagnes des provinces du Henan , du Shaanxi , du Shanxi et du Gansu atteignent jusqu'à 300 m d'épaisseur.

Loess en Amérique

En Amérique du Nord comme du Sud, il existe des paysages mondialement connus avec les prairies ou les pampas qui ont été façonnées par le loess. Ils jouent un rôle central dans l'agriculture des pays concernés (surtout les USA et l'Argentine).

Le sens d'aujourd'hui

La nature

Mur de lœss, qui possède un grand nombre de tunnels de reproduction

Pissenlit de lœss ( Taraxacum serotinum )

Le lœss est d'une grande importance pour de nombreuses plantes et animaux. Par exemple, il existe un nombre énorme d'espèces d'abeilles et de guêpes qui construisent leurs nids dans les murs de loess. Des espèces d'oiseaux comme les martinets ou les guêpiers (ces derniers étant isolés dans le sud de l'Allemagne) nichent également sur ou dans les murs de loess. Le pissenlit de loess ( Taraxacum serotinum ) nécessite un sous-sol de loess et peut prendre racine sur des parois verticales de loess.

Agriculture

Les zones de loess sont très fertiles et appartiennent à l' ancienne zone de peuplement d'Europe centrale . La fertilité provient de la granulométrie petite mais pas trop fine de la roche, ce qui rend la richesse minérale contenue facilement accessible. La richesse des pores du loess, sa bonne aération et ses bonnes propriétés de réservoir d'eau facilitent la formation du sol . Le lœss produit des terres brunes profondes, faciles à travailler et extrêmement productives , des terres para -brunes et des terres noires . Ces sols et leurs aires de répartition sont particulièrement importants pour l'agriculture. Avec des précipitations annuelles plus élevées, le loess peut également produire Fahlerden etPseudogleye surgir. On estime qu'environ 80 % des céréales mondiales poussent sur du loess.

Lors de la remise en culture de la zone d' extraction de lignite rhénane , le loess séparé a été entassé sur les terres agricoles récupérées ou flotté selon la méthode des polders.

Loess a favorisé l'émergence de la haute culture chinoise. Ses propriétés ont facilité l'agriculture, car le lœss est non seulement très fertile, mais peut aussi être travaillé avec des outils simples.

Danger

L'utilisation agricole et surtout le labour détruisent la structure du sol dans les sols de loess. Facilement emporté du fait de sa faible granulométrie (cf. schéma de Hjulström ), le sol est menacé par l'érosion après la destruction de l'ouvrage . La jachère ou la culture généralisée des cultures ont le même effet. Les équipements agricoles lourds compactent également le sous-sol, rendant l'entrée d'eau moins facile et l'érosion du sol augmentant avec le ruissellement de surface .

Dans de nombreux endroits, d'anciennes routes ont creusé profondément dans le loess et ont souvent créé des creux de loess dans les régions de loess .

recherche quaternaire

Loess offre une archive des conditions climatiques et environnementales du Pléistocène et fait l'objet de recherches en ce qui concerne leurs changements. La séquence des changements texturaux , structurels et chimiques permet de tirer des conclusions sur les états et développements passés. Les sols paléo sont ici particulièrement importants . Dans les loess déposés dans des conditions sèches et froides avec peu de végétation, la formation du sol montre des phases géomorphologiques plus longuesstabilité activée ; avec des précipitations et des températures plus élevées ainsi qu'une végétation plus dense, les sédiments s'altèrent constamment et se différencient par d'autres processus de formation du sol. Après recouvrement de loess, les caractéristiques pédologiques sont archivées et permettent de reconstituer les conditions de formation. En examinant de nombreuses caractéristiques locales de ces séquences dites loess-paléosol, il est possible de déterminer quels effets régionaux ont causé des changements climatiques globaux.

Médicament

En médecine alternative , le loess est transformé en terre curative en le chauffant . ^[21]

Cet article porte sur un sujet de santé. Il n'est pas destiné à l'autodiagnostic et ne remplace pas un diagnostic par un médecin. Attention aux informations sur les sujets de santé !

Littérature

• IJ Smalley : Loess : Lithologie et Genèse . John Wiley & Sons, Chichester 1976, ISBN 0-470-79901-3 .
• IJ Smalley : Loess : Une Bibliographie Partielle . Geo Abstracts, Norwich 1980, ISBN 0-86094-036-5 .
• K. Pye : Poussières éoliennes et dépôts de poussière . Academic Press, Londres 1987, ISBN 0-12-568690-0 .
• C. Fleischer Mutel: Géants fragiles: Une histoire naturelle des collines de Loess (Un original Bur Oak) . université of Iowa Pr., 1989, ISBN 0-87745-257-1 .
• L. Zöller : Stratigraphie de Würm et Rissloess et datation par thermoluminescence dans le sud de l'Allemagne et les régions adjacentes. mémoire d'habilitation. Heidelberg 1995. (PDF; 3,9 Mo)
• M. Pecsi, G. Richter : Lœss. Paysages de contour d'origine. Dans : Journal of Geomorphology NF Supplément volume 98, 1996.
• R. Koch, H. Neumeister : Sur la classification des sédiments de loess selon des critères génétiques. Dans : Journal de Géomorphologie NF 49/2, 2005, pp. 183-203.
• V. Gornitz (éd.) : Encyclopédie de paléoclimatologie et des milieux anciens . Springer Verlag, Dordrecht 2009, ISBN 978-1-4020-4551-6 .
• DR Muhs : Gisements de loess, origines et propriétés. Dans : SA Elias (éd.) : Encyclopédie de la science quaternaire. Rotterdam 2007, p. 1405–1418.

liens web

Wiktionnaire : Löss  – Explications de sens, origine des mots, synonymes, traductions

Wiktionnaire : Loessbedeck  – Explications de sens, origine des mots, synonymes, traductions

Commons : Loess  – Collection d'images, de vidéos et de fichiers audio

• Carte : Répartition du lœss sur Terre
• Loess en Amérique du Nord
• 2007, Nouvelle carte du loess de l'Europe Centre Helmholtz pour la recherche environnementale.

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