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黄土（米国: / ˈ l ɛ s , ˈ l ʌ s , ˈ l oʊ . ə s /、英国: / ˈ l oʊ . ə s , ˈ l ɜː s / 、ドイツ語: Löss [ lœs ]より）は、風で運ばれた塵が堆積してできた、砕屑性で主にシルトサイズの堆積物です。[ 1 ]地球の陸地の 10 パーセントは、黄土または類似の堆積物で覆われています。[ 2 ]
黄土は周氷河性または風成（風によって運ばれる）堆積物であり、粘土が20%以下で、残りがほぼ等量の砂とシルト（典型的な粒径は20～50マイクロメートル）の堆積物として定義され、[ 3 ] [ 4 ]しばしば炭酸カルシウムによって緩く固められています。通常、均質で多孔質であり、堆積物が破砕して垂直の崖を形成することを可能にする垂直毛細管があります。
黄土は均質で、層状構造がなく、侵食性があり、多孔質で、もろく、淡黄色または黄褐色で、わずかに凝集性があり、典型的には層状構造がなく、しばしば石灰質です。黄土の粒子は角張っており、研磨や丸みはほとんどなく、石英、長石、雲母、またはその他の鉱物結晶で構成されています。黄土は、豊かで、粉塵のような土壌と表現されています。[ 5 ]
黄土の堆積物は非常に厚くなることがあり、中国北西部では100メートル以上、米国中西部の一部では数十メートルにも達します。黄土は一般的に、数百平方キロメートルを覆う毛布状の堆積物として存在します。堆積物の厚さはしばしば数十メートルになります。黄土はしばしば急な、または垂直な面を持ちます。[ 6 ]粒子が角張っているため、黄土は崩れることなく何年も堤防状に残ることがよくあります。このタイプの土壌は「垂直割れ目」を持つため、簡単に掘削して洞窟住居を形成することができ、これは中国の一部地域で人間の住居を作る一般的な方法です。しかし、黄土は容易に侵食されます。
世界のいくつかの地域では、最終氷期最盛期に卓越風に沿って形成された黄土の尾根が見られます。これらはアメリカでは「パハ尾根」、ヨーロッパでは「グレダ尾根」と呼ばれています。これらの黄土砂丘の形成は、風とツンドラの気候条件の組み合わせによって説明されています。
風によって堆積した堆積物という意味合いを持つ「loess」という言葉は、ドイツ語の「Löss」（1824年）から英語に導入されました。[ 7 ]これはスイスドイツ語に遡ることができ、英語の「loose」やドイツ語の「los」と同源です。[ 8 ]ライン川流域の黄土に初めて適用されたのは1821年頃です。 [ 9 ] [ 10 ]
「Löß」という用語は、カール・セザール・フォン・レオンハルト（1823～1824年）[ 11 ]によって中央ヨーロッパで初めて記述されました。彼はハイデルベルク近郊のライン川流域に沿って黄褐色のシルト質の堆積物を報告していました。[ 1 ]チャールズ・ライエル（1834年）は、ライン川とミシシッピ川の黄土崖に沿って「loess」とその派生語の類似性を観察し、この用語を広く使用するようにしました。[ 1 ]当時、黄褐色のシルト質の堆積物は河川起源であり、大河によって堆積したと考えられていました。[ 1 ]黄土の風成起源は後に認識されました（ヴィルレ・ダウスト 1857年）[ 12 ] 、特にフェルディナント・フォン・リヒトホーフェン（1878年）による中国の黄土の説得力のある観察によるものです。[ 1 ] [ 13 ]それ以来、黄土の形成と、気候や環境の変化の記録としての黄土/古土壌（堆積物の下に埋もれた古い土壌）の層序に焦点を当てた多くの科学論文が発表されている。[ 1 ]中国の黄土に関する研究は、水資源保全を支援するために1954年から継続されている。
地域および局地の黄土層序とその相関関係を確立するために多大な努力が払われた（Kukla 1970、1975、1977）。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]しかし、海洋同位体サブステージ5eと相関する最終間氷期土壌の年代層序的位置でさえ、堅牢で信頼できる数値年代測定が不足しているため議論の的となった。これは、例えば、オーストリアとハンガリーの黄土層序について、それぞれZöllerら（1994）[ 17 ]とFrechenら（1997）[ 18 ]によってまとめられている。[ 1 ]
1980年代以降、熱ルミネッセンス（TL）、光刺激ルミネッセンス（OSL）、赤外線刺激ルミネッセンス（IRSL）年代測定法が利用可能となり、黄土（塵）の堆積時期、すなわち鉱物粒子が最後に日光にさらされてから経過した時間を年代測定することが可能になった。[ 1 ]過去10年間、ルミネッセンス年代測定法は、特に単一アリコート再生（SAR）プロトコル（Murray & Wintle 2000）[ 19 ]の開発など、新しい方法論的改良により大幅に改善され、最終氷期の記録に対して最大5～10%の精度で信頼できる年代（または年代推定値）が得られるようになった。[ 1 ]近年では、ルミネッセンス年代測定法は、最後から2番目と最後から3番目の氷河期の黄土の年代測定法としても信頼性の高い手法となっており（例：Thiel et al. 2011、[ 20 ] Schmidt et al. 2011）[ 21 ]、ヨーロッパと北半球全体で少なくとも過去2回の氷期/間氷期サイクルの黄土/古土壌の層序を確実に相関させることができる（Frechen 2011）。[ 1 ] [ 22 ]さらに、数値年代測定法は、大気中の古塵含有量、大気循環パターンと風系の変化、古降水量、古気温などの高解像度プロキシデータを決定および理解するためのより高度な手法を適用した定量的黄土研究の基礎を提供する。[ 1 ]
ルミネッセンス年代測定法に加えて、過去数十年間で黄土における放射性炭素年代測定法の使用が増加しています。分析方法、機器、放射性炭素較正曲線の改良の進歩により、過去 40～45 ka の黄土堆積物から信頼できる年代を得ることが可能になりました。ただし、この方法の使用は、木炭、種子、ミミズの顆粒、カタツムリの殻など、堆積物中の適切な有機物を見つけることに依存しています。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
Pye (1995) によると、[ 26 ]黄土の形成には、塵の発生源、塵を運搬するのに十分な風力、適切な堆積場所、十分な時間という 4 つの基本的な要件が必要である。[ 1 ]
周氷河性（氷河性）黄土は、春から夏にかけて大陸氷床や山岳氷帽が毎年融解して大量の氷河融解水と堆積物を運んだ氷河網状河川の氾濫原に由来します。秋から冬にかけて氷床や氷帽の融解が止まると、これらの河川を流れる融解水は止まるか、大幅に減少しました。その結果、かつて水没し植生がなかったこれらの網状河川の氾濫原の大部分が乾燥し、風にさらされるようになりました。氾濫原は氷河によって粉砕された粉状のシルトと粘土を多く含む堆積物で構成されているため、風によってシルトと粘土が選別されやすくなりました。風によって運ばれた粒子は、風下側に堆積しました。ミシシッピ川沖積谷の両岸に見られる黄土堆積物は、周氷河性黄土の典型的な例です。[ 27 ] [ 28 ]
第四紀には、ヨーロッパやシベリアの中央大陸楯状地帯の周氷河環境、タジキスタンのような高山帯の縁辺部、中国のような低地砂漠の半乾燥地帯の縁辺部などで、黄土や黄土に似た堆積物が形成された。[ 1 ]
イングランドでは、周氷河性黄土はレンガ土とも呼ばれる。
氷河に由来しない黄土は、砂漠、砂丘地帯、塩湖、火山灰などから発生する可能性がある。
氷河に由来しない黄土の種類には以下のようなものがある。[ 29 ]
中国の厚い黄土層は、中国北部の砂漠から風で運ばれてきた非氷河性黄土である。[ 31 ]ネブラスカ州、カンザス州、コロラド州のグレートプレーンズを覆う黄土は、非氷河性砂漠黄土と考えられている。[ 27 ]非氷河性砂漠黄土は、オーストラリア[ 32 ]やアフリカ[ 28 ]でも見られる。
黄土は非常に肥沃な土壌に発達する傾向がある。適切な気候条件下では、世界で最も農業生産性の高い土地の一つとなる。[ 33 ]
黄土を基盤とする土壌は、排水性が過剰になりがちです。細かい粒子は表面積が大きいため風化が速く、黄土由来の土壌は肥沃になります。黄土土壌の肥沃さは、主に高い陽イオン交換容量（土壌が栄養分を保持する能力）と高い孔隙率（土壌中の空気で満たされた空間）によるものです。黄土の肥沃さは、有機物含有量によるものではありません。有機物含有量は比較的低い傾向にあり、肥沃さのほぼ全てが有機物から得られる熱帯土壌とは異なります。
管理が行き届いた黄土の農地でも、年間2.5 kg/m 2をはるかに超える劇的な侵食を経験することがあります。中国では、黄河の色を決定づける黄土堆積物が、1000 年以上にわたって耕作され、驚異的な収穫量を生み出してきました。風が黄土の粒子を巻き上げ、アジアの砂塵汚染問題の一因となっています。米国最大の黄土堆積物であるアイオワ州とネブラスカ州の境界沿いの黄土丘陵は、集約農業と不適切な農業慣行に耐えてきました。ほぼ 150 年間、この黄土堆積物はプラウで耕され、秋に耕起されましたが、どちらも激しい侵食を伴う慣行でした。時には、年間 1 平方メートルあたり 10 キログラムを超える侵食率に見舞われました。今日、この黄土堆積物はすべての地域で低耕起または不耕起で耕され、積極的に段々畑にされています。
黄土高原（簡体字中国語：黄土高原、繁体字中国語：黃土高原、ピンイン：Huángtǔ Gāoyuán）は、黄土高原とも呼ばれ、中国の黄河の上流と中流域周辺の約64万平方キロメートルの面積を占める高原です。黄河は、その岸辺を形成する黄土が水に黄色みを帯びた色合いを与えたことからその名が付けられました。[ 35 ]この地域の土壌は「地球上で最も浸食されやすい土壌」と呼ばれています。[ 36 ]黄土高原とその砂塵の多い土壌は、山西省、陝西省、甘粛省のほぼ全域、寧夏回族自治区、およびその他の地域の一部を覆っています。
厚さがさまざまな（デシメートルから数十メートル）黄土堆積物は、ヨーロッパ大陸に広く分布している。[ 23 ]北ヨーロッパの黄土帯は、イングランド南部とフランス北部からドイツ、ポーランド、ウクライナ南部まで広がっており、堆積物は周氷河条件の強い影響を特徴としている。[ 37 ]南東ヨーロッパの黄土は、主にドナウ川流域の台地のような場所に堆積しており、おそらくドナウ川水系に由来する。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]南西ヨーロッパでは、移動した黄土の派生物は、主にエブロ渓谷とスペイン中央部に限られている。[ 41 ] [ 42 ]
アイオワ州の黄土丘陵地帯の肥沃さは、1万年にわたる氷河期後の堆積によって形成された、有機物に富む腐植土からなる草原表土に由来する。これは、草原生態系が持続的に存在した結果である。貴重なA層の表土が浸食または劣化すると、その下にある黄土は不毛になり、農業を維持するために肥料の施用が必要となる。
ミシシッピ州ヴィックスバーグ近郊のミシシッピ川沿いの黄土は、3つの層から構成されています。ピオリア黄土、シシリー島黄土、クロウリーリッジ黄土は、更新世の異なる時期に堆積しました。古土壌と呼ばれる古代の土壌は、シシリー島黄土とクロウリーリッジ黄土の上に形成されています。最下層のクロウリーリッジ黄土は、イリノイ期後期に堆積しました。中間層のシシリー島黄土は、ウィスコンシン期前期に堆積しました。最上層のピオリア黄土は、現代の土壌が形成されており、ウィスコンシン期後期に堆積しました。動物の化石には、陸生腹足類やマストドンが含まれます。[ 44 ]
ニュージーランドにはカンタベリー平野[ 45 ]やバンクス半島[ 46 ] [ 47 ]など広範囲に黄土層が存在する。黄土層序の基礎は1890年にジョン・ハードキャッスルによって導入された[ 48 ]。
アルゼンチンの大部分は黄土で覆われている。アルゼンチンでは通常、2つの黄土地域が区別される。南緯30度以北の新熱帯黄土とパンパ黄土である。[ 49 ]
新熱帯黄土はシルトまたはシルト質粘土でできている。パンパ黄土と比較すると、新熱帯黄土は石英と炭酸カルシウムが少ない。この黄土の供給源地域は、パタゴニア氷床によって形成されたアンデス山麓の氷河性河川堆積物地域であると考える科学者もいる。他の研究者は、新熱帯黄土における火山性物質の重要性を強調している。 [ 49 ]
パンパの黄土は砂質、またはシルト質の砂でできている。[ 49 ]
この記事は、参考文献「ヨーロッパの黄土：ゲスト論説」[ 1 ]からのCC-BY-3.0テキストを組み込んでいます。
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