Volume 36, Number 2 (2009)
Series

International Year of Planet Earth 4. Utilizing Paleosols in Quaternary Climate Change Studies

Nat Rutter
Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada, T6G 2E3

Published 2009-06-01

How to Cite

Rutter, N. (2009). International Year of Planet Earth 4. Utilizing Paleosols in Quaternary Climate Change Studies. Geoscience Canada, 36(2). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/12581

Abstract

Paleosols are an important tool in interpreting Quaternary stratigraphic sequences. Buried, exhumed, and relict soils delineate ancient surfaces that may have undergone weathering processes for long periods. Soils, including many buried soils, sometimes manifest complex histories characterized by polygenetic or superimposed profiles. Identification of the type of paleosol, or at least a diagnostic horizon, can provide valuable insight into past climates, which in turn assists in determining past vegetation. Interpreting a paleosol may be hindered by eroded or partially preserved horizons, complex climatic and environmental histories, and in the case of buried paleosols, alteration of one or more soil horizons by infiltration of material from overlying units. Soil thickness allows the minimum time of the weathering interval to be estimated and various methods are available for estimating the age of a paleosol. Probably the most accurate dating technique involves bracketing the age of the pale-osol using datable material in sedimentary units above and below. Buried soils are found throughout the world, and are common in eolian deposits, such as loess and sand dunes, and allu-vial deposits. In Canada, and other glaciated regions, they are interbedded with glacial deposits and have been most useful in determining periods of sedimentary nondeposition, and interpreting interglacial climates. The loess– paleosol sequences of the Chinese Loess Plateau, where over 37 major climatic cycles have been identified in the past 2.6 Ma, are presented as an outstanding example of the usefulness of buried soils. The Chinese paleosols are similar to Canadian chernozems and Luvisols, indicating steppe–forest to dense forest or steppe–forest vegetation. The cycles are best explained by Milankovitch forcing. SOMMAIRE Les paléosols constituent un outil important dans l’interprétation des séquences stratigraphiques quaternaires. Les sols enfouis, exhumés et reliques constituent des surfaces anciennes qui peuvent avoir été soumises à l’altération pendant de longues péri-odes. Les sols, notamment les sols enfouis, révèlent parfois des histoires complexes caractérisées par des profils polygéniques ou superposés. L’identification du type de paléosol, ou d’un horizon diagnostique du moins, peut nous dire beaucoup sur les climats anciens, ce qui nous aide ensuite à connaître la végétation ancienne. L’inter-prétation des paléosols peut être compliquée du fait d’horizons érodés ou partiellement préservés, de la complex-ité des histoires climatiques et environ-nementales, et dans le cas de sols enfouis, par l’altération d’un ou de plusieurs horizons par infiltration provenant des couches sus-jacentes. L’épaisseur des sols permet d’estimer la durée d’altération minimum alors que des méthodes variées permettent d’en estimer l’âge. La technique de datation la plus juste probablement, consiste à délimiter une fourchette d’âge d’un paléosol à partir de matériel approprié des unités sédimentaires sus-jacents et sous-jacents. Il existe des sols enfouis partout dans le monde, et ils sont fréquents dans les dépôts éoliens, tel ceux des lœss et des dunes de sables, et les dépôts alluviaux. Au Canada et dans d’autres régions jadis glaciaires, les paléosols sont intercalés dans des dépôts glaciaires ont été très utiles pour déterminer les périodes d’absence de dépôts, et pour interpréter les climats interglaciaires. Les séquences lœss-paléosol du Plateau de lœss de Chine, où 37 cycles climatiques majeurs ont été circonscrits au cours des derniers 2,6 Ma, sont décrits à titre d’exemple remarquable de l’utilité des sols enfouis. Les paléosols de Chine sont semblables aux tchernozioms et luvisols canadiens, et représentent une végétation allant de la forêt de steppe à la forêt dense. Les cycles s’expliquent le mieux par l’hypothèse du forçage de Milankovitch.