Morphology and Composition of Two Late Wisconsinan Soils Forming in Till and Lacustrine Deposits, Scarborough Bluffs Area, South-Central Ontario

Halton Till and Glacial Lake Iroquois lacustrine sand and gravel deposits are the major surficial materials exposed at the surface of Scarborough Bluffs in South-Central Ontario. Luvisols formed in these deposits have different morphologies, including depth of weathering, complexity of horizonation, and strength of structural grades which result from parent material differences and pedogenesis. Particle size variations between the two paleosols result, in part, from different modes of deposition, and show that variable amounts of clay were produced pedogenically in the two systems. Clay mineral genesis, involving the transformation of illite and illitesmectite to vermiculite, appears to be restricted to the Iroquois sand paleosol, while some chloritization of illite occurs in both profiles. Changes in the primary mineral contents in the two paleosols suggest a similar magnitude of weathering in both systems. Distributions of vermiculite and dithionite-extractable Fe suggest some preweathering effects in the Halton Till paleosol. Morphological, mineralogical and some soil chemical properties are closely related to the physical attributes of the two different parent materials (till vs lacustrine sand and gravel).Le Till de Halton et le sable lacustre et les dépôts graveleux du lac glaciaire Iroquois sont les principaux matériaux qui apparaissent à la surface des falaises de Scarborough. Les luvisols, qui se sont formés dans ces dépôts, présentent diverses morphologies, dont la profondeur de l'altération. Ia complexité des horizons et le degré d'agrégation du sol, qui dépendent de la nature du matériau d'origine et de la pédogenèse. Les différences de grosseur des particules entre les deux paléosols sont en partie le résultat des modes de dépôt et démontrent que des quantités variables d'argile ont été produites pédogénétiquement dans les deux cas. La genèse de l'argile minérale, qui implique la transformation de Milite et de l'illitesmectite en vermiculite, ne touche que le paleosol de sable du lac Iroquois, mais la chroliritisation de l'ïllite apparaît dans les deux profils. La modification du contenu minéral primaire dans les deux paléosols démontre que le degré d'altération est à peu près le même. La répartition de la vermiculite et de la dithéonite-Fe extractible suppose que des effets de pré-altération se sont manifestés dans le paléosol du Till de Halton. Les propriétés morphologiques et minéralogiques et certaines propriétés chimiques des sols sont étroitement liées aux caractéristiques physiques de deux matériaux d'origine (till, dans un cas, sable lacustre et gravier, dans l'autre.)Das Till von Halton und Seesand- und Kiesablagerungen aus dem Iroquois Eiszeit-See sind die hauptsâchlichen Materialien, die an der Oberflâche der Steilkusten von Scarborough im sùdlichen Zentrum von Ontario sichtbar sind. Die Luvisols, die sich in diesen Ablagerungen gebildet haben, haben unterschiedliche Morphologien, wie die Tiefe der Verwitterung, die Komplexitât der Horizonte und die Stârke der Bodenanhàufung, welche von den Unterschieden zwischen verwandtem Material und der Pedogenese abhângig sind. Die Unterschiede in der GrôBe der Partikel zwischen den beiden Palâobôden resultieren zum Teil aus unterschiedlichen Ablagerungsarten und zeigen, daB unterschiedliche Mengen von Ton in den zwei Systemen pedogenetisch produziert wurden. Die Genèse des Minerlal-Tons einschlieBlich der Verwandlung von lllit und lllit-Smektit zu Vermikulit scheint sich auf den Iroquois Sand-Palâoboden zu beschrànken, wàhrend in beiden Profilen eine Chloratisierung des lllits vorkommt. Verànderungen in den primâren Minerai-Inhalten in den beiden Palâobôden legen eine àhnliche Bedeutung der Verwitterung in beiden Systemen nahe. Die Verteilung von Vermikulit und des herauslôsbaren Dithionit-Fe lassen einige Verwitterungseffekte im Palâobôden des Halton-Till vermuten. Mor-phologische, mineralogische und einige chemische Boden-Eigenschaften werden mit den physikalischen Eigenschaften der zwei verschiedenen verwandten Materialien eng in Verbindung gebracht (Till versus See-Sand und Kies)

Geomorphologic and Lithologic Evidence for an expanded Mountain Ice Sheet on Mount Kenya during the Early Quarternary

Die Analyse und Interpretation glazialer Formen der Prä-Brunhes Periode (> 0,73 — 0,79 my) im Einzugsgebiet des Flusses Nithi an der Ostflanke des Mount Kenya läßt typische Merkmale der Dynamik altquartärer Vereisungen erkennen. Die glaziale Serie setzt sich aus mehreren Folgen von Grund- und Endmoränen, subglazialen Füllungen von Gletscherspalten, Schmelzwasserablagerungen und äolischen Sedimenten zusammen. Hinzu kommen geringmächtige Lagen subaquatisch abgelagerten Moränenmaterials. Die Formensequenz repräsentiert zwei ausgeprägte Vereisungsphasen, von denen die ältere (Gorges Vereisung) eine größere Ausdehnung erreicht als die jüngere (Lake Ellis Vereisung). Die Gorges Vereisung begann mit der Ablagerung von Moränenmaterial unter Wasser über verwitterten Tuffen gefolgt von kuppiger Endmoräne, subglazialen Spaltenfüllungen und äolischen Ablagerungen. Zu Beginn der Lake Ellis Vereisung wurde End- und Grundmoränenmaterial sowie Schmelzwasserablagerungen über verwitterten Tuffen sedimentiert. Danach wurden äolische Sedimente gebildet. Die paläoklimatischen und glazialmorphologischen Wechselwirkungen können durch die Untersuchung der Sedimente und deren Verwitterungsgrad sowie der speziellen Formen ermittelt werden. Nahe dem Eisrand der Gorges Vereisung wurde Material in einem aquatischen, subglazialen Milieu abgelagert. Die überdeckende Moräne kann als basaler Geschiebelehm angesehen werden. Kuppige Endmoränen repräsentieren eine spätere Phase der Stagnation des Eises während dieser Periode, an deren Ende es schließlich zur Ablagerung von Abtaumoränen und geringmächtigem Geschiebelehm kam. Subglaziale Spaltenfüllungen in der Nachbarschaft der kuppigen Endmoräne geben Hinweise auf einen statischen Eisrand am Ende der Gorges Vereisung.researc

THE HANNIBAL ROUTE QUESTION OF 218 BC: A FORENSIC EXERCISE RELATIVE TO HISTORICAL ARCHAEOLOGY

Following a long and protracted survey of all targeted approach routes, cols of passage and exfiltration pathways projected to have been followed by Hannibal and his generals when they crossed into Italy in 218 BC, the physical evidence points to the Col de la Traversette, first identified by Sir Gavin de Beer in the 1960‘s. The first attempts to identify the route out of a dozen possible transits, focused not only on historical interpretations using the evolution of place names but on physical evidence possibly resident in hearths, alluvial terraces and rock rubble masses along the various approach routes. The primary argument following ten years of investigating every approach route from the Col Agnel in the south to the Col Mt. Cenis in the north, was that if the only blocking rockfall described by Polybius was present below the Traversette col, then mires or fans on either side in France and Italy might contain a record of Hannibal‘s passage. Beyond their key positions as water sources and foraging areas, the French mire and coalescing alluvial fan sediment in the upper Po, might carry evidence of the ecologic disturbance that could be radiocarbon dated to the Hannibal time line of 2168 cal yr BP or 218 BC. It is this long quest to unlock the Hannibalic invasion route that opened up key areas for historical archaeological exploration. This forensic cross/discipline exercise might serve to highlight a valuable method useful in solving other elusive ancient historical archaeological problems

Soil Development as a Function of Time in the Rouge River Basin, South-Central Ontario

Three soils of postglacial age, representing a chronosequence in the Rouge River Basin of south-central Ontario, were studied to determine variations in morphological, physical, chemical, and mineralogical properties. These soils, forming in alluvium of mixed mineralogy represent the Late HoIocene (Entisol), Middle Holocene (lnceptisol),and Early Holocene (lnceptisol) surfaces. Horizon differentiation and soil thickness increase with greater age, while pH drops slightly in the sola of the older profiles. Cation exchange capacity (CEC) and organic matter in the surface horizons increases slightly with age, while, for the most part, CaCO3 and Ca/ Mg ratio decrease. Significant changes occur over time, especially with an increase of dithionite-extractable iron with age (from ~ 0.20 in the Late Holocene soil to ~ 0.70 in the Middle to Early Holocene profiles). Illite and illite-smectite tend to decrease with age, being replaced by small amounts of chlorite and vermiculite. In spite of some variability in parent materials due to stratification and preweathering, and minor changes in species composition, the changes in soil properties are attributed to processes of soil formation acting over time.Trois sols postglaciaires en chronoséquence ont été étudiés en vue de déterminer les variations de leurs propriétés morphologiques, physiques, chimiques et minéralogiques. Ces sols, qui se sont formés dans des alluvions de minéralogie mixte, identifient des surfaces de l'Holocène supérieur (régosol), de l'Holocène moyen (brunisol) et de l'Holocène inférieur (brunisol). La differentiation des horizons et l'épaisseur du sol augmentent avec le temps, tandis que le pH diminue légèrement dans le solum des profils plus anciens. La capacité d'échange cationique (CEC) et la présence de matière carbonique dans les horizons de surface augmentent légèrement avec le temps, pendant que les rapports de CaCo3 et de Ca/Mg diminuent en grande partie. Des changements importants surviennent avec le temps, surtout en ce qui à trait à l'augmentation du fer extractible à la dithionite (de ≃ 0,20 dans le sol de l'Holocène supérieur à ≃ 0,70 dans les profils de l'Holocène moyen et inférieur). Les teneurs en illite et en illite - smectite ont tendance à diminuer avec le temps pour être remplacées par de petites quantités de chlorite et de vermiculite. En dépit d'une certaine variation entre les matériaux parentaux en raison de la stratification et de phénomènes d'altération, et de différences mineures entre la composition des espèces, les changements qui affectent les propriétés des sols sont attribuables aux différents processus de formation des sols qui ont eu cours.Drei postglaziale Bôden, die im Bassin des Rouge River im sùdlichen Zentral-Ontario eine Chronosequenz bilden, wurden untersucht, um Variationen in ihren morphologischen, physikalischen, chemischen und mineralogischen Eigenschaften zu bestimmen. Dièse Bôden, die sich in Alluvionen gemischter Minéralogie gebildet haben, weisen Oberflâchen des spâten Holozân (Entisol), des mittleren Holozân (lnceptisol) und des frùhen Holozân (lnceptisol) auf. Die Differenzierung der Horizonte und die Dicke der Bôden nehmen mit dem Alter zu, wâhrend das pH in den Bôden der âlteren Profile leicht abnimmt. Die Kation Austausch-Fâhigkeit (CEC) und organisches Material in den Oberflàchen-Horizonten nimmt mit dem Alter leicht zu, wàhrend das Verhâltnis von CaCO3 und Ca:Mg abnimmt. Bedeutende Verânderungen treten mit der Zeit auf, insbesondere mit der Zunahme von mittels Dithionit extrahierbarem Eisen (von ~ 0.20 in dem spâten Holozân-Bôden bis ~ 0.70 in den Profilen des mittleren und frùhen Holozân). Illit und lllit-Smektit neigen mit dem Alter zur Abnahme und werden durch kleine Mengen von Chlorit und Vermikulit ersetzt. Trotz einer gewissen Variabilitât in verwandten Materialien, die auf Stratifizierung und Verwitterung beruhen, und unbedeutenderen Verânderungen in der Spezies-Komposition, werden die Verânderungen in den Bôden-Eigenschaften auf die Prozesse in der Boden-Bildung zurùckgefùhrt, die ùber die Zeit stattgefunden haben

Notes on the Morphology and Genesis of Mud Polygons on Mount Kenya, East Africa

Mud polygons forming in a valley train deposit in Teleki Valley on Mount Kenya were studied with respect to their physical, mineralogical, chemical and biological characteristics. Developing in fine-grained alluvium of postglacial age, those polygonal systems are composed of numerous, and nearly isomorphous units, that appear close to existing drainages in areas stripped of vegetation cover. Stream erosion and animal activity (particularly rodents and Mount Kenya hyrax, e.g. cony) appear to be primarily responsible for the loss of plant cover. Field tests show that periodic wetting and drying results in closure and reopening of polygonal cracks; freeze thaw activity was not observed to assist in developing polygonal ground shape. Subsequent laboratory tests on several samples confirm that the lack of expandable clay minerals might inhibit wetting-drying activity in individual polygon samples.Les polygones de boue, qui se forment dans les dépôts fluvio-glaciaires dans la vallée de Teleki sur le mont Kenya, ont été étudiés en fonction de leurs caractéristiques physiques, minéralogiques, chimiques et biologiques. Ces réseaux polygonaux, qui se développent dans des alluvions postglaciaires fins, sont composés de plusieurs unités presque isomorphes qui apparaissent près des chenaux d'écoulement là où il n'y a plus de couvert végétal. L'érosion fluviatile et l'activité animale (en particulier celle des rongeurs et le daman du mont Kenya) semblent être les principales causes de la perte du couvert végétal. Les expériences de terrain démontrent que les cycles mouillage-assèchement provoquent la fermeture et la réouverture des fissures polygonales; le phénomène gel-dégel ne semble pas contribuer au développement des sols polygonaux. Les tests de laboratoire subséquents faits sur plusieurs échantillons confirment le fait que l'absence de minéraux argileux dilatables peut empêcher l'opération mouillage-séchage de se produire dans les échantillons de polygones pris isolément

Sedimentary Petrographic Study of Tephra, Glacial and Aeolian Grains in a Quaternary Paleosol Sequence on Mount Kenya, East Africa William

Tephra, aeolian and glacial grains in a lithostratigraphic-paleosol sequence on Mount Kenya were studied to determine if their pétrographie properties would provide evidence for different paleoenvironments over the period of - 100,000 to - 500,000 yr BP. Till containing high quantities of ferromagnetic minerals alternate in the sequence with aeolian sediments and tephras containing an abundance of volcanic glass, quartz, and feldspars with variable degrees of etching. Quartz, an allochthonous mineral on Mount Kenya, appears to have an aeolian origin followed by ice transport which produced glacially-crushed surfaces. A comparison of weathering products in the two paleosols leads to the conclusion that precipitation-drainage conditions were quite different during the formation of these inter-glacial paleosols.Les grains d'origines volcanique, éolienne et glaciaire d'une séquence lithostratigraphique de paléosols ont été étudiés en vue de déterminer si leurs propriétés pétrographiques pouvaient fournir des témoignages des différents paléoenvironnements qui se sont succédé à partir d'environ 100 000 jusqu'à 500 000 BP. Dans la séquence, du till renfermant de grandes quantités de minéraux ferromagnétiques alterne avec des sédiments éoliens et volcaniques renfermant beaucoup de verres volcaniques, de quartz et de feldspaths plus ou moins corrodés. Le quartz, un minéral allochtone, vraisemblablement d'abord d'origine éolienne, a aussi connu un transport par les glaces qui en ont broyé les surfaces. La comparaison des dépôts d'altération dans les deux paléosols indique que les conditions de précipitations et du drainage étaient très différentes au cours de la formation de ces deux paléosols interglaciaires.Zwei quartàre Palàobôden, die insgesamt einem Zeitraum von etwa 500 000 bis 100 000 J. v. h. entsprechen, wurden im Hinblick auf ihre Bildungs bedingungen untersucht. In der Abfolge wechsellagern Morânen mit glasreichen vulkanischen Aschen und âolischen Sedimenten. Die Morânen weisen relativ hohe Gehalte an ferromagnetischen Mineralen (vorallem Magnetit) auf. Die âolischen Sedimente fùhren neben reichlich Glas und Feldspàten (Intensitât der Lôsungsverwitterung variabel) auch verhàltnismâBig viel Quarz. Quarz ist am Mt. Kenya allochthon. Er scheint âolischen Ursprungs zu sein. Fur Eistransport typische Bruchflàchen beweisen seine Umlagerung durch Gletschereis. Ein Vergleich der Verwitterungsprodukte zeigt, daB die Niederschlagsund Drainagebedingungen bei der Bildung der beiden Palàobôden deutlich verschieden waren. • Contribution du premier symposium de la CANQUA sous la direction de René W. Barendregt. Manuscrit reçu le 30 décembre 1986; manuscrit révisé accepté le 2 décembre 1987

Evaluation of Amino Acid Composition as a Geochronometer in Buried Soils on Mount Kenya, East Africa

A sequence of surface and buried paleosols from the slopes of Mount Kenya, East Africa, has been identified and dated by radiocarbon and amino acid dating techniques in order to elucidate the Quaternary history of the area. Buried paleosols vary in radiocarbon age from 900 to > 40,000 yrs BP. They have developed in glacial and periglacial deposits of variable texture, consisting of a high percentage of clasts of phonolite, basalt and syenite. All but two paleosols are located in the Afroalpine zone (above 3200 m). D/L ratios of amino acids in Ab horizons were determined in order to establish their reliability for relative age dating. Alanine, aspartic acid, glutamic acid, leucine, valine, and phenylalanine were routinely analyzed. Aspartic acid, as in other cases, proved reliable yielding remarkably consistent results, with higher ratios corresponding to increasing age. Other acids analyzed showed distinct trends, although not as convincing as aspartic acid. In most cases, the aspartic acid ratio/ age relationships were supported by radiocarbon dates. D/L ratios of aspartic acid varied from approximately 0.07 for modern samples, to approximately 0.45 in samples > 40,000 years old.On a identifié et daté, au radiocarbone et à l'aide de techniques de datations à l'acide aminé, des paléosols enfouis et de surface afin de comprendre l'évolution quaternaire de la région. Les datations au radiocarbone des paléosols enfouis varient de 900 à plus de 40 000 BP. Les sols se sont développés dans des dépôts glaciaires et périglaciaires de différentes textures, constitués de fragments de roches détritiques, de phonolite, de basalte et de syénite. Tous les paléosols, sauf deux, sont situés dans la zone afroalpine (au-dessus de 3200 m). On a déterminé par racémisation les rapports D/L des acides aminés dans les horizons Ab en vue d'évaluer leur fiabilité pour la datation des âges relatifs. On a fait l'analyse de l'alaline, de l'acide aspartique, de l'acide glutamique, de la leucine, de la valine et du phénylalaline. L'acide aspartique, comme dans d'autres cas, a donné des résultats particulièrement satisfaisants, les quotients plus élevés correspondant aux âges les plus anciens. D'autres acides montraient des tendances bien distinctes, mais moins convaincantes que dans le cas de l'acide aspartique. Ainsi, dans la plupart des cas, les relations quotients/âges de l'acide aspartique étaient corroborées par les datations au radiocarbone. Les rapports D/L de l'acide aspartique variaient d'environ 0,07 pour les échantillons modernes à environ 0,45 pour les échantillons de plus de 40 000 ans.Eine Série von an der Oberflâche Negenden und begrabenen Palàobôden von den Hàngen des Mount Kenya, Ost-Afrika, wurde mittels Radiokarbon- und Aminosâuredatierungs-techniken identifiziert und datiert, um die Geschichte dieses Gebiets im Quaternàr zu erhellen. Das durch Radiokarbon bestimmte Alter der begrabenen Palàobôden variiert von 900 bis > 40,000 Jahren v.u.Z. Dièse Bôden haben sich in glazialen und periglazialen Ablagerungen verschiedener Beschaffenheit entwickelt, welche zu einem hohen Prozentsatz aus Trùmmern von Phonolith, Basait und Syenit bestehen. AuBer zweien befinden sich aile Palàobôden in der afroalpinen Zone (oberhalb 3200 m). Die D/L Anteile der Aminosâuren in den Ab-Horizonten wurden bestimmt, um ihre Verlâpiichkeit bei der relativen Altersbestimmung festzustellen. Alamin, aspartische Sàure, Glutamin-Sàure, Leuzin, Valin und Phenylalanin wurden laufend analysiert. Wie in anderen Fallen erwies sich die aspartische Sàure als verlàpiich, indem sie bemerkenswert bestàndige Ergebnisse ergab, bei denen die hôheren Quotienten dem hôheren Alter entsprachen. Andere analysierte Sàuren zeigten ausgepràgte Trends, wenn auch nicht so ùberzeugend wie die aspartische Sàure. In den meisten Fallen wurden die Beziehungen Quotient/Alter der aspartischen Sàure durch Radiokarbondatierungen gestùtzt. Die D/L Anteile der aspartischen Sàure variierten von ungefâhr 0.07 fur moderne Proben bis ungefâhr 0.45 in Proben, die > 40,000 Jahre ait sind

Stratigraphy, geochemistry and palaeomagnetism of late quaternary bedrock and paleosols, Karisoke Area, Virunga Mountains, Northwestern Rwanda

Ein rezenter Boden und zwei begrabene Paläoböden, Einheiten II-III-IV (oberer) und IV (unterer)-V, liefern wichtige Informationen über Paläoklima und Abflußverhältnisse in den Virunga-Bergen von trockeneren zu feuchteren paläoklimatischen Phasen des Spätglazials bis zu mittleren postglazialen Zeiten. Zusammenfassend betrachtet, weist die stratigraphische Abfolge zunächst auf eine Verwitterungsperiode des Festgesteins hin, der eine Phase folgt, in der tuffige Schichten abgelagert wurden. Die Zeit war von einer Verwitterung unter trockeneren und vielleicht kälteren Bedingungen begleitet. Später, während des letzten Glazials, kam es bei verstärkter Aktivität der Flüsse zur Sedimentation von Schwemmlandablagerungen, die von einer dünnen Tuff-Schicht überdeckt wurden. Diese Sedimente sind intensiver verwittert als die liegenden Schichten. Der rezente Boden zeigt eine vergleichsweise geringe Verwitterung mobiler Elemente, was darauf hindeutet, daß die Klimaverhältnisse im späten Mittel-Holozän und Spät-Holozän etwas trockener und vielleicht kühler waren als im Früh-Holozän. Die Geochemie der drei Böden zeigt eine bedeutende Abnahme von Na, Ca und K im mittleren Paläoböden im Vergleich zum älteren Paläoböden und zu den rezenten Böden. Eisen als ein wichtiger Indikator für das Paläoklima deutet daraufhin, daß die mittleren Einheiten II und III des oberen Paläobodens unter feuchteren Klimabedingungen als heute entstanden sind. Die Radiokarbon-Datierungen des mittleren Paläobodens zeigen, daß dieser Boden einer sub-aerischen Verwitterung vom Kalambo-Interstadial (» 25000 Jahre vor heute) bis zum Mittel-Holozän ausgesetzt war. Die gesamte Verwitterung im mittleren Abschnitt ist zu weit fortgeschritten und während des Holozäns entstanden. Die relativ hohe Konzentration von Th in den anstehenden Festgesteinen, Tuffen, Schwemmlandsedimenten und Hangrutschmassen zeigt, daß Th die Quelle der Radioaktivität ist, von der andere Autoren aus den Virunga-Bergen berichten.researc

Geophagia by mountain gorillas ( Gorilla gorilla beringei ) in the Virunga Mountains, Rwanda

Mountain gorillas ( Gorilla gorilla beringei ) occasionally eat material from weathered regolith (subsoil) sediments in the Virunga Mountains of northwestern Rwanda. The possible nutritional significance of this behaviour has been investigated by analyzing the geochemistry, primary mineral composition, and clay content of several regolith and surface soil (paleosol) samples. Iron, Na, and Br content may be important in geophagy, and clay present in the soil may also have nutritional importance.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/41606/1/10329_2006_Article_BF02381034.pd