Original paper
Morphoclimatic observations on prairie mounds
Bik, M. J. J.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 12 Issue 4 (1968), p. 409 - 469
38 references
published: Dec 11, 1968
ArtNo. ESP022001204003, Price: 29.00 €
Abstract
Two prairie mounds with a central depression were subjected to a detailed investigation of their form, the distribution of the stone cover, the grain size distribution, and the possible origin of the material. The mounds were described by Henderson (1952) as ground moraine and silt mounds, by Gravenor (1955) as prairie mounds, and by Stalker (1960) as plains plateaus. The original form is reconstructed, and it is shown that the shape of the mounds changed through a temporal sequence of different morphogenetic systems. The mounds are numerous and distributed in swarms in the Foremost Cypress Hills area of Alberta. They have diameters of up to 183 m and a maximum height of 9 m, as well as a central depression surrounded by a rim. The rim is always interrupted at one point, and often at several points. Although the rim is interrupted, the central depression may have been preserved. More often, however, the central depression is cut away, and the "armchair" shape is more common than the original "doughnut" shape. In the original form of the hills, before the partial destruction of the shape by erosion, the rim was more sharply defined. Purely descriptive, the shape resembles a crater with a ring wall. The rims consist of ground moraine, and the visible depressions in the rim extended even deeper; the contours of the rim were more irregular. The deposits in the depression and on the mantle slopes are explained by partial periglacial deposition of ground moraine material from the rims and by the nival-aeolian input of originally lacustrine sediments. The depression was gradually filled, and the surrounding rim was lowered. The slope of the outer slopes was reduced by the accumulation on the lower slopes. Two periglacial climatic phases, interrupted by a period without slope formation, are tentatively dated to the Older and Younger Dryas. This period of stable slopes is, according to radiocarbon dating, 10,550 years old and thus corresponds to the Allerød. After the second periglacial phase, soil formation occurred as clay was washed out of the A horizons. An ash layer, either contemporaneous with or younger than the soil, is correlated with the Mazama ashfall (6,600 years BP). It marks the beginning of the xerothermal (altitermal) period. After the deposition of the volcanic ash, alluvial deposits began again. These deposits demonstrate further erosion of the hilltops. The dating of the last alluvial deposit phase is indeterminate. It was interrupted by a period during which rock strata formed. These layers of stones within the alluvial material show, caused by rain and deflation, only a depletion of fine material from the normal slope deposits. The generally occurring stone armor of the marginal ridge and the upper outer slope were formed mainly during this last erosion phase.
Kurzfassung
An zwei wurtähnlichen Hügeln („prairie mound“) mit zentraler Depression wurde eine eingehende Untersuchung ihrer Form, der Verteilung der Steindecke, der Korngrößenverteilung und der möglichen Herkunft des Materials durchgeführt. Die Hügel wurden von Henderson (1952) als Grundmoränen- und Silthügel, von Gravenor (1955) als Prärie-Hügel und von Stalker (1960) als Flächen-Plateaus („plains plateaux“) bezeichnet. Die Ausgangsform wird rekonstruiert und gezeigt, daß durch eine zeitliche Folge von verschiedenen morphogenetischen Systemen die Form der Hügel sich veränderte. Die Hügel sind zahlreich und in Schwärmen im Gebiet der Foremost-Cypress Hills in Alberta verbreitet. Sie haben Durchmesser bis zu 183 m und eine Höhe von maximal 9 m sowie eine zentrale Depression, umgeben von einem Randwall. Der Randwall ist stets an einer Stelle, häufig an mehreren Stellen unterbrochen. Obwohl der Randwall unterbrochen ist, kann die zentrale Depression erhalten geblieben sein. Häufiger wird die zentrale Depression jedoch angeschnitten und die „Lehnsessel“-Form ist verbreiteter als die ursprüngliche „doughnut“-Form. In der ursprünglichen Gestalt der Hügel, vor der teilweisen Zerstörung der Form durch die Abtragung, war der Rand schärfer ausgeprägt. Rein beschreibend ähnelt die Form einem Krater mit einem Ringwall. Die Ränder bestehen aus Grundmoräne, und die sichtbaren Einsattelungen in der Umrandung reichten auch noch tiefer, die Konturen des Randes waren unregelmäßiger. Die Ablagerungen in der Depression und auf den Mantelhängen werden durch teilweise periglaziale Einschwemmung von Grundmoränenmaterial der Ränder und durch die nival-äolische Zufuhr von ursprünglich lakustren Sedimenten erklärt. Die Depression wurde nach und nach verfüllt und der umgebende Rand erniedrigt. Die Neigung der äußeren Hänge wurde durch die Akkumulation in den unteren Hängen verringert. Zwei periglaziale Klimaphasen, die durch eine Zeit ohne Hangformung unterbrochen waren, werden vorläufig in die ältere und jüngere Dryaszeit datiert. Diese Zeit der stabilen Hänge ist nach einer Datierung 10 550 Radiocarbon-Jahre alt und entspricht somit dem Alleröd. Nach der zweiten periglazialen Phase trat eine Bodenbildung auf, während der Ton aus den A-Horizonten ausgewaschen wurde. Eine Aschenlage, die entweder zeitgleich mit dem Boden oder jünger als der Boden ist, wird mit dem Mazama-Aschenregen korreliert (6600 Jahre B. P.). Er markiert den Beginn der xerothermalen (altitermalen) Periode. Nach der Ablagerung der vulkanischen Aschen begann wieder die Einschwemmung. Sie belegt eine weitere Zerstörung der Hügelränder. Die Zeitstellung der letzten Einschwemmungsphase ist unbestimmt. Sie wurde durch eine Periode, während der sich Steinlagen bildeten, unterbrochen. Diese Steinlagen innerhalb des Schwemmaterials zeigen, verursacht durch Regen und Deflation, nur eine Verarmung an Feinmaterial der normalen Hangablagerungen. Die allgemein auftretende Steinpanzerung des Randwalls und des oberen äußeren Hanges wurden hauptsächlich während dieser letzten Abschwemmungsphase ausgebildet.
Résumé
Deux buttes présentant une dépression centrale et appelées «till and silt mounds» par Henderson (1952), «prairie mounds» par Gravenor (1955) et «plains plateaux» par Stalker (1960) ont été soumises à une analyse détaillée de leur forme, de leur granulométrie et de la répartition de la couverture de cailloux, afin de déterminer l’origine probable des dépôts constitutifs. Ces analyses ont permis de reconstituer l’histoire morphologique de ces buttes et de préciser la succession des processus qui les ont façonnées. Les buttes de ce type existent en grand nombre dans la région de Foremost-Cypress Hills située dans l’Alberta. Une dépression centrale, surmontée par un rampart est commune à toutes les buttes qui mesurent plus de 500 pieds (183 m) de diamètre, et plus de 30 pieds (9 m) de hauteur. Le rempart est toujours interrompu à un, et fréquemment en plusieurs endroits du pourtour des buttes. Quoique le rempart soit ébréché, la dépression centrale est parfois fermée. Le plus souvent toutefois, il est ouvert et une forme de «fauteuil» remplace celle de «beignet». Avant toute destruction partielle par des processus externes, la forme de ces buttes présentait une plus grande angularité des remparts et était semblable à un cratère entouré d’un mur annulaire ; les remparts sont constitués de « Till » et la dépression au centre s’étendait alors à une profondeur plus considérable. Le tracé extérieur du bord était plus irrégulier. Les depots existant dans les dépressions et sur les pentes extérieures s’expliquent en climat périglaciaire par le colluvionnement du matériel morainique depuis les bordures et par l’apport de dépôts niveo-éoliens remaniant des formations lacustres. Par ces processus, la dépression centrale a été progressivement colmatée et la hauteur du rempart réduite. L’inclinaison des pentes extérieures fut abaissée par des accumulations sur les segments de pente inférieurs. Deux phases climatiques périglaciaires, interrompues par une période de stabilité de la pente ont été distinguées dans les dépôts et provisoirement attribuées au vieux et jeune Dryas. La période de stabilité des pentes a été datée d’environ 10.550 ans par la méthode du radiocarbone, ce qui paraît correspondre à l’Alleröd. Après la deuxième phase périglaciaire, la formation d’un sol a enlevé l’argile des horizons A. Une couche de cendres, qui s’est déposée en même temps ou après la formation de ce sol a été interprétée comme appartenant à la chute de cendres de Mazama (6.600 ans avant maintenant) : il marque le commencement de la période xérothermale. Après le dépôt de ces cendres volcaniques, le colluvionnement indique que les remparts ont subi une destruction ultérieure. Cette phase de colluvionnement finale, dont l’âge est incertain fut interrompue par une période pendant laquelle des lignes de cailloux ont été formées. Ces pierres concentrées dans les dépôts colluviaux signifient une perte du matériel le plus fin, emporté probablement par le ruissellement ou la déflation agissant sur les dépôts de pente. L’armature de pierres des bordures et des pentes supérieures externes ont été principalement formées pendant cette phase colluviale terminale.