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DECIPHERING SHALLOW-TO-DEEP WATER PALEOECOLOGIC SHIFTS ACROSS CARBONATE TRANSITIONS DURING OAEs: THE VALANGINIAN AND APTIAN OF THE APULIA PLATFORM AND IONIAN BASIN (SOUTHERN ITALY).
No full textTethyan carbonates have recorded a complex long-term stratigraphic evolution during Cretaceous reflecting relevant paleoecologic shifts due to major paleoceanographic disruptions. Many of these shifts parallel analogous, basically synchronous biotic turning points in the pelagic realm thus providing relevant clues for biosphere-geosphere interactions, especially during OAEs and/or drowning events of neritic factories. Despite recent, very detailed outcomes on their chronostratigraphy provided by a modern geochemical approach, most of these events lack univocal paleoecologic-paleoceanographic interpretations. This is particularly true regarding the individuation of the paleoenvironmental processes responsible for the observed biofacies shifts in a cause-and-effect scenario. Improving the knowledge of this issue relies, among others, on studies of well exposed platform to basin transitions which may serve to detect and compare the most diverse biosedimentary records from shallow- to deep-water environments. Based on an integrated approach including sedimentology, paleocology and event stratigraphy, we present the results of an original study on the late Valanginian and late Early Aptian facies shifts recorded across the slightly deformed transition between the Apulia Carbonate Platform (ACP) and Ionian Basin (IB) exposed in the Gargano Promontory (Apulia foreland, southern Italy). We also provide two biofacies models across this transition to compare the paleoecologic signatures recorded by the ACP-IB during two of the most relevant OAEs of the whole Mesozoic. Previous paleoenvironmental analyses on the Early Cretaceous ACP-IB transition cropping out in south-eastern Gargano have enabled the local drowning unconformities and the related shifts of biofacies to be recognized and interpreted in a regional/global frame displaying evident traces of sharp paleoceanographic disruptions during the Weissert and Selli OAEs (Graziano, 1999; Graziano & Ruggiero, 2008). Corresponding, coeval facies shifts have been revealed in the shallow-water successions of the western Gargano (Spalluto, 2004; Spalluto et al., 2005). Both the late Valanginian and late Early Aptian drowning events typically affects the platform margin and slope whereas persisting inner platform successions display the temporary disappearance of ciclically organized dm-thick peritidal deposits replaced by thicker (few metres) mollusc- and microbial-dominated subtidal deposits. This facies shift coincides with a rapid turn-over in biota characterized by mass exctinctions of k-strategist biota (e.g. green algae) and concomitant blooming of opportunistic biota (mostly cyanobacteria). In addition, the late Early Aptian event also displays a remarkable Ostreid-rich, thick-bedded interval with Palorbitolina lenticularis, and Salpingoporella dinarica. Platform margin successions, limited to the late Early Aptian event, display a major facies shifts from urgonian-like, low-energy and well diversified biofacies to oligotypic associations dominated by dysaster taxa as cyanobacteria (Bacinella irregularis), foraminifera (P. lenticularis) and brachiopods (Orbirhynchia nadiae). The platform flank is characterized by distinct incursions of pelagic tongues wedging out toward the platform margins which indicate sharp though episodic starvations during both the drowning events. In addition, the late Valanginian episode is characterized also by the bloom of further dysaster taxa as the brachiopod Peregrinella. Basinal successions document a major facies change, coupled to deposition of black shales, only in the case of the late Early Aptian event. As a whole, both the investigated intervals indicate a precise correlation with well-known biocalcification crises, evolving paloeclimatic conditions (namely cooling or warming-cooling trends) and marked spikes of δ13C curves (cfr. Weissert & Erba, 2004, among many others). References GRAZIANO R. (1999). The Early Cretaceous drowning unconformities of the Apulia carbonate platform (Gargano Promontory, southern Italy): local fingerprints of global palaeoceanographic events. Terra Nova, 11, 245-250. GRAZIANO R. & RUGGIERO TADDEI E. (2008). Cretaceous brachiopod-rich facies of the carbonate platform-to-basin transitions in southern Italy: stratigraphic and paleoenvironmental significance. Boll. Soc. Geol. It., 127, 407-422. SPALLUTO L. (2004). La piattaforma apula nel Gargano centro-occidentale: organizzazione stratigrafica ed assetto della locale successione di piattaforma interna. PhD Thesis, University of Bari, 173 pp. SPALLUTO L., PIERI P. & RICCHETTI G. (2005). Le facies carbonatiche di piattaforma interna del Promontorio del Gargano: implicazioni paleoambientali e correlazioni con la coeva successione delle Murge (Italia meridionale, Puglia). Boll. Soc. Geol. It., 124, 675-690. WEISSERT H. & ERBA E. (2004). Volcanism, CO2 and paleoclimate: a Late Jurassic-Early Cretaceous carbon and oxygen isotope record. Jour. Geol. Soc. London, 161, 695-702
Sedimentology and high-resolution sequence stratigraphy of a lower Cretaceous shallow-water carbonate succession from the western Gargano Promontory (Apulia, Southern Italy)
No full textDetailed facies analysis of a lower Cretaceous inner-shelf carbonate succession cropping out in the western Gargano Promontory reveals a complex stacking of depositional sequences. The organization of lithofacies associations in beds and bedsets allowed to identify 43 elementary sequences (41 completely outcropping) grouped in 12 small-scale sequences (10 completely outcropping) forming 4 medium-scale sequences (2 completely outcropping). This hierarchical organization of the sequences has been interpreted as related to composite relative sea-level changes probably driven by the Earth’s orbital perturbations in the Milankovitch frequency band. Sequence stratigraphy concepts have been applied to all hierarchy of sequences; transgressive and regressive trends in vertical stacking of lithofacies and groups of lithofacies as well as the repetition of some diagnostic surfaces or intervals interpreted as sequence boundaries, transgressive surfaces and maximum flooding zones allowed the identification of depositional sequences and related systems tracts. The superposition of relative sea-level changes occurring with different frequencies and amplitudes has been described in terms of accommodation changing through time. It emerges that this interaction leads to the internal variability observed in all orders of sequences. The bulk of the observed succession is made up of deposits formed during medium-scale late transgressive/early highstand periods. During these times, thicker small-scale sequences formed by an higher number of elementary sequences are recorded in the succession suggesting a general gain in accommodation. On the contrary, during medium-scale early transgressive and late highstand periods small-scale sequences are thinner and show a lower number of elementary sequences suggesting a general loss in accommodation
Evidenze di neotettonica (Pliocene medio – Pleistocene superiore) nel settore occidentale del Promontorio del Gargano (Italia meridonale)
No full textIl settore di studio è localizzato lungo il bordo occidentale del Promontorio del Gargano, in un’area compresa fra San Severo e
Apricena (Foggia). Esso comprende quindi parte del dominio geodinamico-strutturale dell’Avampaese apulo e parte del dominio
dell’Avanfossa bradanica. In particolare, il primo comprende un tratto del margine occidentale del Promontorio del Gargano costituito
in prevalenza da rocce carbonatiche autoctone mesozoiche e cenozoiche interessate da strutture tettoniche legate a deformazione di
natura fragile prodottesi in prevalenza durante le fasi orogenetiche appenniniche; il secondo corrisponde ad un tratto dell’adiacente
depressione tettonica del Tavoliere delle Puglie coperta da depositi silicoclastici marini e continentali e costituente parte del settore
nord-orientale dell’Avanfossa bradanica. L’area in esame è considerata, sulla base dei dati di letteratura, un’importante zona sismica:
la maggior parte delle faglie è stata attiva probabilmente già dalla fine del Cretaceo. Sulla base di dati strutturali e stratigrafici alcuni
autori riconoscono infatti due fasi tettoniche distinte nel Cretaceo e nel Miocene, menzionando la tettonica plio-pleistocenica come
un’unica fase geodinamica successiva. Nell’intero Avampaese apulo però, il Plio-Pleistocene è caratterizzato da due distinte fasi di
evoluzione geodinamica: una marcata subsidenza (circa 2 mm/anno nel Pliocene - Pleistocene inferiore) connessa alla subduzione
appenninica ed una successiva fase di moderato uplift (circa 0,5 mm/anno nel Pleistocene medio-superiore). Il sollevamento
dell'Avampaese apulo è tuttora attivo e gran parte delle strutture tettoniche ad attività recente si inserisce in questo quadro geodinamico.
L’obiettivo di questo lavoro è quello di evidenziare i dati stratigrafici utili a differenziare le strutture ad attività Pliocene -
Pleistocene inferiore da quelle con attività più recente. Gran parte dei dati stratigrafici e tettonici è stata raccolta nell'ambito dei nuovi
fogli della Carta Geologica d'Italia (scala 1:50.000) durante il rilevamento geologico del Foglio n° 396 "San Severo".
La fase di subsidenza (Pliocene – Pleistocene inferiore) connessa alla subduzione appenninica è registrata nell’area di studio dalla tettonica
distensiva che interessa la Calcarenite di Gravina (localmente attribuita al Pliocene medio-superiore). Le evidenze di tettonica
sinsedimentaria sono rappresentate essenzialmente da faglie di crescita e dicchi nettuniani.
La fase di sollevamento pleistocenica è segnata dalla presenza di depositi marini e continentali terrazzati del Supersintema del
Tavoliere delle Puglie che marcano la graduale riemersione di questo settore dalla fine del Pleistocene inferiore fino all'Attuale. Il progressivo
sollevamento dell'area in esame può essere desunto dallo studio dei caratteri evolutivi delle unità marine e continentali terrazzate.
Le unità terrazzate più antiche sono interessate da faglie prevalentemente distensive e datano quindi l’attività di queste strutture
al post-Pleistocene medio
Present-day temperate-type carbonate sedimentation on Apulia shelves (southern Italy)
No full textSummary features of present-day carbonate sedimentation on Apulia shelves (southern Italy) are shown, based upon a synthesis of previously published data. Apulia is a WNW-ESE elongated region, flanked by the se a, and characterised by three large Meso-Cenozoic limestone landmasses; from N to S, the Gargano Promontory, the Murge Plateau, and the Salento Peninsula. Shelves of Apulia are characterised by low-energy waves, a microtidal regime, and surficial thermohaline currents. Moving from the Gargano Promontory to the Salento Peninsula, composition of present-day shallow-marine sediments changes from mixed to carbonate (foramol-type sensu lato). Latitude, climate and sea-water temperature lead to attribute the carbonate production to temperate-type factories. Silicic lastic input from the exposed region to the shelf is low, since few rivers flow in Apulia, supplying small amounts of terrigenous material to their mouths. In spite of this, a longshore muddy-prism, fed by surficial currents and coming from north, contours the Gargano Promontory and occupies middle-shelf settings up to northern Murge. However, according to water circulation, coasts and nearshore zones of Gargano are mainly characterised by rocky bottoms, colonized by an encrusting coralligenous community. To the south (Manfredonia Gulf), rocky coasts pass to depositional paralic settings that are characterised by hybrid sands, whose carbonate components are fed by molluscs and nearshore rhodalgal mounds. In a more southward position, Murge and Salento Adriatic shelves are characterised by rocky coasts that alternate with depositional ones, the latters consisting of molechfor/rhodalgal sand-grained facies. Both types of coasts pass seaward to a rhodalgal nearshore zone characterised by Posidonia meadows. A relict rhodalgal belt is observed along the shelf edge. Shel ves that contour the Salento Peninsula are characterised by cliffed coasts toward the Otranto Strait and by an alternation of promontories and beaches toward the Ionian Sea. A rhodalgal nearshore rocky belt develops, while seaward, where the shelf becomes flat, a rhodalgal (relict) - bryomol (modern) belt occurs. Although locally good light pe netration and oligotrophic conditions may favour carbonate production, present-day Apulia carbonate factories seem to be unable to produce a sufficient amount of sediments to form "classic" carbonate platform profiles. Apulia shelves show profiles that resemble ramps, but this feature is mainly inherited from the long geological history of the Apulia Region, and present-day carbonate sediments form a thin veneer on top of an antecedent topography
Facies evolution and sequence chronostratigraphy of a "mid"-Cretaceous shallow-water carbonate succession of the Apulia Carbonate Platform from the northern Murge area (Apulia, southern Italy)
No full textThe "mid"-Cretaceous carbonate succession of the Apulia Carbonate Platform cropping out in northern Murge area (Apulia, southern Italy) is composed of shallow-water carbonate rocks and is over 400 m in thickness. This paper focuses on the lithofacies analysis of this carbonate succession, its paleoenvironmental interpretation, and its sequence-chronostratigraphic architecture. Lithofacies analysis permitted to identify deposits which can be grouped into the following three facies belts: (1) terrestrial facies belt formed by: intraclast-supported paleosoils; solution-collapse breccias; (2) restricted facies belt made up of lithofacies deposited in protected peritidal environments; (3) normal-marine facies belt made up of lithofacies formed in moderate- to high-energy subtidal environments. The detailed study both in outcrops and in thin-sections revealed that, at the bed scale, lithofacies are cyclically arranged and form shallowing-upward small-scale depositional sequences comparable to parasequences and/or simple sequences. The following three small-scale sequence types have been distinguished: (1) subtidal sequences mostly made up of lithofacies formed in the normal-marine open subtidal domain; (2) peritidal sequences made up of lithofacies formed in the restricted peritidal domain; (3) peritidal sequences showing a cap formed by paleosoils. Small-scale sequences are not randomly arranged in the compiled succession but form discrete packages, or sets, that alternate in the sedimentary record. The repetition of such small-scale sequence packages in the succession has been the key to recognize large-scale sequences comparable to third-order depositional sequences. Although sedimentological data are often fragmentary due to late dolomitization, four large-scale sequences have been distinguished. The data support a generalized landward-backstepping of facies belts during transgression, which implies a gradual gain of accommodation culminating with the deposition of a package of small-scale sequences formed by normal-marine subtidal deposits. These mark periods of maximum accommodation space and form the maximum-flooding zones of large-scale sequences. A gradual seaward progradation of facies belts is recorded during highstand conditions, which implies a gradual loss of accommodation culminating with the deposition of a package of peritidal small-scale sequences capped by paleosoils or by solution-collapse breccias. The occurrence of terrestrial deposits marks periods of minimum accommodation on the platform and determines the sequence boundary of large-scale sequences. The large-scale sequences identified in this study fit with the main transgressive/regressive cycles published in the sequence-chronostratigraphic chart of European basins. As a consequence, it is interpreted that changes of the sea level recorded at the scale of European basins played an important role in determining the sequence-stratigraphic architecture of the studied succession. In spite of this, the occurrence of solution-collapse breccias, which implies a significant gap in carbonate sedimentation in between Early and Middle Cenomanian times, may also have an alternative interpretation. In particular, this deposit may represent the local fingerprint of the well-known tectonic phase which, during Late Albian-Early/Middle Cenomanian times, determined the subaerial exposure of large parts of Periadriatic carbonate platforms producing a marked regional unconformity. © 2011 Springer-Verlag
Carta geologica delle unità carbonatiche mesozoiche e cenozoiche del Gargano sud-occidentale: nuovi vincoli stratigrafici per l’evoluzione tettonica dell’area
No full textIl rilevamento geologico condotto nel settore
sud-occidentale del Promontorio del Gargano ha consentito
di evidenziare i principali caratteri stratigrafici delle unità
affioranti e di riconoscere i principali elementi strutturali
che caratterizzano questa porzione dell’Avampaese apulo. I
nuovi ed originali dati stratigrafici riguardano le unità carbonatiche
mesozoiche e cenozoiche per le quali è stato possibile
elaborare un nuovo quadro stratigrafico sostanzialmente
differente rispetto a quello presente sia nella cartografia
geologica ufficiale in scala 1:100.000 che in studi stratigrafici
successivi. In particolare, dal basso verso l’alto, sono state
distinte le seguenti unità litostratigrafiche formali o informali:
Calcare di Bari (Calloviano p.p.-Cenomaniano
inf./medio) e Calcare di Altamura (Coniaciano-Santoniano
p.p.), entrambe in facies di piattaforma carbonatica interna
e divise da una significativa lacuna stratigrafica marcata da
depositi bauxitici (Turoniano); Calcari di Monte Acuto
(Santoniano p.p.) in facies di base scarpata; formazione di
Masseria Belvedere (Serravalliano medio-superiore), formazione
di Masseria Spagnoli (Tortoniano superiore), formazione
di Valle di Vituro (Messiniano superiore?/Pliocene
medio-sup.?) e Calcarenite di Gravina (Pliocene mediosuperiore)
depositatesi in contesti deposizionali di tipo neritico.
I nuovi dati stratigrafici forniscono degli importanti vincoli
per l’evoluzione tettonica dell’area. Un primo vincolo
stratigrafico è fornito dai depositi di scarpata dei Calcari di
Monte Acuto che marcherebbero la formazione, durante il
Santoniano, di un bacino di intrapiattaforma (Bacino apulo
Auct.) all’interno della Piattaforma apula (Auct.). Gran
parte delle strutture mappate nell’area di studio sono state
attive durante le fasi orogenetiche appenninico-dinariche.
Le più importanti di queste strutture sono la Faglia di
Mattinata e la Faglia di Rignano, orientate rispettivamente
E-O e NO-SE. In particolare, la Faglia di Mattinata è oggetto
di un acceso dibattito sia per quanto riguarda la sua evoluzione
cinematica che per il suo significato strutturale nel
contesto geodinamico regionale dell’Avampaese apulo.
Malgrado i differenti punti di vista, è comunemente accettato
in letteratura che questa struttura mostri indicatori
cinematici e caratteristiche morfo-strutturali tipiche di strutture
trascorrenti che hanno registrato una complessa evoluzione
polifasica. Durante il Miocene superiore-Pleistocene
medio le fasi tettoniche appenninico-dinariche avrebbero
indotto sul settore garganico dell’avampaese un campo di
stress regionale che avrebbe generato l’attivazione della
Faglia di Mattinata come trascorrente sinistra e contestualmente
attività compressiva lungo direttrici orientate NO-SE
(faglie inverse e pieghe) e attività distensiva lungo direttrici
orientate NE-SO (faglie dirette). I vincoli stratigrafici forniti
dalle unità neogeniche, coinvolte nella formazione dell’anticlinale
di rampa a tetto della Faglia di Rignano, hanno permesso
di distinguere tre distinte fasi tettoniche, compatibili
con questo campo di stress, rispettivamente nel Tortoniano
inferiore-medio, nel post-Tortoniano superiore e nel post-
Pliocene medio-superiore. Altre strutture mappate nell'area
di studio (faglie dirette orientate NO-SE e pieghe orientate
NE-SO) non sono cinematicamente compatibili con le
strutture descritte in precedenza perché sono congruenti
con un campo di stress regionale che ha prodotto compressione
lungo direttrici orientate NE-SO (pieghe) e distensione
lungo direttrici orientate NO-SE (faglie dirette).
L’assenza di vincoli stratigrafici e di chiari rapporti di antecedenza
non consente di vincolare temporalmente l’attività
delle strutture cinematicamente compatibili con il nuovo
campo di stress. Tuttavia, si ritiene che, almeno parte di esse,
possano essere state attive in seguito al mutamento del regime
geodinamico che, com’è regionalmente noto, ha prodotto,
a partire dal Pleistocene medio, l’inversione del campo di
stress regionale agente sull’area di studio. I dati neotettonici
della recente letteratura ed i meccanismi focali dei terremoti
confermano questa visione ed evidenziano inoltre che in
tale contesto tettonico la Faglia di Mattinata sia stata riattivata
come trascorrente destr
Shallow-water carbonate depositional systems from the Murge area: a stratigraphic and sedimentological trip from Cretaceous to present-day time
No full textCaratteri stratigrafici e sedimentologici della successione carbonatica di Grave Rotolo (Monopoli, Murge sud-orientali)
No full textL’obiettivo di questo lavoro è la collocazione cronostratigrafica, attraverso l’analisi delle microfacies in sezione sottile, della successione carbonatica affiorante nella
prima parte di Grave Rotolo. In aggiunta, l’analisi delle caratteristiche composizionali e tessiturali delle microfacies ha consentito di riconoscere le principali caratteristiche sedimentologiche delle litofacies e di interpretare gli
ambienti di piattaforma in cui la successione si è depositata durante il Cretacico superiore
Thirty Years of sequence stratigraphy: applications, limits and prospects - Workshop Abstract Volume
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