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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.11)

The Barremian-Aptian shallow-marine carbonates of Monte Faito and of Santa Maria bore cores (central-southern Apennines, Italy). Regional correlation based on cyclostratigraphy.

S. Amodio (*), V. Ferreri (**) & B. D’Argenio (**) 

 

(*) DiSAm, Dipartimento di Scienze per l’Ambiente, Università degli Studi di Napoli “Parthenope”, Centro Direzionale, Isola C4 - 80143 Napoli. E-mail: sabrina.amodio@uniparthenope.it
(**) IAMC, Istituto per l’Ambiente Marino Costiero, CNR. Calata Porta di Massa, Porto di Napoli - 80142 Napoli.


Abstract 

In the last twenty years, high-resolution (cm scale) studies of several Cretaceous carbonate platform successions in central-southern Italy have demonstrated that they carry clear evidence of astronomically controlled eustatic oscillations reflected on their hierarchical stacking patterns (elementary cycles, bundles and superbundles) and exhibit a sequence-stratigraphic configuration, that is well evident in their superbundles (long eccentricity cycles) as well as in the composite mode of their aggradational pattern, laterally consistent also at more than 100 km distance.
Here are presented the centimetre-scale facies analysis of the S. Maria 6 and 4 Agip bore cores (east of Maiella Mountain, Abruzzi region, Early Barremian- Late Aptian in age) and of the Monte Faito section (Monti Lattari, Campania Region, Barremian – Early Aptian in age).
Taking into account the cyclic stacking patterns of the lithofacies and their grouping as well as of the early diagenetic features, the environmental oscillations have been constrained in well defined time intervals, typical of the Milankovitch periodicities (from ≈ 20 to ≈ 400ky).
Based on cyclostratigraphy and sequence stratigraphy criteria and using appropriate biostratigraphic, isotopic and paleomagnetic markers, high-resolution physical correlations (precision 100 ky) have been traced at regional scale among S. Maria composite core, Monte Faito and the previous studied Monte Raggeto (Monte Maggiore) sections. A chronostratigraphic diagram has been assembled for each of the above sections showing that bundles may be locally missing.
Moreover, a Barremian-Aptian composite orbital chronostratigraphy has been assembled suggesting the minimum time duration recorded in the considered interval, so that a regional sea-level oscillations history may be restored with a precision of ≤400 ky. On these bases, a minimum duration of 5.2 my for the Barremian interval (13 superbundles) has been estimated, close to the 5 my calculated for the whole Barremian from OGG et alii (2008). These results show as cyclostratigraphy of carbonate platform sequences, integrated with other stratigraphic methodologies and high-precision long distance correlations, is a valid tool to estimate the time duration of stratigraphic intervals and to assemble a “floating” orbital time scale.

 

KEY WORDS:  Shallow-marine carbonates, Environmental evolution, Orbital cyclicity, Regional correlation, Barremian-Aptian chronostratigraphy, central-southern Italy.


Riassunto

Il Barremiano-Aptiano di Monte Faito e dei carotaggi Santa Maria (Appennino  centro-meridionale,  Italia).  Correlazioni regionali in chiave ciclostratigrafica.

Negli ultimi 20 anni numerose successioni carbonatiche di mare basso di età cretacica affioranti in Appennino centro-meridionale (Italia centro-meridionale) sono state analizzate a scala centimetrica, documentando un’organizzazione ciclica delle litofacies e dei caratteri della diagenesi precoce. Tale periodicità appare organizzata in cicli elementari e loro raggruppamenti (bundle, superbundle) e legata ad oscillazioni eustatiche di alta frequenza (cicli di Milankovitch).
Assumendo una durata pari a ≅ 100ka e ≅ 400ka (eccentricità breve e lunga) rispettivamente per i bundle ed i superbundle, è stato possibile stimare un tempo minimo per la deposizione delle successioni analizzate. Risulta anche che alcuni cicli elementari, e più raramente alcuni loro raggruppamenti, possono mancare per erosione e/o per non deposizione, ogni qual volta lo spazio d’accomodamento decresce.
Sulla base dell’interpretazione stratigrafi co-sequenziale dei superbundle o di loro gruppi di più bassa frequenza, assimilabili a sequenze deposizionali (Transgressive-Regressive Facies Trends, T/RFTs), la sezione composita dei carotaggi Agip S. Maria 6 e 4 e la successione di Monte Faito, entrambe di età Barremiano-Aptiana, sono state correlate a scala regionale con la serie di Monte Raggeto, ben calibrata anche dal punto di vista isotopico e magnetostratigrafico. Sulla base di tale correlazione ed attraverso la costruzione di schemi cronostratigrafi ci per ciascuna sezione analizzata, viene documentato un record sedimentario che talora è interrotto da brevi lacune che non sono sempre registrate in tutti gli intervalli correlati, ovvero che hanno una diversa durata nelle singole successioni. Pertanto, una cronostratigrafi a orbitale composita di questi intervalli consente di stimare, in particolare per la porzione Barremiana, una durata minima di 5.2 ma in base al conteggio dei cicli dell’eccentricità lunga ovvero dei superbundle; questa stima appare molto prossima alla durata dell’intero Barremiano indicata dalla recente scala di OGG et alii (2008). La ciclostratigrafia, supportata da altre metodologie stratigrafiche, è pertanto un valido aiuto nella determinazione della durata di intervalli stratigrafici pari ad interi piani della scala geologica.

 

TERMINI CHIAVE: Carbonati di mare basso, Evoluzione ambientale, Ciclicità orbitale, Correlazione regionale, Cronostratigrafia del Barremiano-Aptiano, Italia centromeridionale.

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