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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.36)

Sequence stratigraphy of a late Pliocene lignite seam (Upper Valdarno Basin, Northern Apennines, Italy)

A. Ielpi (*)


(*) Earth Sciences Department, University of Siena, Via Laterina 8 - 53100 Siena. ielpi@unisi.it 


Abstract 

We examine a major lignite seam occurring in the lower portion of the Castelnuovo Synthem, the oldest unconformity bounded stratigraphic unit of the Upper Valdarno Basin (Northern Apennines, Italy).
The lignite seam crops out at the top of an alluvial fan to fluvial succession and is capped by lacustrine strata. Facies analysis performed on field logs has been integrated with borehole logs, implementing a stratigraphic transect representative of the whole basin. Architectural analyses have been carried on with a sequence stratigraphic approach, depicting the stacking of several high-frequency depositional
sequences. Sequences register the progressive basin drowning, testified by the fluvial systems shutdown and subsequent lacustrine expansion.
An anomalous sequence internal architecture comes to light, as from the bottom to the top of the lignite seam, lowstand and highstand system tracts progressively thin, against a gradual thickening of the transgressive system tracts.

 

KEY WORDS: Sequence, synthem, Pliocene, lignite, Valdarno, Apennines.


Riassunto

Stratigrafia  sequenziale  di  un  livello  lignitifero  tardo pliocenico  (Bacino  del  Valdarno  Superiore,  Appennino Settentrionale, Italia).

Un importante giacimento lignitifero caratterizza la porzione inferiore del Sintema di Castelnuovo, la più antica unità allostratigrafica del Bacino del Valdarno Superiore (Appennino Settentrionale, Italia).
Il livello lignitifero affi ora al tetto di una successione di conoide alluvionale/piana fluviale e si trova a sua volta alla base di una successione lacustre. L’analisi di facies svolta su successioni affioranti è stata integrata con dati di pozzo, in modo da implementare un transetto stratigrafico rappresentativo per l’intero bacino. Analisi architetturali svolte con approccio sequenziale hanno evidenziato la presenza di diverse sequenze deposizionali ad alta frequenza.
Le sequenze deposizionali registrano il progressivo annegamento del bacino, caratterizzato dalla disattivazione dei sistemi fluviali e accompagnato dall’espansione della porzione lacustre. L’architettura interna della sequenze deposizionali risulta anomala, in quanto dalla base al tetto del livello lignitifero si assiste ad una progressiva diminuzione dello spessore dei lowstand e highstand system tracts, a fronte di un graduale ispessimento dei transgressive system tracts.


TERMINI CHIAVE: Sequenza, sintema, Pliocene, lignite, Valdarno, Appennino.

La successione sedimentaria miocenica affi orante nel settore
Nord-Orientale della Stretta di Catanzaro è costituita da depositi
terrigeni, evaporitici e carbonatici depositatesi all’interno di un
bacino sedimentario controllato da un complesso sistema di faglie
trascorrenti orientate NW-SE.
La sedimentazione ha inizio tra il Serravalliano e il Tortoniano
con i depositi di ambiente alluvionale-torrentizio del Conglomerato
del Corace seguite dalle arenarie e calcareniti di Tiriolo di ambiente
costiero che evolvono a facies schiettamente marine costituite dalle
argille marnose di Gagliano caratterizzate nella porzione superiore
da peliti euxiniche e diatomiti che segnano l’inizio della Crisi di
Salinità del Messiniano (CSM). In questa fase si depositano in
tutto il Mediterraneo, lungo i margini del bacino, facies selenitiche
e calcari micritici (Lower Evaporites). Nell’area di studio affi orano
esclusivamente le facies micritiche CdB-1 di probabile origine
batterica correlabili al CdB type 2 di MANZI et alii (2010) ed alle
facies di origine batterica di GUIDO et alii (2007), sviluppatesi durante
la prima fase della CSM tra 5,96 e 5,6 Ma. La fase successiva è
caratterizzata da una fase tettonica intra-messiniana e da un rapido
abbassamento del livello marino con lo sviluppo di un corpo caotico
costituito da slumps, blocchi di seleniti (sub-unità 1 del conglomerato
del Riato) e brecce carbonatiche (CdB-2) che evolvono verso l’alto con
trend fi ning e thinning-upward ad associazioni di facies con canali e
barre, con una drastica diminuzione dell’alimentazione intrabacinale
evaporitica e carbonatica a vantaggio di quella proveniente dalle unità
metamorfi che e plutoniche dell’Arco Calabro Peloritano.
La fase fi nale della CSM è registrata dallo sviluppo di un sistema
deposizionale fl uvio-deltizio che passa verso le aree bacinali a depositi
pelitici-sabbiosi, contenenti biofacies ad ostracodi (Lago Mare), e a
corpi selenitici in facies banded e massive di secondo ciclo.
La successione sedimentaria del settore NO della Stretta di
Catanzaro defi nisce un’architettura deposizionale riscontrabile nel
modello evolutivo proposto da ROVERI et alii (2008), caratterizzata da
corpi caotici (sub-unità 1 e 2 del conglomerato di Riato e CdB-2),
derivanti dalla cannibalizzazione dei depositi evaporitici e dei calcari
primari, e che registrano un graduale ritorno ad un’alimentazione
extra-bacinale derivante dall’erosione delle unità sedimentarie
serravallinae-tortoniane e metamorfi che-plutoniche dell’unità della
Sila.

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