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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.47)

A 120.000 years evolution of the Alghero (Northwest Sardinia) coastal strandplain based on OSL dating: preliminary results

D. Sechi (*) , S. Andreucci (*) & V. Pascucci (*)


(*) Dipartimento di Scienze Ecologiche, Botaniche e Geologiche, Università di Sassari, Via Piandanna, 4 - 07100 Sassari.
dasechi@uniss.it


Abstract 

The study area is located along the Alghero Gulf (NW Sardinia, Italy), opened sea-ward to the West and laterally bordered by Mesozoic rock cliffs. The embayment
is dominated by 5 km long sandy beach-ridge system backed by human stabilized dunes. Further inland, a N-S oriented lagoon system named Calik occurs. It is fed by three rivers and connected to sea by a single mouth on the northwest side of the gulf. The studied succession crops out on the sea-ward bank of the modern lagoon system and is characterized by a 10 m-thick lithifi ed sandy body elongated north to south. Moreover a different outcrop of lithifi ed sandy body also occurs on a 3 m-thick coastal relief fragmenting the modern beach-ridge system.
The sedimentary successions have been studied in order to better understand the evolution of the Alghero Gulf and a geochronological framework has been established using the Optically Stimulated Luminescence (OSL) method conducted both on Quartz and K-feldspar grains. The studied successions can be subdivided into three unconformity bounded units: U1, U2 and U3.
Unit 1 is located on the lagoon-bank and consists of a well developed prograding sandy beach-ridge system.
This unit is characterized by a shallowing-upward trend comprising: upper shoreface, foreshore, backshore and lagoonal deposits. The foreshore maximum elevation is 5 meters asl. Thus, Unit 1 is tentatively referred to the last interglacial stage (MIS 5e, 135-125 ka) when the relative sea level was about 5 meters higher than the present. The base of succession consists of coarse sand and volcanic granules with a layers of shells. The base has been interpreted as a coastal plain where ephemeral rivers and sporadically washover fan occurred. It is capped by a thick limestone deposit which is interpreted as shallow lagoon basin.
The top of the limestone deposit is interfingered whit the base of a reddish palaeosol. The palaeosol most probably developed in the dry lagoon zone during the MIS 5 when the clime was warmer and arid than the present and the lagoon system prograded seaward. This unit is capped by a 10 m-thick dune system.
Unit 2 and U3 are partially located at the base of the modern beach. Unit 2 consists of a m-thick low-angle cross laminated dipping seaward sandy body, dominated by reworked marine shells aligned at the base of the strata.
This deposit has been interpreted as a foreshore of beach ridge and occurs 1.5 meters above the present one. OSL age refers this unit to 100 ka and, therefore, to the interglacial substage MIS5c (100-90 ka).
Unit 3 consists of a m-thick reddish palaeosol overlying U2 and, has an OSL age of 75 ka. It is referred to the early stage of the last glacial phase (MIS 4 75-65 ka).
The preliminary sedimentological observation and OSL data have allowed the reconstruction of the lagoon and beach ridge evolution between 125 Ka and 75 Ka. During MIS 5e the morphology of coastal plain was not much different from the present. The coastal plain was dominated and fed by streams and a shallow lagoon developed protected by a large beach ridge. The whole system prograded seaward during MIS 5e sea level highstand. Subsequently at end of MIS 5e sea level started to fall. During the MIS5c it was, however, still some meters (1.5 m) above the present and a short stillstand allowed the seaward progradation of the coastal system. Finally at the transition between MIS 5 and MIS 4 at about 77 Ka the sea level fell consistently and the coastline moved rapidly seaward for about 1 km; that is, more or less up to the present depth of -20m.

 

KEY WORDS: OSL, MIS5, coastal deposits, Quaternary, Sardinia.

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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