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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.48)

Arid vs wet climatic evidence in the “Middle Cretaceous” calcareous successions of the Southern Apennines (Italy)

L. Simone (*) , S. Bravi (*) , G. Carannante (*) , I. Masucci (*) & F. Pomoni-Papaioannoud (*)


(*) Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Napoli “Federico II”, Largo S. Marcellino 10 - 80138 Napoli (Italy).
lusimone@unina.it

 

Abstract 

Albian–lower Turonian shallow-water carbonate successions cropping out in the Southern Apennines (Italy) contain evidence of repeated arid-evaporitic episodes. These successions cover a time span in which there was a major global transgression, superimposed by fluctuating sea levels, coupled with a significant increase in temperature.
In the analyzed area of Monteforte Cilento (Cilento area, Southern Italy), restricted peritidal facies dominate the section, and demonstrate the general characteristics associated with restricted brackish/schizohaline up to hypersaline depositional settings in which mesotrophic to mildly eutrophic conditions largely prevail. However,
an opening and/or deepening trend of the depositional areas is recorded upward in the succession by deeply bioturbated planktonic-rich strata at the Cenomanian– Turonian transition. This trend stopped with the inception of new shallow water depositional settings which radiolitid rudists repopulated or from which shallow water skeletal remains were supplied. This transient drowning event was anticipated and then marked by the occurrence of sediments bearing low-oxygen tolerant planktonic assemblages adapted to mesotrophic conditions. This suggests ecological conditions that were unfavourable to the main carbonate-producing shallow water assemblages at the Cenomanian-Turonian boundary. Conditions of stress in the reconstructed shallow water settings correlate with the deterioration of the water mass that culminated in deep water domains with the well- known OAE2 anoxic crisis.
The uppermost Albian–lower Cenomanian interval is characterized by intertidal/supratidal partially dolomitized limestone with abundant silica pseudomorphs after evaporites. The silicified evaporite nodules and layers are evidence of episodes of highly evaporitic conditions in very shallow subtidal to supratidal settings in which salty to hypersaline ponds and areas of sabkha occurred. The occurrence of xerophytic megafl oral remains also suggests that an arid, evaporite-promoting climate obtained in the depositional areas of the Albian–Cenomanian succession studied. Within the framework of the climatic evolution of “middle” Cretaceous time, the evaporitic cycles of the Monteforte Cilento section are of particular interest.
The different peri-Mediterranean carbonate successions record widespread karst phenomena and bauxite which are expressions of hot/humid climates. Accurate biostratigraphic analyses and published geochemical data constrain the evaporitic episodes recorded in the Monteforte Cilento section. The related arid/semiarid climatic conditions fall within a time interval in which different coeval Apennine successions show shallow water deposits (from stromatolitic/loferitic peritidal cycles of restricted inner shelf areas to more open subtidal deposits of an open shelf) sandwiched between two tectonicallyuplifted surfaces marked by humid climate-related mature soils (bauxite) and/or karst phenomena. This suggests that dry climatic episodes postdated the hot/wet intervals in which the bauxite and karst systems developed but, in turn, predated more recent hot/wet climatic conditions that resulted in the karst systems which occur at the top of the upper Cenomanian limestone.
 

 

KEY WORDS: Cretaceous;  Sedimentology;  Biostratigraphy;  Peritidal carbonate cycles; Silicifi ed evaporites; Southern  Apennines-Italy.

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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