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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.49)

Decay and recovery of the mid-Aptian carbonate factory in the Southern Apennine Carbonate Shelf (southern Italy)

L. Simone (*), G. Carannante (*) & D. Ruberti (**)


(*) Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Napoli “Federico II”, Largo S. Marcellino 10 - 80138 Napoli (Italy).
lusimone@unina.it
(**) Dipartimento di Scienze Ambientali, Seconda Università diNapoli, Via Vivaldi, 43 – 81100 Caserta (Italy).

daniela.ruberti@unina2.it

 

Abstract 

The Cretaceous peri-Tethyan carbonate systems record alternating phases of vigourous development and rapid decay of the shallow-water carbonate factories. After reaching their maximum palaeogeographic extent during the early Bedoulian time, the carbonate factories underwent unhealt episodes in relation to well-known crisis events (OAE1).
These events resulted in drowning episodes, as experienced in the northern Tethyan carbonate platforms, or in signals of water stress in the carbonate factories, evidenced by drastic changes in the fl oro-faunistic assemblages, as experienced in the carbonate platforms of the central-southern Tethyan belt.
In interpreting the inception and decay of different carbonate depositional systems, climatic-oceanographic variations together with sea-level oscillations are commonly considered key elements. However, local tectonic controls cannot be ruled out.
Detailed analyses have been performed on Aptian-Albian carbonate successions in the Matese Group (southern Apennines). Since the middle Aptian, the analysed successions suggest a scenario characterised by a complex, tectonically driven topography, replacing the previous large tropical shallow-water domain. From the Bedulian-Gargasian transition onwards, the analysed area evolved into subdomains characterised by diversified sedimentological trends.
A tectonic control infl uenced the Gargasian evolution of the considered area with local evolution into small intraplatform basins bordered by channelised margins.
Nevertheless, since the latest Bedulian onward, the studied successions register palaeoecological signals that cannot be linked exclusively with tectonic disturbance episodes because of the coeval appearance of analogous signals at a global scale, including a signifi cant shift in the biological assemblages and an outbreak of organisms indicative of stress conditions in the water mass.
The analysed Gargasian strata show impoverished biota: caprinids totally disappear, both as in situ and storm-related layer components, and hermatypic corals are drastically reduced. Muddy lithofacies prevail in intertidal metric cycles in which cyanobacterial consortia, both in the form of dense laminae and coalescent oncoids, orbitolinids and small gastropods (cerithiids) suggest restricted, nutrient-rich water. Large oncoids of Bacinella irregularis/Lithocodium aggregatus and mollusk (mostly oyster and gastropod) shell fragments significantly contribute to storm-related coarse skeletal intercalations, in which oligotrophic conditionadapted forms are reduced or absent. This pattern suggests generalised conditions of stress in the water mass and in more marginal open areas.
Following the mid-Aptian unproductive episode, characterised by the flourishing of assemblages adapted to mesotrophic-eutrophic conditions, the studied southern Apennines shallow-water domain changed again, with a progressive reduction of the previous mainly aragonitedominated chlorozoan assemblages and an increase of calcite-dominated skeletal components, including rudists with calcitic outer shell layers. Pioneer biota (e.g., cyanobacteria and polychetes) characteristically marked the first phases of recovery in the still-deteriorated shallow water domains, rapidly evolving into more complex and differentiated assemblages. The outbreak of nerineid and acteonid gastropods seems to be related to a flourishing of cyanobacterial mats and related microphytae and also to the presence of polychetes. Moreover, the grazing activity of the nerineids favoured the flourishing of oysters and oyster-like condrodonta. Among the rudists, the persistence/radiation of rudist species adapted to a wide range of temperatures and that adopted functional strategies that allowed them to thrive in unstable, open, unsuitable sea bottoms such as Requieniidae and Monopleuridae as well as the first elevator Radiolitidae; this suggests some kind of oceanographic change (e.g., seawater chemistry and/or temperature changes). To date, the rudist ecological constraints have yet to be defi ned. Nevertheless, on the basis of the associated benthic floro-faunistic assemblage, we can infer the complex environmental parameters in which mesotrophic/eutrophic conditions, presumably coupled with cooler and locally oligophotic conditions, cooperatively modifi ed carbonate factory characteristics.
 

 

KEY WORDS: Aptian, Southern Apennines, carbonate shelf, palaeoecological changes.

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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