ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA SEZIONE NEOGENICA DI PISCOPIO NELL AREA DI M.TE PORO, VIBO VALENTIA (CALABRIA)

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1 Geologica Romana 40 (2007), ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA SEZIONE NEOGENICA DI PISCOPIO NELL AREA DI M.TE PORO, VIBO VALENTIA (CALABRIA) Anna Rao*, Pierparide Gramigna* & Claudio Neri* * Dipartimento di Scienze della Terra, Università della Calabria, Via P. Bucci, Cubo 15 b, I Rende (Cosenza), Italy RIASSUNTO - In questo lavoro vengono presentati i risultati dello studio biostratigrafico a foraminiferi planctonici di una sezione neogenica affiorante a Piscopio, ubicata in prossimità dell altopiano del Poro (Vibo Valentia). La successione mostra uno spessore complessivo di 50 metri. I campioni sono stati raccolti ad intervalli di circa cm e per ognuno di essi è stata eseguita l analisi quantitativa dei foraminiferi planctonici rappresentata in curve di frequenza. Le variazioni di abbondanza dei taxa hanno permesso l individuazione dei bioeventi stratigraficamente significativi. La parte inferiore (Intervallo I) della sezione è caratterizzata dalla comune presenza di globorotalie carenate riferibili alla Globorotalia miotumida group. In particolare sono stati identificati morfotipi conici, attribuibili a Globorotalia conomiozea s.s., in associazione con esemplari di Globorotalia saheliana. Per quanto riguarda i Neogloboquadrinidi risulta essere abbondante Neogloboquadrina acostaensis con avvolgimento sinistrorso. Nella parte intermedia della sezione (Intervallo II) si registrano due eventi biostratigrafici rilevanti: il cambio di avvolgimento di Neogloboquadrina acostaensis da sinistrorso a destrorso, la comparsa di Turborotalita multiloba nei campioni FB13 - FB14 e la sua scomparsa nel campione FB15. Tali dati indicano per gli intervalli I e II della sezione un età messiniana. Nel terzo intervallo, dopo la grande lacuna stratigrafica, si registra nei campioni FB18, FB18A, FB8C la presenza di Globorotalia inflata insieme a esemplari di Globorotalia crassaformis group, quest ultima risulta più abbondante nel campione FB8C. Questi bioeventi indicano un età tardo-pliocenica. Infine i dati paleoecologici evidenziano e confermano l instaurarsi di bacini stressati da importanti fluttuazioni di salinità. PAROLE CHIAVE: facies sedimentarie, foraminiferi planctonici, biostratigrafia, Neogene, M.te Poro, Calabria, Italia. ABSTRACT - The sedimentary succession of the M.te Poro area (Vibo Valentia, Calabria) mainly consists of silicoclastic-carbonate sediments unconformably lying on the Hercynian crystalline basement. The studied section of Piscopio, about 50 m in thickness, is costituted of the following main units. The base is represented by gray fossiliferous sandstones, marked by concentration of pebbles and oyster shell lags; fossils are mainly represented by bivalves, gastropods and echinoids (Clypeaster). This unit marks the first event of the Tortonian transgression (Selli, 1957). The subsequent Tortonian deposits are made of yellowish poorly cemented sandstones, rich in Heterostegina papyracea (Papazzoni & Sirotti, 1999), with a depositional style quite similar to the previous unit. The fossil assemblage includes again Clypeaster, Echinolampas, Terebratula, and rhodolites. Small bioconstructions with a primary framework constituted of Porites - Tarbellastrea commonly occur. With an abrupt contact the overlying unit is made of blue hemipelagic marls rich in planktonic microfauna, echinoids as Spatangus, interbedded with tripolaceous marlstones and massive limestones of Messinian age. Finally, after a large sedimentary gap during the late Miocene-early Pliocene, the Neogene succession ends with hybrid arenites characterized by swaley/hummocky depositional structures and clinostratified body assimilable to tidal dunes. The succession has been studied from biostratigraphic point of view with planktonic foraminifers quantitative counting. The main results are the following: the basal-middle part of the Piscopio section is Messinian in age and referable to the Globorotalia miotumida Zone MMi13 (Iaccarino & Premoli Silva, 2007) for the occurrence of Globorotalia conomiozea, highly conical morphotypes of Globorotalia miotumida group, and specimens of Globorotalia saheliana, Neogloboquadrina acostaensis sx, Neogloboquadrina acostaensis dx. After the large cover interval, the uppermost part of the Piscopio section, samples FB18, FB8C, can be ascribed to the early Pliocene for the presence of the index species as Globorotalia inflata and Globorotalia crassaformis group. Globigerinoides and Orbulina, forms indicative of relatively warm waters, dominate the lower part of the basal marls (samples FB9, FB10, FB11). In the samples FB12, FB13, FB14 the assemblages are rich in Neogloboquadrinids and Globigerina bulloides indicative of nutrient-rich waters. The simultaneous presence of Neogloboquadrinids, as well as surface-dwellers as Globigerinoides of oligotrophic stratified waters, and Globigerina indicating mixed waters, would suggest a high seasonal salinity contrast (Hemleben et al., 1989). In the samples (FB15, FB16), just below the carbonate bed, (Calcare di Base Formation), the planktonic foraminifera fauna is scarce and small, often absent or indeterminable, indicating severely stressed environment

2 148 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. probably related to environment instability. KEY WORDS: sedimentary facies, planktonic foraminifers, biostratigraphy, Neogene, Monte Poro, Calabria, Italy. INTRODUZIONE Questo lavoro rappresenta un primo contributo allo studio della successione sedimentaria affiorante nell area di Monte Poro (Vibo Valentia, Fig. 1). Esso s inserisce nel più generale obiettivo di approfondire i dati biostratigrafici regionali (scarsi e frammentari) e rivedere il quadro cronostratigrafico dei depositi neogenici calabresi. Si deve infatti sottolineare che mentre è relativamente abbondante la letteratura scientifica relativa a ricerche a carattere geologico (Selli, 1957; Nicotera, 1959; Neri et al., 2005a, 2005b), quella riguardante la biostratigrafia è stata oggetto di un interesse secondario. Infatti i precedenti lavori, condotti nell area di M.te Poro, studiano aspetti principalmente paleoecologici (Barbera & Tavernier, 1987, 1990); (Ferretti et al., 2003; Grasso et al., 1996; Papazzoni & Sirotti, 1999). La successione sedimentaria è stata analizzata sia dal punto di vista sedimentologico che micropaleontologico. L analisi geologico-sedimentaria ha permesso una prima ricostruzione delle geometrie deposizionali, lo studio micropaleontologico quantitativo ha consentito il riconoscimento dei bioeventi più significativi a foraminiferi planctonici. I dati stratigrafico-sedimentari integrati con quelli biostratigrafici hanno permesso di ottenere un chiaro quadro cronostratigrafico della successione studiata. INQUADRAMENTO GEOLOGICO- STRATIGRAFICO DELL AREA DI STUDIO L area di studio è ubicata sul versante tirrenico della Calabria centro-meridionale delimitata dall altopiano del Monte Poro (Vibo Valentia). Esso costituisce una porzione del dominio montuoso delle Serre localizzato tra Catanzaro a Nord, la valle del Mesima ad Ovest, la piana di Gioia Tauro a Sud e la costa Ionica ad Est. Dal Miocene superiore (Tortoniano) il complesso cristallino-metamorfico subsideva e veniva ricoperto da depositi marini tortoniani (Nicotera, 1959). I processi tettonici legati al sollevamento della catena sono riferibili a fasi post-alpine: la fase del Miocene superiore e la fase medio-pliocenica. Più recenti fasi compressive sono state attribuite all attività tettonica pleistocenica (Ghisetti, 1979; Meulenkamp et al., 1986; Van Dijk & Okkes, 1991). I depositi Neogenici dell area di M.te Poro consistono in sedimenti silicoclastici-carbonatici che poggiano in discordanza (Fig. 2, Tav. 1, Fig. 1) su un basamento cristallino di età Ercinica, a paleotopografia spesso articolata. La base della successione è rappresentata da arenarie debolmente cementate con intercalazioni conglomeratiche e lag a gusci di ostree. Questa unità basale marca il primo evento della trasgressione tortoniana (Selli, 1957). L unità successiva è caratterizzata da arenarie bruno-giallastre, debolmente cementate, ricche in Heterostegina papyracea (Papazzoni & Sirotti, 1999) e mostra uno stile deposizionale simile alla precedente unità. Frequenti sono le eteropie di facies: isolate biocostruzioni a Porites e Tarbellastrea crescono direttamente sul basamento cristallino (Tav. 2, Fig. 2; Tav. 2, Fig. 3; Tav. 2, Fig. 5) e s interdigitano lateralmente alle arenarie-conglomeratiche marine, venendo ricoperte, in parte, anche dalle arenarie bruno giallastre. Solchi di battente tagliati orizzontalmente nel basamento cristallino (Tav. 2, Fig. 4) risultano tra le evidenze morfologiche della paleofalesia. Segue, con contatto stratigrafico netto, un unità costituita da marne sottilmente stratificate, emipelagiche (Tav.1, Fig. 2), ricche in microfauna planctonica passanti, in modo abbastanza graduale e verso l alto, a marne tripolacee (Tav. 1, Fig. 3) e al cosiddetto Calcare di Base (Tav. 1, Fig. 4) che precede i depositi evaporitici della Crisi di Salinità Messiniana. Dopo una importante lacuna stratigrafica della durata Miocene superiore-pliocene inferiore, la successione neogenica termina con sabbie fossilifere e paraconglomerati, caratterizzati da strutture deposizionali tipo swaley/hummocky (Tav. 2, Fig. 1), e corpi clinostratificati assimilabili a dune tidali (Tav. 2, Fig. 6). LA SEZIONE DI PISCOPIO Analisi sedimentologico-stratigrafica Fig. 1 - Schema geologico con la localizzazione dell area di studio. - Geological scheme with the study location area. La successione, potente circa 50 metri, presenta una copertura di più di 20 metri (Fig. 3). La sezione può essere suddivisa in tre unità litologiche da cui sono stati prelevati 16 campioni: quattro (FB9 - FB12) nell unità marnoso-argillosa, quattro (FB13 - FB16) nell unità tri-

3 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), Fig. 2 - Schema stratigrafico dei depositi neogenici dell area di M.te Poro. - Stratigraphic scheme of Neogene deposits of the M.te Poro area. polacea, otto (FB17A - FB18B, FB8C, FB8D) nell unità sabbie fossilifere al tetto del Calcare di Base. L unità basale, dello spessore di 10 m, è costituita da marne argillose di colore grigio-azzurro (Tav. 1, Fig. 2), sottilmente stratificate e con sottili intercalazioni di livelli lignitiferi; seguono marne ed argille tripolacee, di colore biancastro, fittamente laminate a scala millimetrica o subcentimetrica (Tav. 1, Fig. 3). L unità successiva, potente pochi metri, è caratterizzata da carbonati bianchi, suddivisi in strati pluridecimetrici messi in evidenza da livelli e tasche di argille verdi (Tav. 1, Fig. 4): questa unità è attribuibile al cosiddetto Calcare di Base. Il tetto di questa unità risulta notevolmente incarsito per fenomeni di esposizione subaerea. Al di sopra del Calcare di Base, dopo circa 2 m di copertura, affiorano sabbie argillose scure, all interno delle quali si rinvengono ciottoli carbonatici centimetrici, molto alterati, e lag di clasti neri. Ciò potrebbe rappresentare il prodotto dello smantellamento di carbonati peritidali deposti nelle fasi iniziali dell evento trasgressivo, successivo alla Crisi di Salinità Messiniana. Dopo una copertura di circa 20 metri, seguono areniti ibride ben cementate a tetto, con strutture deposizionali di alta energia (plane lamination, hummochy e swaley cross stratification) organizzate in set da decimetrici a pluridecimetrici (Tav. 2, Fig. 1); la presenza di una considerevole componente planctonica (foraminiferi planctonici) (Tav. 1, Fig. 4) nel sedimento in contraddizione con le evidenze di carattere sedimentologico che indicherebbero un ambiente compreso tra la shoreface e l offshore transition. Un corpo caratterizzato da paraconglomerati e arenarie grossolane, con base erosiva e geometria clinoforme (Tav. 2, Fig. 6), assimilabile ad una duna a controllo tidale, chiude la successione stratigrafica appena descritta. Biostratigrafia a foraminiferi planctonici Premessa metodologica In questo lavoro è stato utilizzato lo schema biostratigrafico proposto da Iaccarino & Premoli Silva (2007) (Fig. 4). Esso deriva dallo schema zonale di Sprovieri et al. (2002) integrato con lo schema zonale di Iaccarino & Salvatorini (1982), Iaccarino (1985) per il Miocene, e di

4 150 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. TAVOLA 1 Fig. 1 - Sovrapposizione in onlap delle arenarie marine a Clypeaster sul basamento a paleotopografia articolata di età ercinica. La linea in tratteggio nero indica la superficie di discontinuità stratigrafica (unconformity). La successione silicoclastica affiorante misura, in potenza, circa 30 m. Fig. 2 - Marne emipelagiche grigio-bluastre ad Orbulina. La linea bianca in tratteggio mostra il contatto con le sovrastanti marne tripolacee seguite dall unità carbonatica ( Calcare di Base ). La potenza complessiva è di metri 10. Fig. 3 - Marne tripolacee a laminazione piano parallela millimetrica/subcentimetrica. Fig. 4 - Calcare di Base organizzato in banchi pluridecimetrici separati da intercalazioni argillo-marnose di colore olivastro. Fig. 5 - Packstone bioclastico a foraminiferi planctonici, facies caratteristica delle areniti ibride. PLATE 1 Fig 1 - Onlap of the marine Clypeaster sandstones above the Hercynian basement with articulate paleotopography. The dashed black line shows the stratigraphic discontinuity (unconformity). The siliciclastic succession measures about 30 m in thickness. Fig. 2 - Gray bluish Orbulina hemipelagic marls. The dashed white dashed line shows the contact with the overlying tripolaceous marls which are followed by the carbonatic unit ( Calcare di Base ). The complessive thickness is 10 meter. Fig. 3 - Tripolaceous marls with very fine plane parallel lamination. Fig. 4 - Calcare di Base organized in pluridecimetric banks which are separated by oleaster clay marlstone interlayers. Fig. 5 - Planktonic foraminifer bioclastic packstone, typical facies of hybrid arenites.

5 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), Fig. 3 - Colonna litostratigrafica della sezione Piscopio (VV). - Litostratigraphic column of the Piscopio section (VV).

6 152 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. TAVOLA 2 Fig. 1 - Arenarie ibride ad hummocky/swaley cross lamination organizzate in set dello spessore variabile dai 20 ai 100 cm, riferibili a tempestiti. L affioramento misura, in estensione, circa 10 m. Fig. 2 - Corpo biohermale ad alghe rosse e coralli (Porites e Tarbellastrea) cresciuto sul basamento cristallino ed eteropico alle sabbie gialle ad Heterostegina papyracea. Le dimensioni del corpo si aggirano sui 3 m in larghezza e 2,50 m in altezza. Fig. 3 - Porites di forma mammellonare preservato in matrice silicoclastica. Fig. 4 - Solco d erosione o di battente tagliato nella paleofalesia. Il riempimento conglomeratico, trapezoidale, misura circa 2 m in larghezza e 1 in altezza. Fig. 5 - Colonia a Porites rinvenuta in prossimità del bioherma. Sono evidenti i calici nella visione longitudinale. Fig. 6 - Visione bidimensionale della duna tidale. La linea in tratteggio indica il lag paraconglomeratico di appoggio del corpo clinostratificato. Lo spessore del corpo è di circa 5 m. PLATE 2 Fig. 1 - Hybrid sandstones with hummocky/swaley cross laminations organized in sets of variable thickness ( cm), referable to tempestites. The outcrop measures, in extension, about 10 m. Fig. 2 - Coral algae biohermal body grows on the crystalline basement and heteropic to the Heterostegina yellow sands. The body measures 3 m in width and 2,50 m in height. Fig. 3 - Mammellonarshape of Porites colony preserved in siliciclastic matrix. Fig. 4 - Tidal notch, cut in the paleocliff. The conglomerate filling, trapezoidal, measures about 2 m in width and 1 m in height. Fig. 5 - Porites colony lying near of the bioherm. In longitudinal view calices are observable. Fig. 6 - Bidimensional view of a tidal dune. Dashed line shows a paraconglomeratic lag supporting the clinostrafied body. The body thickness is about 5 m.

7 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), Fig. 4 - Schema bio-cronostratigrafico a foraminiferi planctonici del Mio-Pliocene (Iaccarino & Premoli Silva, 2007). - Bio-Chronostratigraphic scheme to planktonic foraminifers of the Mio-Pliocene (Iaccarino & Premoli Silva, 2007). Cita (1975) e Sprovieri (1993) per il Plio-Pleistocene. Lo schema adottato, basato sull analisi quantitativa dei foraminiferi planctonici (Sprovieri, 1993; Hilgen et al., 2000; Sprovieri et al., 2002; Hilgen et al., 2003; Iaccarino et al., 2004; Di Stefano et al., in press), ha permesso di migliorare la risoluzione biostratigrafica delle precedenti zonazioni. ll conteggio quantitativo (circa 300 specie) è stato effettuato sulla frazione maggiore di 125 µm. Nell analisi statistica alcuni taxa sono raggruppati sotto un solo nome. Globigerina bulloides group; comprende Globigerina parabulloides; Orbulina universa group comprende Orbulina bilobata e Orbulina suturalis. Globorotalia miotumida group include anche Globorotalia conomiozea. La percentuale di Globigerinoides obliquus include anche Globigerinoides obliquus extremus. Risultati biostratigrafici La sezione Piscopio può essere suddivisa in tre intervalli: Intervallo I: campioni (FB9 - FB12) marne argillose; Intervallo II: campioni (FB13 - FB16) argilla marnosa con intercalati livelli tripolacei; Intervallo III: campioni (FB17 - FB18 - FB8C, FB8D) sabbie fossilifere. INTERVALLO I (0-5 metri) Le marne argillose campionate contengono associazioni a foraminiferi planctonici abbondanti e diversificate, in ottimo stato di conservazione. Sono presenti anche foraminiferi bentonici ed ostracodi. I campioni basali dell intervallo esaminato contengono un associazione fossile a Dentoglobigerina altispira globosa, Globoturborotalita apertura, Globigerina bulloides, Globigerina decoraperta, Globigerina falconensis, Globigerinella siphoniphera, Globoturborotalita nepenthes, Globigerinoides bulloideus, Globigerinoides obliquus obliquus, Globigerinoides obliquus extremus, Globigerinoides trilobus, Globigerinoides sacculifer, Globigerinoides quadrilobatus, Globorotalia miotumida, Globorotalia conomiozea, Globorotalia saheliana, Globorotalia scitula (sx e dx), Neogloboquadrina acostaensis (sx e dx), Neogloboquadrina humerosa, Turborotalita quinqueloba, Orbulina bilobata, Orbulina suturalis e Orbulina universa. Le distribuzioni quantitative delle specie più importanti sono illustrate nella Fig. 5ab e suggeriscono le seguenti osservazioni. Nei campioni FB9 - FB12 è stata registrata la presenza di globorotalie carenate riferibili alla Globorotalia miotumida group, in particolare sono stati identificati morfotipi conici, attribuibili a Globorotalia conomiozea s.s. (Tav. 3, Fig. 1), in associazione con esemplari di Globorotalia saheliana (Tav. 4, Fig. 2) mentre non è registrata la presenza di Globorotalie menardii form 4 e form 5. Tra le globorotalie non carenate prevale Globorotalia scitula con avvolgimento destrorso. Globigerinoides obliquus obliquus e Globigerinoides obliquus extremus risultano presenti dalla base della sezione, la loro presenza è continua anche se si registra una diminuzione nel numero di esemplari nei campioni FB11 - FB12 dell intervallo I. Per quanto riguarda i neogloboquadrinidi risulta essere abbondante Neogloboquadrina acostaensis (Tav. 3, Fig. 2) con avvolgimento sinistrorso soprattutto nei campioni FB11 - FB12. Questi dati consentono di riferire l intervallo I al Messiniano inferiore Zona MMi13a a Globorotalia miotumida (Fig. 4) essendo presente quest ultima specie insieme a Globorotalia conomiozea.

8 154 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. Fig. 5a - Distribuzione quantitativa (parziale) dei foraminiferi planctonici più significativi nella sezione di Piscopio. - Quantitative distributions (partial) of the planktonic foraminifers of selected taxa of the Piscopio section.

9 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), Fig. 5b - Distribuzione quantitativa (parziale) dei foraminiferi planctonici più significativi nella sezione di Piscopio. - Quantitative distributions (partial) of the planktonic foraminifers of selected taxa of the Piscopio section.

10 156 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. TAVOLA 3 Fig. 1 - Globorotalia conomiozea Kennett. 1a - vista spirale, b - ombelicale, c - laterale. Sezione Piscopio, campione FB9, x 105. Fig. 2 - Neogloboquadrina acostaensis Blow sx. 2a - vista spirale, b - ombelicale, c - laterale. Sezione Piscopio, campione FB9, x 105. Fig. 3 - Globorotalia inflata d Orbigny. 3a - vista spirale, b - ombelicale, c - laterale. Sezione Piscopio, campione FB18, x 90. Fig. 4 - Globorotalia crassaformis Galloway & Wissler group. 4a - vista spirale, b - ombelicale, c - laterale. Sezione Piscopio, campione FB8C, x 130. PLATE 3 Fig. 1 - Globorotalia conomiozea Kennett. 1a - spiral, b - umbilical and c - lateral view. Piscopio section, sample FB9, x 105. Fig. 2 - Neogloboquadrina acostaensis Blow sx. 2a - spiral, b - umbilical and c - lateral view. Piscopio section, sample FB9, x 105. Fig. 3 - Globorotalia inflata d Orbigny. 3a - spiral, b - umbilical and c - lateral view. Piscopio section, sample FB18, x 90. Fig. 4 - Globorotalia crassaformis Galloway & Wissler group. 4a - spiral, b - umbilical and c - lateral view. Piscopio section, sample FB8C, x 130.

11 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), TAVOLA 4 Fig. 1 - Turborotalita quinqueloba (Natland). 1a - vista spirale, b - ombelicale c - laterale. Sezione Piscopio, campione FB13, x 160. Fig. 2 - Globorotalia saheliana Catalano & Sprovieri. 2a - vista spirale, b - ombelicale. Sezione Piscopio, campione FB10, x 90. Fig. 3 - Neogloboquadrina acostaensis Blow dx. 3a - vista spirale, b - ombelicale. Sezione, Piscopio campione FB10, x 140. Fig. 4 - Turborotalita multiloba Romeo. 4a - vista spirale, b - ombelicale. Sezione Piscopio, campione FB13, x 180. Fig. 5 - Globigerinita cf. uvula Ehrenberg. 5a - vista ombelicale. Sezione Piscopio, campione FB13, x 110. Fig. 6 - Bulimina echinata d Orbigny. Sezione Piscopio, campione FB13, x 90. Fig. 7 - Bulimina echinata d Orbigny. Sezione Piscopio, campione FB13, x 130. PLATE 4 Fig. 1 - Turborotalita quinqueloba (Natland). 1a - spiral, b - umbilical and c - lateral view. Piscopio section, sample FB13, x 160. Fig. 2 - Globorotalia saheliana Catalano & Sprovieri. 6a - spiral, b - umbilical. Piscopio section, sample FB10, x 90. Fig. 3 - Neogloboquadrina acostaensis Blow dx. 5a - spiral, b - umbilical. Piscopio, section sample FB10, x 140. Fig. 4 - Turborotalita multiloba Romeo. 4a - spiral, b - umbilical. Piscopio section, sample FB13, x 180. Fig. 5 - Globigerinita cf. uvula Ehrenberg. 5a - umbilical. Piscopio section, sample FB13, x 110. Fig. 6 - Bulimina echinata d Orbigny. Piscopio section, sample FB13, x 90. Fig. 7 - Bulimina echinata d Orbigny. Piscopio section, sample FB13, x 130.

12 158 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. INTERVALLO II (9-12 metri) I campioni dell intervallo II (raccolti nelle marne argillose con intercalati livelli tripolacei sotto il Calcare di Base ), contengono, ad esclusione del campione FB13, associazioni a foraminiferi piuttosto povere; il campione FB16 risulta sterile. La conservazione dei microfossili è, in media, di qualità accettabile, nonostante molti gusci siano ricristallizzati. La distribuzione delle specie identificate nei campioni esaminati è mostrata nella Fig. 5a-b. I campioni basali (FB 13, 14 e 15) dell intervallo considerato contengono un associazione fossile costituita da: Dentoglobigerina altispira globosa, Globoturborotalita apertura, Globigerina bulloides, Globigerina decoraperta, Globigerina falconensis, Globigerinella siphoniphera, Globigerinella obesa, Globigerinita glutinata, Globigerinoides bulloideus, Globigerionoides obliquus obliquus, Globigerionoides obliquus extremus, Globigerinoides trilobus, Globigerinoides sacculifer, Globigerinoides quadrilobatus,globorotalia scitula (sx e dx), Neogloboquadrina acostaensis (sx e dx), Neogloboquadrina cf. atlantica, Neogloboquadrina humerosa, Neogloboquadrina dutertrei,turborotalita multiloba, Turborotalita quinqueloba, Orbulina bilobata, Orbulina suturalis e Orbulina universa, Sphaerodinellopsis spp., Tenuitellinata angustiumbelicata. In quest intervallo non si rinvengono specie appartenenti al gruppo Globorotalia miotumida; tuttavia nei campioni FB13 - FB14 si registra la presenza di Turborotalita multiloba (Tav. 4, Fig. 4) e di globorotalie non carenate appartenenti al gruppo scituloide. Per quanto riguarda i neogloboquadrinidi (Neogloboquadrina acostaensis sx, dx; Neogloboquadrina humerosa, Neogloboquadrina cf. atlantica, Neogloboquadrina dutertrei) risultano abbondanti nel campione FB13. In particolare, l analisi quantitativa ha messo in evidenza la frequenza della specie Neogloboquadrina acostaensis con avvolgimento destrorso (Tav. 4, Fig. 3) e l assenza di Orbulina universa. Esemplari di Globigerinita cf. uvula sono stati rinvenuti nel campione FB13. Nel campione FB14 si registra la presenza di Bulimina echinata associata a specie planctoniche di piccole dimensioni. Gli ultimi esemplari di Globigerinoides obliquus extremus sono stati rinvenuti in questo campione. Nel secondo intervallo si registrano due dati biostratigrafici rilevanti. Il cambio di avvolgimento di Neogloboquadrina acostaensis da sinistrorso a destrorso (Iaccarino, 1985) che è ritenuto un biovento importante per l area mediterranea in quanto marca la base della biozona MMi13c. La presenza di Turborotalita multiloba nei campioni FB13 - FB14 e la sua scomparsa (Last Occurence) nel campione FB15. Questa specie, considerata come una forma endemica nel Mediterraneo, compare durante il Messiniano nelle condizioni ambientali stressate che hanno preceduto la Crisi di Salinità (Iaccarino & Premoli Silva, 2007). Questi dati suggeriscono che i campioni dell intervallo II sono riferibili alla Biozona MMi13c a Turborotalita quinqueloba di età tardo Messiniano (Fig. 4). INTERVALLO III (18-45 metri) I campioni FB18, FB18A, FB8C contengono ricche associazioni a foraminiferi planctonici, in ottimo stato di conservazione. Sono presenti anche foraminiferi bentonici. L associazione a foraminiferi planctonici è costituita da: Globoturborotalita apertura, Globigerina bulloides, Globoturborotalia decoraperta, Globigerina falconensis, Globigerionoides ruber, Globigerinoides trilobus, Globigerinoides elongatus, Globigerinoides bolli, Globigerinoides quadrilobatus, Globorotalia crassaformis group, Globorotalia inflata, Globorotalia scitula (sx e dx), Neogloboquadrina acostaensis (sx e dx), Neogloboquadrina humerosa, Neogloboquadrina dutertrei, Turborotalita quinqueloba, Orbulina bilobata, Orbulina suturalis e Orbulina universa. I campioni FB17A, FB17B, FB17C, FB18B presentano un abbondante residuo inorganico, frammenti di gusci, radioli di echinidi e numerosi frammenti di spicole di spugna. La distribuzione quantitativa delle specie riconosciute è mostrata nella Fig. 5 a-b. I dati più significativi sono illustrati sinteticamente qui di seguito. Globorotalia inflata (Tav. 3, Fig. 3) è registrata nei campioni FB18, FB18A, FB8C insieme a esemplari di Globorotalia crassaformis group (Tav. 3, Fig. 4). Quest ultima risulta più abbondante nel campione FB8C e non si rinvengono specie attribuibili a Globorotalia truncatulinoides truncatulinoides. Orbulina universa e Globigerinoides ruber, Globigerinoides elongatus sono frequenti in quest intervallo; anche Globorotalia scitula sx e dx sono piuttosto comuni. La presenza di Globorotalia inflata e di Globorotalia crassaformis group consente di attribuire questo intervallo alla Biozona MPL6 Globorotalia inflata Interval Zone del Pliocene superiore. Tale dato biostratigrafico indica la presenza nella successione di un ampia lacuna stratigrafica che riguarderebbe gran parte del Messiniano ed il Pliocene inferiore-medio. CONSIDERAZIONI PALEOECOLOGICHE Nell intervallo I l associazione dei foraminiferi planctonici è dominata da Globigerinoides (sebbene includa anche globorotalie e neogloboquadrinidi). La Globorotalia scitula è considerata una specie (sub-) polare (Bé, 1977; Itou et al. 2001) ed è soprattutto presente nei sedimenti di età glaciale del Mar Mediterraneo (Thunell, 1978; Rohling et al., 1997; Capotondi et al., 1999). I neogloboquadrinidi sono presenti soprattutto in acque fredde e stratificate e sono indicatori di un maximum di clorofilla il quale provocherebbe un aumento della produttività primaria ( Fairbanks & Wiebe,1980; Rohling & Gieskes, 1989; Kuroyanagy & Kawahata, 2004). La simultanea presenza di neogloboquadrinidi e di Globi-

13 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), gerinoides (surface-dwellers), indicatori di acque oligotrofiche stratificate, e di Globorotalia (deep dwellers) potrebbero indicare un mixing di acque causato da elevato contrasto stagionale (Pujol & Vergnaud-Grazzini, 1995; Kouwenhoven et al., 2003). Nell intervallo II l associazione a foraminiferi planctonici è dominata da neogloboquadrinidi e turborotalide mentre si registra una diminuzione in abbondanza per quanto riguarda i Globigerinoides. I neogloboquadrinidi, inclusi da Sierro et al. (2003) nel cold-eutrophic group, aumentano abbondantemente in primavera quando le acque eutrofiche seguono il mixing di acque profonde invernali (Hemleben et al., 1989; Pujol & Vergnaud - Grazzini, 1995). Anche Turborotalia quinqueloba (Tav. 4, Fig. 1) è indicativa di acque fredde eutrofiche (Tolderlund & Bé, 1971; Hemleben et al., 1989) così come Globigerina bulloides che è spesso associata a correnti di upwelling (Pujol & Vergnaud - Grazzini, 1995). La specie Bulimina echinata (campione FB 14, Tav. 4, Fig. 6) è frequente durante il Messiniano nell area mediterranea ed è comunemente associata ad ambienti ipersalini (Van der Zwaan 1982; Violanti, 1996). La presenza di questi taxa potrebbe suggerire importanti variazioni di salinità, con conseguente ambiente marino stressato. CONCLUSIONI Lo studio sedimentologico e biostratigrafico della successione neogenica di Piscopio ha permesso di definire il quadro biostratigrafico e l architettura deposizionale dei depositi di M.te Poro. La documentazione degli eventi stratigrafico-sedimentari suggerisce quanto segue: depositi silicoclastici poggiano in discordanza (onlap) sul basamento ercinico a paleotopografia articolata e marcano il primo evento della trasgressione tortoniana. Biocostruzioni a Porites e Tarbellastrea s interdigitano alle arenarie francamente marine ( Arenarie a Clypeaster ) e vengono ricoperte dalle sabbie gialle ad Heterostegina con le quali sono in parte eteropiche, datate da Papazzoni & Sirotti, (1999) al Tortoniano superiore. Questo dato permette di attribuire ai corpi biocostruiti, precedentemente riferiti al Messiniano (Grasso et al., 1996), un età Tortoniana. L evento successivo è caratterizzato dall avvento delle marne ad Orbulina che denotano un approfondimento dell ambiente deposizionale prima dell istaurarsi delle condizioni evaporitiche. Infine, un unità silicoclastica ( sabbie fossilifere ) poggia in discordanza sul Calcare di Base e mette in evidenza una lacuna stratigrafica di grande estensione temporale Miocene superiore- Pliocene inferiore-superiore. Le caratteristiche sedimentologiche di questa unità che indicano ambienti deposizionali di acqua bassa oscillano tra la shoreface e l offshore transition (strutture sedimentarie tipo swaley/hummocky). Nell ambito della successione studiata, la distribuzione delle microfaune ha permesso di individuare due Zone biostratigrafiche (Fig. 4) e precisamente dal basso verso l alto: Zona MMi13 (Subzona MMi13a, Subzona MMi13c) e Zona MPL6. La prima è riferita al Messiniano, la seconda al Pliocene superiore. In particolare l intervallo I è riferibile alla Subzona MMi13a Globorotalia miotumida, per la presenza comune di tale specie, il limite superiore di questa biozona non è definito poiché è presente un tratto non campionato a causa di copertura detritica. Forse per tale motivo non è stato possibile registrare la LO (Last Occurrence) di Globorotalia miotumida group. L ambiente di deposizione era probabilmente non molto profondo ma con ampi scambi con il mare aperto come denota la ricca frazione planctonica. L intervallo II è riferibile alla Subzona MMi13c Turborotalita quinqueloba (Fig. 4). La distribuzione dei foraminiferi planctonici è discontinua nei campioni prelevati sotto il Calcare di Base. La microfauna, di piccole dimensioni e con marcata oligotipia, è dominata prevalentemente da neogloboquadrinidi. Le condizioni ambientali marine del bacino di deposizione dovevano essere stressate con acque stratificate e, forse, periodiche condizioni riducenti al fondo. Queste considerazioni sono rafforzate dalla presenza di resti vegetali nell ambiente di sedimentazione. Le microfaune, rinvenute nelle marne argillose, sono del tutto simili a quelle riscontrate nei Bacini di Amantea e Rossano (Rao et al., 2006); anche qui infatti sono presenti, nei livelli diatomitici, foraminiferi planctonici di piccole dimensioni con marcata oligotipia. L intervallo III è riferibile alla Zona MPL6 Inteval Zone Globorotalia inflata del Pliocene superiore per la presenza di Globorotalia inflata e Globorotalia crassaformis group in associazione con Globigerinoides ruber, Globigerinoides elongatus, Orbulina universa. Questi dati indicano la presenza di un ampia lacuna tra il Calcare di Base e le sabbie fossilifere (intervallo III) che si estenderebbe per gran parte del Messiniano fino al Pliocene inferiore-medio. RINGRAZIAMENTI - Il Prof. Claudio Neri, recentemente scomparso, è stato il principale autore della presente ricerca. I collaboratori desiderano ricordare le sue eccellenti qualità scientifiche ed umane. Inoltre gli autori rivolgono un ringraziamento particolare alla Prof.ssa D. Barra (Università degli Studi di Napoli Federico II ) per la lettura critica del manoscritto e per i suggerimenti nella revisione finale dello stesso. Contributo al progetto MIUR PRIN (L influsso di fluttuazioni paleoclimatiche sulle comunità di biocostruttori, la produttività carbonatica e la dinamica deposizionale di piattaforme meso-cenozoiche italiane). Bosellini A., coordinatore.

14 160 Geologica Romana 40 (2007), RAO et al. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Barbera C. & Tavernier A. (1987) - Osservazioni paleoambientali su di un banco di ostriche del Tortoniano di Capo Vaticano (Calabria, Italia). Convegno S.I.M. Sorrento Barbera C. & Tavernier A. (1990) - Paleoecologia dell successione Miocenica di Vibo Valentia. In: Robba E. (ed.), Atti del IV Simp. di Ecol. e Paleoec. delle Com. Bent., pp , Sorrento, Bé A.W.H. (1977) - An ecological, zoogeographic and taxonomic review of recent planktonic foraminifera. In: Ramsay, A.T.S. (Ed.), Oceanic Micropaleontology, vol. 1, 1-100, Academic Press, London. Capotondi L., Borsetti A.M. & Morigi C. (1999) - Foraminiferal ecozones: a high-resolution proxy for the Late Quaternary biochronology in the central Mediterranean Sea. Marine Geology, 153, Cita M.B. (1975) - Studi sul Pliocene e sugli strati di passaggio dal Miocene al Pliocene. VII. Planktonic foraminiferal biozonation of the Mediterranean Pliocene deep sea record. 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15 ASPETTI SEDIMENTOLOGICI E BIOSTRATIGRAFICI DELLA... Geologica Romana 40 (2007), formation rate. Paleoceanography, 6, Rohling E.J., Jorissen F.J. & De Stigter H.C. (1997) year interruption of Holocene sapropel formation in the Adriatic Sea. Journal of Micropaleontology, 16, Selli R. (1957) - Sulla trasgressione del Miocene nell Italia meridionale. Giorn. Geol., Ser. 2, 26, Sierro F.J., Flores J.A., Francés G., Vazquez A., Utrilla R., Zamarreño I., Erlenkeuser H. & Barcena M.A. (2003) - Orbitally controlled oscillations in planktic communities and cyclic changes in western Mediterranean hydrography during the Messinian. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 190, Sprovieri R. (1993) - Pliocene-early Pleistocene astronomically forced planktonic foraminifera abundance fluctuations and chronology of Mediterranean calcareous plankton bio-events. Riv. It. Paleont. Strat., 99, Sprovieri R., Bonomo S., Caruso A., Di Stefano A., Di Stefano E., Foresi L.M., Iaccarino S.M., Lirer F., Mazzei R. & Salvatorini G. (2002) - An integrated calcareous plankton biostratigraphy and biochronology for the Mediterranean Middle Miocene. Riv. It. Paleont. Strat., 108, , Milano. Thunell R.C. (1978) - Distribution of recent planktonic foraminifera insurface sediments of the Mediterranean Sea. Marine Micropaleontology, 3, Tolderlund D.S. & Bé A.W.H. (1971) - Seasonal distribution of planktonic foraminifera in the western North Atlantic. Micropaleontology, 17, Van der Zwaan G.J. (1982) - Paleoecology of late Miocene Mediterranean foraminifera. Utrecht Micropaleontological Bulletin, 25, 201 pp. Van Dijk J. & Okkes M. (1991) - Neogene tectonostratigraphics and kinematics of Calabria arc basin: implications for the geodynamics of the central Mediterranean. Tectonophysics, 196, Violanti D. (1996) - Paleoautecological analysis of Bulimina echinata (Messinian, Mediterranean area). In: Cherchi, A. (Ed.), Autecology of Selected Fossil Organisms. Special Volume Boll. Soc. Paleont. It., 3, Accettato per la stampa: Ottobre 2007

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