3. FIRM E HARDGROUNDS NEL ROSSO AMMONITICO TOARCIANO DELL'APPENNINO CENTRALE

Firm- hardgrounds in the Lower Jurassic Rosso Ammonitico of central Apennines (Italy)

Coordinator : Paolo Monaco; e-mail: pmonaco@unipg.it
contributions: Jesus Caracuel, Federico Olóriz (Granada, Spain)

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Introduzione al Rosso Ammonitico del Toarciano Medio/Superiore

Calcari pelagici, calcari marnosi e marne, per lo più wackestones rossastri ricchi in cefalopodi, si depositarono in molte aree rialzate dei bacini non molto profondi del Giurassico inferiore della Tetide. Questi depositi nodulari sono stati oggetto dell'attenzione di numerosi studiosi già da molti anni per l'abbondante contenuto fossilifero e per l'analisi di facies (Farinacci et al., 1981). Questi depositi così diversificati nella Tetide ("Rosso Ammonitico" nella letteratura italiana o "Ammonitico Rosso" in quella spagnola), rappresentano un interessante esempio di studio per la Geologia Stratigrafica e per chi desidera investigare su discontinuità di piccolo rango (diastemi) (Fig.1), sulle relazioni tra tracce fossili e nodularità e sulla consistenza del substrato e tassi di sedimentazione durante il Giurassico Inferiore (vedi Caracuel et al., in press).

La facies Umbro-Marchigiana di Rosso Ammonitico del Toarciano Medio/Superiore, in attesa di essere formalizzata come Formazione, è ben rappresentata in molte successioni estese dell' Appennino centrale. Spesso, intercalate a marne argillose e calcari più o meno marnosi e nodulari, affiorano calcareniti a base netta con laminazioni incrociate a basso angolo riferibili a tempestiti distali/torbiditi e lags a bivalvi a guscio sottile (Monaco, 1992; Monaco et al., 1994) (Fig.1).

Firmgrounds e hardgrounds

Nell'Appennino Umbro-Marchigiano durante il Toarciano medio/superiore, in seguito ad una fase regressiva generalizzata del livello del mare consecutiva al massimo trasgressivo del Toarciano inferiore, si veniva a ridurre considerevolmente la colonna d'acqua marina durante la deposizione del Rosso Ammonitico. Questa diminuzione batimetrica permetteva ai movimenti oscillatori (forse legati alla base d'onda delle maggiori termpeste) di coinvolgere direttamente anche il fondo marino. Si venivano a creare eventi di non-sedimentazione o erosione del deposito molle superficiale (riesumazione), con esposizione sul fondo marino di un substrato compatto che diveniva sempre più duro (vedi la terminologia completa in Goldring, 1995). Tale substrato veniva colonizzato, durante queste pause, da innumerevoli organismi di infauna-epifauna che lasciavano tracce fossili indicatrici appunto della consistenza del substrato indicando l'entità della discontinuità (vedi i burrows/borings di Skolitos e Trypanites tipici di substrati compatti e duri rispettivamente, Figg.1, 2, e soprattutto 3). E' interessante notare come tale attività biologica sia progressivamente aumentata (partendo da zero durante la fase anossica del Toarciano inferiore) fino ai valori massimi del Toarciano medio/superiore, in relazione diretta con l'aumentare dell'ossigenazione sia nell'interfaccia acqua/sedimento, sia nel substrato. Questo è testimoniato dalla profondità di penetrazione dei creatori di burrows. Il massimo degli hardgrounds si ebbe al passaggio Toarciano medio/superiore (Monaco et al., 1994), dove si registra un sensibile abbassamento del livello marino (fase regressiva) tale da risentire, anche se indirettamente, dei moti oscillatori forse legati alle maggiori tempeste (Monaco, 1995).

Introduction to the Rosso Ammonitico of Middle/late Toarcian

Nodular pelagic limestones and marls, mainly cephalopod-rich reddish wackestones, deposited in swell areas of Western Tethys during the Jurassic, are well known and largely studied among Jurassic deposits (Farinacci et al., 1981). These diversified facies ("Rosso Ammonitico" in Italian literature or "Ammonitico Rosso" and related facies in Spanish one), represent an interesting example of analysis for investigating substrate consistency (Fig.1), discontinuities, trace fossils and sedimentation rates during Early Jurassic (see also Caracuel et al., in press).

Rosso Ammonitico in Umbria-Marche Apennines is represented by reddish shales, reddish nodular marly limestones, calcareous nodular marls with ammonite-rich horizons, deposited mainly in the Middle/Upper Toarcian (see on the right Fig.2, Valdorbia section). Sharp-base calcarenites of 25- 40 cm in thickness, showing low-angle cross-stratification, are interbedded (Monaco, 1992) (Fig.1).

Firmground and hardgrounds

During the middle Toarcian, as a consequence of repeated and strong oscillatory movements on the sea floor, variable periods of non-sedimentation and/or erosion occurred, with exposure of firmgrounds or hardgrounds (see terminology and extended literature in Goldring, 1995). When erosion strips away a firm and/or soft surficial layer to expose hardgrounds (or firmgrounds), the sediment surface may be occupied by characteristic groups of hardground-burrowers, and exhibits Trypanites borings (or other firmground-burrowers in the case of firmground surfaces) (Fig.3). Moreover, due to the oscillatory regime near the seafloor (storm wave-base?), the bottom was often winnowed, and highly packed concentrations of thin-shelled bivalve were formed (Monaco et al., 1994). As a consequence of these conditions the oxygen availability in bottom waters and within the sediment gradually increased through time (see sedimentation and environments from Lower to Upper Toarcian, Monaco, 1995). As a result, the progressive intensification of ichnoassemblages and tiers from the Early Toarcian to the Middle/late Toarcian indicates that dwelling organisms increased their penetration depth and occupied progressively deeper levels in the sediment column (Monaco, 1995).