6. LA SEDIMENTAZIONE BIODETRITICA NEL BACINO UMBRO SUD-ORIENTALE DURANTE IL PALEOGENE
Paleogene biodetrital sedimentation in the Umbria-Marches basin (central Italy)
MONACO, P., (1989). La sedimentazione biodetritica nel Bacino Umbro sud-orientale durante il Paleogene. Mem. Sc. Geol. e Paleont. Univ. di Padova, v.41, 191-253.
© and permission of all colour photographs, text and charts by P. Monaco
The Paleogene calcareous turbidite and gravity-flow deposits of the southeastern Umbria are very rich in shallow-water carbonate piatform organisms. These materials were supplied almost continuously from the adjacent western border of the Latium-Abruzzi carbonate platform. A detailed sedimentological study of these deposits and a facies analysis have been carried out.
A sedimentological and biofacies comparison between calcareous turbidites of southern Umbria and "mixed" turbidites (carbonate and siliciclastic) of the Subbetic area (Spain) shows a different depositional environment of the Subbetic from the Umbrian area during the Paleogene and, moreover, evidences some characters common to both areas.
In the Umbria area, the biostratigraphy based on calcareous planktonic organisms and litho-biofacies analyses of detrital bodies show some paleoenvironmental changes, from the upper Cretaceous to Oligocene. These changes involved the transitional area connecting the western margin of the Latium-Abruzzi platform to the adiacent Umbro-Marchean basin.
a) In the late Cretaceous - late Paleocene the western margin of the Latium-Abruzzi carbonate platform was downfaulted by an intense tectonic activity.
During the Paleocene, rudist-bearing reef of Cretaceous was gradually destroyed. Moreover these tectonic movements determined a scarp and a steep submarine slope along the basin margin with marked steps along the slope (Fig.1, lower part). Coarse and chaotic deposits as breccias, slumps and heterogeneous pebbly mudstones characterized most of the detritical sedimentation at this time. Furthermore the adjacent sector of the Umbro-Marchean basin largely subsided.
b) At the early/middle Eocene boundary in Umbria area after a short period of tectonic quiescence the tectonic activity increased again as evidenced by detritus supply and by heterochronous reworking of carbonate platform materials into the Scaglia basin. After the end of the middle Eocene the previous tectonic-induced steep scarp-slope-basin complex evolved gradually into a sedimentary-induced gentle morphology, not very inclined, such as a carbonatic ramp. This ramp, during the upper Eocene, was characterized by a lack of well marked steps along the slope (Fig.1 upper part). Breccias or heterogeneous pebbly mudstones have not been found, and slumps were rare, while calcareous turbidites and homogeneous pebbly mudstones were very common. Furthermore, since the end of the Eocene, the gentle slope morphology and the general increase in clay content during the deposition of the Scaglia Cinerea induced a progressive progradation of the detrital bodies towards northwest and a meandering trend of the currents. In the Umbrian and subbetic basins the abundance and high diversification among the shallow-water organisms within the turbidites (Figg.2 and 3), indicate a strong biogenic activity of the carbonate platform margins during the Eocene. Moreover the latest Eocene resedimented shallow-water facies in Southern Umbria and Subbetic areas are perfectly comparable with the Priabonian neritic facies of Veneto (Priabona and Colli Berici): biofacies of both areas contain mainly encrusting shallow-water organisms, represented by red algae, sessile foraminifers and briozoa.
c) At the early Oligocene, in situ biogenic activity on the Latium-Abruzzi carbonate platform margin strongly decreased or ceased. In fact, the Oligocene detrital beds are characterized mainly by abundant reworked Eocene and by very rare Oligocene shallow-water larger foraminifers. This fact may be due to tectonic and/or eustatic movements causing the emersion of marginal belts of the platforms, but early Oligocene climatic deterioration might also have prevented the platform to grow for some time.
Le torbiditi calcaree e i depositi gravitativi, provenienti dal margine occidentale della Piattaforma carbonatica Laziale-Abruzzese ed intercalati nelle successioni pelagiche dell'Umbria sud-orientale durante il Paleogene, contengono abbondanti e ben conservati organismi di mare sottile. Lo studio sedimentologico di tali depositi e l'analisi delle associazioni faunistiche di mare basso costituiscono un valido strumento per ricostruire, in questo periodo, l'evoluzione paleogeografico-palcoambientale del margine della piattaforma, attualmente non più conservato.
E stato eseguito un confronto sedimentologico tra le torbiditi carbonatiche dell'area Umbro-Marchigiana e le torbiditi "miste" (carbonatiche e siliciclastiche) dell'area Subbetica (Spagna meridionale). Questo confronto ha evidenziato alcune differenze deposizionali e ha messo in evidenza il differente contesto paleoambientale dell'area Subbetica rispetto all'area Umbra durante l'Eocene e l'Oligocene.
Nell'area Umbra la biostratigrafia basata sugli organismi planctonici calcarei e l'analisi delle lito- biofacies dei livelli detritici indicano alcuni cambiamenti paleoambientali dal Cretaceo superiore all'Oligocene inferiore. Questi cambiamenti coinvolgono l'area di transizione tra il margine occidentale della piattaforma carbonatica Laziale-Abruzzese (PLA) e l'adiacente bacino Umbro-Marchigiano.
a) Durante il Cretaceo superiore-Paleocene il margine occidentale della piattaforma carbonatica veniva interessato da una intensa attività tettonica, cosicché durante il Paleocene la scogliera a rudiste cretacica veniva gradualmente distrutta. Inoltre la tettonica determinava una ripida scarpata a cui seguiva uno slope con marcati cambiamenti di pendenza, soprattutto in corrispondenza del punto di raccordo con il margine del bacino (Fig.1 in basso). Depositi grossolani e caotici, costituiti da brecce, slumps e pebbly mudstones eterogenei caratterizzavano la maggior parte della sedimentazione detritica in questo periodo. Inoltre adiacenti settori del bacino Umbro antistante subsidevano.
b) Durante il passaggio Eocene inferiore/medio l'attività tettonica nell'area Umbra aumentò di nuovo dopo un periodo di quiescenza, come evidenziato dall'incremento degli apporti detritici nel bacino e dalla eterocronia del materiale di piattaforma rispetto ai sedimenti di bacino della "Scaglia". A partire dalla parte alta dell'Eocene medio tutto il complesso scarpata (scarp) - pendio (slope) - margine di bacino (basin margin) evolvette gradualmente: dalla precedente morfologia ripida, indotta dalla tettonica si passò ad una morfologia meno inclinata, più regolare (priva di cambi di pendenza) e continua, controllata dalla sedimentazione. Si venne a creare cioé una rampa carbonatica di tipo isoclinale nell'Eocene superiore (Fig.1 in alto). Questo tipo di morfologia favoriva la deposizione di alcuni depositi quali i pebbly mudstones omogenei oltre alle torbiditi carbonatiche, mentre erano molto rari i depositi grossolani e caotici quali brecce, pebbly mudstones eterogenei e slumps. Inoltre, in corrispondenza della parte alta dell'Eocene, la morfologia della rampa a bassa inclinazione ed il generale aumento del tenore di argilla durante la deposizione della Scaglia Cinerea favorirono la progradazione verso NE del materiale detritico entro il bacino. Allo stesso tempo nell'Eocene superiore i materiali detritici venivano distribuiti da un sistema di canali sinuosi come indica la dispersione delle paleocorrenti maggiore rispetto a quanto avveniva durante la deposizione della "Scaglia Rossa".
In Umbria (come nell'area Subbetica) l'abbondanza e l'elevata diversità tra le associazioni neritiche risedimentate entro il bacino (Figg.2 e 3) indicano una notevole produttività biologica nelle zone più elevate della rampa carbonatica durante l'Eocene. Inoltre le facies di mare sottile dell'Eocene superiore dell'Umbria sud-orientale e del Subbetico risultano perfettamente comparabili con le facies autoctone di ambiente neritico del Priaboniano del Veneto (Priabona e Colli Berici). In tutte queste aree le biofacies in corrispondenza del limite Eocene/ Oligocene sono rappresentate prevalentemente da forme incrostanti di mare sottile quali alghe rosse, foraminiferi sessili e briozoi. c) In corrispondenza dell'Oligocene inferiore, invece, l'attività biologica del margine della piattaforma Laziale-Abruzzese sembra diminuire fortemente o arrestarsi. Infatti, come sembra avvenire in parte anche nel Subbetico, i livelli detritici dell'area Umbra, sicuramente databili all'Oligocene inferiore, sono caratterizzati quasi esclusivamente da abbondanti grandi foraminiferi di età eocenica. Questo fatto potrebbe essere dovuto a una ripresa dell'attività tettonica e/o da movimenti eustatici come testimoniato anche dal rinvenimento di materiale più antico rimaneggiato nel bacino. Tali movimenti causarono con tutta probabilità l'emersione delle aree marginali di piattaforma fino ad ora produttive; questo fatto unito ad un deterioramento climatico generalizzato a livello del passaggio Eocene/Oligocene avrebbe per un certo periodo di tempo inibito l'attività biologica del margine che poteva essere superata solo da alcuni particolari gruppi di organismi neritici di più facile e rapido adattamento alle variazioni ambientali.
Figures:
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