Analisi delle facies di piattaforma interna del proontorio del Gargano nell'intervallo barremiano superiore aptiano inferiore e confronto con le piattaforme tetidee durante l'evento anossico OAE1a

During the Lower Cretaceous (Upper Barremian – Lower Aptian), large shallow water carbonate platforms occur in the Tethian Ocean. The same platforms, at the end of Upper Bedoulian (late Lower Aptian), are subject to a several crisis in the carbonate sedimentation. In the same time, during OAE1a event, thin to thick layer of black shales sediments are deposited in the deep ocean basin. From the nineties many authors study in what way the palaeoenvironmental perturbation of oceanic anossic conditions, can affected the shallow water carbonate factory. The recent studies of inner platform facies of Apulian domain, during OEA1a time equivalent, has the aim to increase the knowledge about that. The inner carbonate platform crop out on the Gargano Promontory, south the Mattinata fault, near Borgo Celano town. The detailed sedimentological analysis of two stratigraphic sections, highlighted a peculiar “out of balance” facies represented by like-oyster bivalves meter - thick boundstone. These type of bivalves are identified as Chondrodonta. The same facies are, also know, from many carbonate platforms developed during Upper Cenomanian - Lower Turonian (OAE2) in the Tethyan and Atlantic margins. The monospecific association, the complex internal organization and different stage of life position suggests that this large bivalves spread during mesotrophic and eutrophic marine conditions. Chemostratigraphic analyses are also took place on Borgo Celano sections. Isotopic curves of δ13C e δ18O result from the micritic bulk; on the contrary the radiometric age of boundstone level is determined from 87Sr/86Sr of Chondrodonta shells. The isotope values, the chemical analysis of the major elements such as Fe, Mn, Ca, Sr, Mg and the cathodoluminescence show a medium degree of alteration of both the matrix and the bivalve shells. Nevertheless, the values of the isotopic ratios of Chondrodonta partially fall into the range of aptian tethian ocean water showing that the original signature can see again. The age from isotopic value of 87Sr/86Sr put the Chondrodonta level at the base of Lower Aptian, near Barremian- Aptian boundary. These, is the oldest age can refer to the level due to the partially alteration of shells, but probably the real age is younger. It could be argued that this Chondrodonta level can represent the initial stage of degradation and eutrophication of the carbonate system of Apulian inner platform during the oceanic anoxic event 1a.

Durante il Cretaceo inferiore, in particolare dal Barremiano superiore all’ Aptiano inferiore, la Tetide è stata interessata dallo sviluppo di ampie aree di piattaforma a sedimentazione carbonatiche. Le stesse piattaforme, a partire dalla fine dell’Aptiano inferiore (Bedouliano superiore), sono soggette ad una forte crisi nella produzione carbonatica. Ciò avviene quasi simultaneamente con la deposizione in bacino di importanti depositi di black shales, espressione stratigrafica in questo dell’evento anossico oceanico OAE1a (o evento Selli). Negli ultimi anni, attraverso diversi approcci tra cui quello chemostratigrafico, si sta cercando di capire quali siano gli effetti che le perturbazioni paleoambientali, legate allo sviluppo degli eventi anossici, hanno avuto sulla sedimentazione carbonatica di aree di piattaforma. In questo contesto si inserisce lo studio dettagliato eseguito sulle facies di piattaforma interna del dominio Apulo. Tali sedimenti affiorano sul Promontorio del Gargano con una certa continuità nell’area di San Giovanni Rotondo presso la località di Borgo Celano, mentre affiorano, poggiando in discontinuità stratigrafica, sulla successione del Berriasiano, presso la località di Coppa di Pila. Lo studio sedimentologico e chemostratigrafico dettagliato di tre affioramenti (due a Borgo Celano ed uno a Coppa di Pila) per uno spessore complessivo di circa 50 m ed un totale di 140 campioni ha permesso di evidenziare come anche in queste aree siano presenti facies peculiari che potrebbero essere espressione in piattaforma dell’evento anossico. L’analisi sedimentologica ha permesso di individuare 11 microfacies di cui 7 a Borgo Celano che indicano sub - ambienti di piattaforma interna da lagunare a ristretta e 4 a Coppa di Pila che indicano sub - ambienti di piattaforma interna ma più aperta. Nella prima area di indagine si è identificato e studiato un livello (o boundstone) di circa un metro di spessore, particolarmente ricco in bivalvi tipo ostreidi chiamati Chondrodonta, a cui sono associate rarissime rudiste. Questi organismi sono già noti in letteratura soprattutto in livelli del Cenomaniano Superiore, o in rari casi al limite col Turoniano in diverse piattaforme periadriatiche. La monospecificità di questa associazione biologica e lo studio tafonomico dettagliato per i livelli di Borgo Celano, suggeriscono che la grande proliferazione di questi bivalvi sia avvenuto grazie ad ambiente meso – eutrofico e pertanto non sembra casuale la loro presenza in sedimenti di acque basse immediatamente prima o in taluni casi in corrispondenza dei due maggiori eventi anossici del Cretaceo (OAE1a-Selli e OAE2-Bonarelli). Nell’area di Coppa di Pila, invece, dove la successione di piattaforma assume un carattere più subtidale ed aperto sono abbondanti i livelli ad orbitoline tipiche di questo intervallo geologico (i.e. P.leticularis) Esse sono ampiamente diffuse in tutto il dominio sia nord (Francia, Spagna, Svizzera) che centro tetideo (Appennino meridionale – Oman). Sulle sezioni, con particolare attenzione ai livelli a Chondrodonta, è stata condotta una dettagliata analisi chemostratigrafica. Sui campioni di bulk sono state effettuate le analisi isotopiche del δ13C e δ18O 87Sr/86Sr, da cui si sono ricavate le curve dell’andamento dei due primi due rapporti confrontati poi con le curve geochimiche bacinali di riferimento e dal secondo si sono ricavate le età del banco a Chondrodonta. Sui campioni dei gusci degli ostreidi oltre alle analisi isotopiche sono state eseguite analisi sia alla catodoluminescenza che analisi chimiche dei maggiori elementi (Ca, Mg, Fe, Mn, Sr, Ba) per verificare il grado di alterazione o ricristallizzazione dei gusci. Dall’analisi dei rapporti isotopici effettuati sul bulk risulta che con molta probabilità il segnale originale è stato in parte obliterato da diversi episodi diagenetici forse legati ad input meteorico, in parte da seppellimento. A supporto di questa ipotesi oltre ai valori dei due rapporti mediamente negativi c’è anche un altissimo rapporto di covarianza tra i valori del δ13C e δ18O pari a R2 = 0.5 per Borgo Celano e R2 = 0.8 per Coppa di Pila. Il segnale isotopico registrato dalla calcite dei gusci dei bivalvi (Chondrodonta e rudiste), invece ricade in campi più prossimi a quelli tipici delle acque marine aptiane, testimoniando un miglior grado di conservazione, supportato anche dai risultati delle analisi alla catodoluminescenza ed in parte da quello allo stronzio. La datazione ricavata dal rapporto isotopico 87Sr/86Sr pone il livello a Chondrodonta nell’Aptiano basale, al limite con il Barremiano. È da tener presente che questa età può essere considerata la più vecchia ammissibile e non esclude che tali livelli possano essere più recenti, seppur all’interno del Aptiano inferiore.