Individuazione di eventi climatici globali nella successione Oligo-Miocenica del Settore Occidentale dell’Avampaese Ibleo (Sicilia SE) attraverso uno studio di stratigrafia integrata

Nella presente tesi sono stati illustrati i risultati di uno studio stratigrafico integrato che ha portato a una profonda revisione della successione oligo-miocenica affiorante nell’area del foglio (alla scala 1:50.000) n. 648 Ragusa, in Sicilia SE. La ricerca si è svolta all’interno della realizzazione del foglio geologico, condotta nell’ambito del progetto di cartografia geologica nazionale (CARG) dell’Istituto Superiore per la Ricerca e la Protezione Ambientale (ISPRA), in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) che ha finanziato la borsa di dottorato. L’area di studio, ricadente nel settore di avampaese siciliano della Catena Appenninico-Maghrebide (CARBONE & LENTINI, 2014), è caratterizzata da ampi affioramenti di rocce prevalentemente carbonatiche, che, in base alla suddivisione esistente, vengono descritti come parte di una successione sostanzialmente continua, ascritta a un non meglio definito ambiente neritico-pelagico, in cui gli indizi di ambiente di mare basso vengono considerati alloctoni e ricondotti a risedimenti provenienti dai settori orientali. Le successioni affioranti sono state inizialmente oggetto di un rilevamento geologico-strutturale tradizionale, corredato da analisi di facies, che hanno consentito una più precisa collocazione paleoambientale delle stesse. Sono state, inoltre, condotte analisi biostratigrafiche integrate di dettaglio (foraminiferi e nannofossili), talora corredate da analisi paleomagnetostratigrafiche, che data la similitudine litologica delle successioni, si sono rivelate particolarmente utili nella distinzione delle differenti unità litostratigrafiche e nella definizione delle loro reciproche relazioni, dando origine a una nuova e più efficace suddivisione. Lo studio biostratigrafico ha inoltre consentito una ricollocazione cronostratigrafica delle unità litostratigrafiche, alla luce della recente ridefinizione dei GSSPs dei piani del Miocene, ed è stato possibile vincolare temporalmente le numerose discontinuità che affliggono la successione, tutt’altro che continua, nonchè di stimare la durata degli hiatus ad esse associati. Il principale risultato del lavoro effettuato consiste nell’evidenza che l’assetto stratigrafico complessivo e la conseguente evoluzione tettono-sedimentaria dell’area, è profondamente connessa con le dinamiche climatiche globali, che hanno interessato l’intervallo compreso tra l’Oligocene inferiore e il Miocene Medio, lasso temporale in cui la successione in esame si è deposta. Sono state dunque individuate alcune discordanze, associate a hiatus significativi, di cui quella di maggiore rilievo si trova al limite tra quelli che venivano descritti come due membri della medesima formazione, cioè i membri Leonardo e Irminio della formazione Ragusa (Auct.). La più accurata ricostruzione paleoambientale, ha consentito di confinare l’unità più antica (membro Leonardo) ad un ambiente deposizionale di rampa carbonatica, sostanzialmente omogeneo, compreso tra le zone di fair weather wave-base e storm wave-base (profondità di 50-100 m), che potrebbe temporaneamente approfondirsi senza però superare mai la profondità dell’area di piattaforma. Nettamente differente e decisamente più articolato l’ambiente di deposizione del membro superiore (membro Irminio), con facies caratteristiche di mare basso (infra-litorale di zona fotica) che mostrano passaggi latero-verticali piuttosto complessi a facies di mare più profondo (da piattaforma interna a esterna). Il passaggio tra le due unità avviene alla transizione Oligocene/Miocene, in cui si verificano importanti variazioni paleoclimatiche, evidenziate da massimi di δ18O, che indicano brevi periodi di glaciazioni con successivi intervalli interglaciali, in cui il livello del mare si è abbassato e innalzato numerose volte. Questi episodi hanno creato superfici di erosione, cui hanno fatto seguito temporanee deposizioni di sedimenti, nuovamente spiazzati dalle successive fasi di caduta del livello mare. Questo meccanismo ha generato una profonda superficie di erosione diacrona, che comprende, nel suo intervallo massimo, gli eventi isotopici Oid, Mi1 e Mi1a (24,3-21,2 Ma). Le profonde differenze relative al contesto paleoambientale e l’ampia lacuna stratigrafica, connessa a eventi paleoclimatici globali, hanno suggerito di adottare una differente suddivisione litostratigrafica, proponendo di elevare al rango di formazione i due precedenti membri, che diventano dunque la formazione Leonardo e la formazione Irminio, separate da una discordanza a valenza regionale, qui denominata d-LND/IRM, con uno hiatus temporale che può superare i 3 My. La formazione Irminio è stata suddivisa in tre litofacies (litofacies calcarenitica, IRMa; litofacies calcareo-marnosa, IRMb; litofacies marnoso-calcarea, IRMc), che parzialmente riprendono la suddivisione proposta nella carta geologica di GRASSO (1999), ma in cui si evidenziano i rapporti di latero-verticalità, innescati dalle ulteriori variazioni glacio-eustatiche presenti al tempo della loro deposizione e dalla contemporanea tettonica sin-sedimentaria. All’interno della formazione Irminio, si riconoscono due ulteriori discordanze, la più antica (d1-IRM) all’interno della litofacies IRMa connessa agli eventi isotopici Mi1aa- Mi1ab, Mi1b (20,7-17,6 Ma), che lascia traccia di sé anche all’interno della litofocies IRMb, di mare più profondo, come superficie di paraconformity. La seconda (d2-IRM) al passaggio tra le litofacies IRMa e IRMb o all’interno della litofacies IRMb (come paraconformity) associata all’evento isotopico Mi2 (16,3 Ma) cui si associa uno hiatus al momento vincolato solo su base biostratigrafica (biozona a nannofossili MNN4a). Una terza discordanza (d3-IRM), associata a un breve hiatus (15,64-15,26 Ma), si ritrova localmente alla base della litofacies IRMc e si correla con la discordanza con cui talora la formazione Tellaro poggia sulle unità più antiche (d-TEL). A tale discordanza non sembra però essere associato alcun evento glacio-eustatico globale ed è pertanto imputabile alla tettonica locale. Alle superfici d-LND/IRM, d1-IRM e d2-IRM possono associarsi caratteristici livelli induriti (hardground), ma soprattutto livelli a noduli fosfatici (rispettivamente ph-LND/IRM, ph1-IRM e ph2-IRM) contenenti denti di squalo, analizzati per il contenuto di isotopi dello Stronzio. Le età isotopiche ottenute hanno confermato e, in alcuni casi, raffinato i vincoli temporali ricavati su base biostratigrafica, consentendo la correlazione dei livelli fosfatici con gli omologhi affioranti nella successione delle isole maltesi. Studi stratigrafici integrati di dettaglio hanno riguardato due sezioni relative alla formazione Leonardo, in virtù della continuità e dell’eccellente esposizione della successione stessa. Nella sezione Mangiagesso, oltre alle analisi biostratigrafiche e paleo-magnetostratigrafiche, sono state condotte analisi per la ricostruzione delle curve di δ18O e δ13C, che hanno rivelato la probabile presenza dell’evento isotopico Oi-a, nella parte bassa della successione. Inoltre, l’analisi ciclostratigrafica, ha evidenziato la presenza del forcing legato ai cicli di 100 e 400ky dell’eccentricità dell’orbita terrestre. Meno entusiasmanti si sono rivelati i risultati dell’analisi geochimica derivante dall’esame degli elementi tramite XRF, che però potrebbe essere stata resa meno affidabile dagli esami effettuati in laboratorio piuttosto che in situ, che potrebbero dunque essere ripetuti sul terreno, nel tentativo di ottenere ulteriori dati significativi anche sulla provenienza del materiale terrigeno presente all’interno della successione carbonatica. La sezione Scannalupi si è rivelata particolarmente interessante poiché al suo interno è stato messo in luce il breve intervallo di distribuzione del nannofossile Sphenolithus delphix, generalmente molto raro nelle successioni mediterranee, la cui LO è utilizzata come evento biostratigrafico per riconoscere il limite cronostratigrafico Oligocene/Miocene. La comunità scientifica è attualmente alla ricerca di una sezione che possa rimpiazzare l’odierna sezione stratotipica del GSSP del Miocene (Carrosio-Lemme in Appennino settentrionale), affetta da numerose problematiche legate soprattutto alla presenza di livelli torbiditici che rendono poco affidabile la localizzazione degli eventi biostratigrafici e magnetostratigrafici e poco adatta a studi di ciclostratigrafia. Ulteriori studi potrebbero essere dunque condotti sulla sezione Scannalupi che potrebbe rivelarsi interessante ai fini di una ridefinizione del GSSP del Miocene.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• BARBAGALLO, VIVIANA

Contributors dc:contributor

• DI STEFANO, Agata

• Hyblean Mt. (SE Sicily)
• Oligocene-Miocene
• Monti Iblei (Sicilia SE)

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/690949

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/690949