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Programma di ricerca
Fasi evolutive dei sistemi di rifting Atlantico e Ionico attraverso l'indagine sugli eventi registrati nelle successioni sedimentarie alpine ed appenniniche.
Università di riferimento
Università degli Studi di PADOVA -
GEOLOGIA, PALEONTOLOGIA E GEOFISICA - PADOVA(PD)
Responsabile dell'Unità di ricerca
Paolo MIETTO
Descrizione
L'unità di ricerca di Padova ritiene di avere dato, attraverso i precedenti progetti Cofin (2000 e 2002, resp. L. Passeri) un contributo significativo alla conoscenza del Triassico superiore dell'area mediterranea, e della geometria del margine occidentale della Tetide Triassica. Anche sulla base delle conoscenze finora acquisite, i proponenti intendono ora perseguire i seguenti SCOPI: 1) verificare il potenziale di correlazione della stratigrafia isotopica nel Triassico medio e superiore, ed eventualmente identificare oscillazioni isotopiche che avvengono in corrispondenza di importanti turnover faunistici; 2) verificare se, per quanto riguarda le faune pelagiche e continentali (tetrapodi), il limite Triassico / Giurassico rappresenti realmente un evento di estinzione di massa, oppure sia solamente collocato al termine di un graduale declino della diversità specifica; 3) verificare se realmente il provincialismo delle faune pelagiche decresca dal Trias medio al Trias superiore, e se questo sia in relazione con possibili variazioni dei gradienti climatici. A questo scopo si ritiene necessario il raggiungimento di alcuni OBIETTIVI INTERMEDI. Tali obiettivi sono concreti e verificabili, sono ragionevolmente raggiungibili nell'ambito dei due anni del progetto, e costituiranno essi stessi dei risultati del progetto di per se: a) intercalibrazione delle scale biostratigrafiche ad ammonoidi, conodonti e bivalvi dei generi Daonella e Halobia; b) definizione di associazioni a impronte di tetrapodi nel Sudalpino e nel dominio mediterraneo; c) confronto diretto delle faune Sudalpine e del Lagonegro con quelle di altre provincie paleobiologiche; d) magnetostratigrafia di sezioni scelte; e) datazione radiometrica di un tephra Carnico del Bacino di Lagonegro; f) costruzione di una curva isotopica del carbonio per il Triassico medio-superiore. a) La biostratigrafia ad ammonoidi, conodonti e bivalvi per l'intervallo Triassico medio-superiore è sostanzialmente assodata; per quanto riguarda gli ammonoidi, ad esempio, solo gli intervalli al limite Anisico / Ladinico e Julico / Tuvalico (Carnico) sono forse migliorabili. Sono invece rare le successioni in cui diverse scale biostratigrafiche possono essere applicate contemporaneamente. Di conseguenza, ad esempio, nel Bacino del Lagonegro la biostratigrafia dei Calcari con Selce si è basata fino agli anni 70 su bivalvi del genere Halobia, e dagli anni 80 in poi sui conodonti. Non solo queste biostratigrafie non possono essere riferite a quella (standard) ad ammonoidi, ma nemmeno sono tra loro intercalibrate. Durante il precedente progetto Cofin, sono state individuate sezioni in cui è possibile ottenere contemporaneamente una biostratigrafia a conodonti e bivalvi, in particolare: Pignola-Abriola, Sasso di Castalda, Madonna del Sirino e Mte Lama. La biostratigrafia a conodonti di alcune queste sezioni è già in corso di pubblicazione. Nella sezione di Mte Lama, inoltre, sono stati raccolti ammonoidi. Il progetto si propone quindi: (1) di campionare e collocare orizzonti a bivalvi (Halobia) in sezioni di cui già esiste una biostratigrafia a conodonti di dettaglio; (2) di completare lo studio della sezione di Mte Lama, intercalibrando per l'intervallo Carnico superiore - Norico inferiore ammonoidi, conodonti e bivalvi; (3) di approfondire la distribuzione di conodonti, bivalvi (Daonella) e ammonoidi nella sezione di San Marco (Dolomiti). Quest'ultima sezione, identificata nell'ambito di un precedente Progetto di Ateneo (2000, resp. V. De Zanche) è di primaria importanza per l'Anisico - Ladinico del Sudalpino, e ne verrà studiata anche la magnetostratigrafia (obiettivo d). L'intercalibrazione delle scale biostratigrafiche offrirà uno strumento di correlazione ad alta risoluzione, che potrà essere utilizzato indipendentemente dal gruppo tassonomico disponibile caso per caso. Stante il basso provincialismo delle faune pelagiche del Trias superiore, questo obiettivo può costituire un risultato rilevante a livello internazionale. b) Le ricerche finora condotte hanno permesso di individuare la possibilità di utilizzare le impronte di tetrapodi secondo prospettive diverse. Dal punto di vista biostratigrafico, qualora i livelli di impronte siano intercalati a livelli marini fossiliferi (Triassico medio del Sudalpino), si possono definire delle unità biostratigrafiche ad impronte di tetrapodi. Dal punto di vista paleoecologico, riveste particolare importanza il ritrovamento sistematico di impronte di tetrapodi, soprattutto dinosauri, in piane tidali carbonatiche (Triassico superiore del Sudalpino, Giurassico del Sudalpino e del Marocco, Cretaceo del Sudalpino orientale, Dinaridi e piattaforma Apula), quindi in un contesto ecologico apparentemente ostile ai grandi vertebrati terrestri. Dal punto di vista paleogeografico, la presenza di ricche associazioni a tetrapodi implica collegamenti inattesi di piattaforme carbonatiche precedentemente ritenute isolate con continenti. Questo aspetto diventa determinante nel momento in cui vengano individuate icnoforme ad ampia distribuzione geografica. L'ampia diffusione di tetrapodi terrestri rende questi ultimi uno strumento di notevole rilevanza sia allo scopo di riconoscere l'evoluzione dei gradienti climatici (scopo 3), che valutare la significatività degli eventi biologici al limite Triassico / Giurassico (scopo 2). c) Il gruppo è già in possesso di importanti collezioni di ammonoidi e conodonti, provenienti i primi soprattutto dal Sudalpino, i secondi soprattutto dal Bacino del Lagonegro. Per quanto riguarda i conodonti, problemi tassonomici rendono complesso il confronto delle associazioni faunistiche provenienti da aree differenti, in quanto specie apparentemente uguali sono state istituite con nomi diversi in Nord America e nella Tetide. Riteniamo pertanto necessario confrontare direttamente le collezioni in questione, e discuterne la tassonomia congiuntamente ad importanti ricercatori del settore (Leopold Krystyn, Università di Vienna; Michael Orchard, Geological Survey of Canada, Vancouver). Questo task è parte del progetto di dottorato di uno dei proponenti (Manuel Rigo). Il confronto diretto delle collezioni permetterà di verificare il valore globale di una scala biostratigrafica integrata (obiettivo a), e di valutare il grado di provincialismo dei conodonti in momenti differenti del Triassico (scopo 3). d) È avviata una collaborazione con il Dr. Giovanni Muttoni (Università di Milano) per lo studio magnetostratigrafico della sezione di San Marco (Anisico superiore - Ladinico superiore). Si spera con questa sezione di colmare un gap nella documentazione magnetostratigrafica del Triassico. Della sezione esiste una campionatura preliminare ad ammonoidi ed isotopi, nonchè un campione a conodonti, ottenute nell'ambito del progetto di Ateneo 2000 (resp. De Zanche). Il CAI dei conodonti ed i valori del d18O concordano su una temperatura massima di seppellimento bassa, tale da suggerire che il segnale magnetostratigrafico sia preservato. La magnetostratigrafia della sezione di San Marco permetterebbe di collocare una porzione della scala biostratigrafica integrata (obiettivo a) e della curva isotopica del Triassico (scopo 1) in un framework cronostratigrafico di alta precisione. e) La proposta di ottenere una datazione radiometrica nel Carnico, più precisamente alla base del Tuvalico, ha lo stesso significato dell'obiettivo d. La cronologia del Triassico si basa infatti su pochi dati, molto sparsi nel tempo e spesso stratigraficamente mal collocati. Uno dei maggiori gap di documentazione è appunto il Carnico. Durante il precedente progetto Cofin (2002, resp. L. Passeri), gli scriventi hanno individuato un orizzonte cineritico collocato precisamente alla base del Tuvalico, che ora intendono datare. f) Alcuni dati isotopici preliminari sono a disposizione del gruppo di ricerca per l'intervallo Anisico superiore - Ladinico inferiore. Questi dimostrano che il segnale isotopico del carbonio è coerente tra sezioni del Sudalpino. Dal confronto con i pochi dati isotopici disponibili per il Triassico (vedi base di partenza), appare che un loro utilizzo per correlazioni a scala globale è possibile. Inoltre, stante la letteratura esistente in merito, gli scriventi ritengono che successioni monotone di calcari nodulari selciferi di ambiente emipelagico siano più che adatti alla costruzione di una curva isotopica. Le aree oggetto di studio: Dolomiti per l'intervallo Anisico superiore - Ladinico superiore (e forse Carnico inferiore); Sudalpino orientale per l'intervallo Carnico superiore - Norico inferiore, e Bacino del Lagonegro per l'intervallo Carnico-Retico, costituiscono potenzialmente una sezione stratigrafica composita, a litologia costante e biostratigraficamente ben tarata, che costituisce una base ottimale per l'obiettivo prefissoci. Inoltre, la stratigrafia isotopica di almeno un intervallo chiave è già in via di completamento nell'ambito del progetto Cofin 2002. I proponenti intendono pertanto raccogliere campioni di roccia totale da sezioni per la maggior parte già misurate e datate, ed in parte già individuate ma non del tutto studiate, allo scopo di costruire una curva isotopica del carbonio per la maggior parte dell'intervallo Ladinico-Retico. Il valore di tale obiettivo risiede anche nella scelta di studiare successioni di calcari nodulari selciferi, che essendo di mare profondo, ma non condensate, garantiscono ad un tempo continuità della sedimentazione e preservazione del segnale isotopico. Questo obiettivo è fondamentale per il raggiungimento dello scopo 1. Il confronto di tale curva isotopica verrà condotto con stratigrafie isotopiche del Triassico superiore esistententi in letteratura, che provengono da aree distanti dal Lagonegro e Sudalpino. COMPETENZE DELLA SEDE DI PADOVA: L'apporto che l'Unità di Padova può offrire al progetto è biostratigrafico, stratigrafico e sedimentologico. I partecipanti hanno provata competenza per quanto riguarda la biostratigrafia ad ammonoidi, conodonti e impronte di tetrapodi del Triassico; mentre per quanto concerne le ricerche su Daonella ed Halobia, l'unità di Padova si avvarrà della collaborazione del Prof. Scandone dell'Unità di Perugia. Le ricerche isotopiche richiedono una conoscenza pregressa della sedimentologia e stratigrafia delle successioni in esame, che deriva dalla lunga esperienza maturata dal gruppo soprattutto nel Sudalpino e nell'Appennino meridionale. La necessaria competenza nel campo della geochimica è garantita dalla collaborazione, già in atto, con il prof. Christoph Spoetl dell'Università di Innsbruck, direttore del laboratorio che eseguirà le analisi. Infine, già da tempo il gruppo collabora con ricercatori statunitensi (John Hanchar, George Washington University, Washington; Sam Bowring, MIT, Boston) per quanto riguarda le datazioni radiometriche di successioni del Triassico medio; in questo progetto si intende estendere la collaborazione alla datazione di livelli di età carnica. Le ricerche magnetostratigrafiche saranno condotte grazie alla collaborazione con Giovanni Muttoni dell'Università di Milano. COSTI: Le voci più consistenti del finanziamento richiesto dall'Unità di Ricerca di Padova riguardano la voce "servizi esterni", nella quale sono comprese numerose analisi isotopiche e una datazione radiometrica U/Pb su zirconi, e la voce "missioni". Il costo di una analisi isotopica è attualmente di 15 euro, mentre la datazione di un livello a zirconi con il metodo prescelto (TIMS su una popolazione di cristalli singoli di zircone) costa almeno 5000 euro. È previsto inoltre l'acquisto di un microscopio polivalente, che servirà allo studio di sezioni sottili ma anche per le ricerche sui conodonti; quest'ultimo acquisto si rende necessario dal momento che gli strumenti al momento disponibili sono ormai obsoleti. Le ricerche magnetostratigrafiche saranno svolte in collaborazione, senza spese previste per questo progetto. Per quanto riguarda la voce missioni, il consistente finanziamento richiesto è giustificato dalla necessità di confrontare le faune a conodonti del Sudalpino e del Lagonegro con quelle classiche delle Alpi Calcaree Settentrionali, Himalaya, Timor e Nord America; collezioni di queste faune sono conservate presso università autriache e canadesi. Oltre alle missioni nelle principali aree di studio, sono previste campagne esplorative, tese all'individuazione e interpretazione di siti icnologici, in regioni mediterranee, principalmente in Marocco. FASI DI AVANZAMENTO DEL PROGETTO: Nel primo anno del progetto si intende dedicare la maggior parte del tempo al lavoro di campagna; verrà pertanto svolto il campionamento sia paleontologico che isotopico di alcune importanti successioni del Sudalpino e del Lagonegrese. Gli scriventi hanno già individuato le principali successioni che saranno oggetto di studio; tra queste, la sezione di San Marco presso Auronzo di Cadore verrà indagata anche dal punto di vista della magnetostratigrafia. Risultati preliminari delle analisi isotopiche e magnetostratigrafiche potrebbero già rendersi disponibili. Inoltre, le campagne esplorative nell'area mediterranea sono anch'esse previste nel primo anno. Il secondo anno sarà principalmente dedicato alla elaborazione e interpretazione dei dati raccolti: verranno completate le analisi isotopiche sui campioni già disponibili, prevedendo nel caso ulteriori verifiche in campagna. I viaggi di studio si potranno collocare sia nel primo che nel secondo anno, in funzione delle esigenze emergenti.
