Ricostruzioni paleoclimatiche dai sedimenti marini del

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Ricostruzioni paleoclimatiche dai sedimenti marini del
Università degli Studi di Trieste
PROGRAMMA NAZIONALE DI RICERCHE IN ANTARTIDE
Workshop
"Ricostruzioni paleoclimatiche dai
sedimenti marini del Mare di Ross
(Antartide) e dell’Oceano Meridionale"
Trieste, 26-27 novembre 1998
RIASSUNTI
Comitato organizzatore:
Con il patrocinio di:
Antonio BRAMBATI
Furio FINOCCHIARO
Nevio PUGLIESE
Tullio QUAIA
Gianguido SALVI
ENEA - PNRA
Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Scienze Geologiche,
Ambientali e Marine
INDICE
Comunicazioni orali:
R. Bartole, W. Colautti, S. De Muro, A. Montesanti: Il settore pacifico dello Stretto
di Magellano: primi risultati di un’indagine sismica a riflessione . . . . . . . Pag. 1
R. Bartole & S. De Muro: Records acustici nell’area patagonico-fuegina: prospettive
di un’indagine paleoclimatico-ambientale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
M.C. Bonci, N. Corradi, R. Ivaldi, C. Pirini: Caratteri paleoambientale area bacino
Joides settentrionale: risultanze sedimentologiche e microfaunistiche
(Diatomee e Foraminiferi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
A. Brambati: Aspetti paleoclimatici e paleoambientali nei sedimenti marini australi
(Mare di Ross e Stretto di Magellano) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
G. Brancolini & L. De Santis: La formazione e lo sviluppo della calotta glaciale
dell’Antartide Occidentale nel Mare di Ross . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
G. Brancolini & L. De Santis: Il Progetto WEGA (Wilkes Land glacial history) . . . . . . . . . . 11
S. Calogero, G. Leotta, M. Bertelle, L. Stievano, M. Oddone: Studio della carota marina
ANTA91-8 mediante spettroscopia Mössbauer ed attivazione neutronica . . . . 12
A. Camerlenghi, E.W. Domack & Shipboard Scientific Party: Major results of ODP Leg
17: the Holocene records from Palmer Deep, Antartica Peninsula inner
shelf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
N. Corradi, F. Fanucci, R. Ivaldi: La sismica ad alta risoluzione in Antartide: esempi e
problematiche del Mare di Ross occidentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
N. Corradi, G. Fierro, R. Ivaldi, A. Pittà: I depositi post-glaciali del Bacino Joides
settentrionale, proprietà fisiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
O. De Santis, P. Barrett & the Cape Roberts Scientific Team: Grain size analysis of
samples from Cape Roberts-1 drill site (Ross Sea) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
L. De Santis, P. O’Brien, P. Harris, E. Domack, P. Quilty: Paleo ice shelf grounding zones
of western Prydz bay, Antarctica. Sedimentary processes from seismic and
side scan sonar images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
F. Giglio, M. Frignani, L. Langone, M. Ravaioli: Ricostruzioni paleoclimatiche
tardoquaternarie nel Mare di Ross: analisi delle caratteristiche biogeniche
del sedimento. Evidenze sull’arretramento della calotta glaciale . . . . . . . . . . 20
F. Immordino, C. Crovato, O. Ferretti: Caratteri morfologici e composizionali quali
indicatori di provenienza e processi di trasporto: una applicazione nei
sedimenti glaciomarini del Mare di Ross (Antartide) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
L. Marinoni, M. Setti, A. Brambati: Relazioni tra mineralogia dei sedimenti attuali e
tardo-quaternari dello Stretto di Magellano e gli aspetti climatici ed
ambientali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
R. Melis, C. Pirini Radrizzani, N. Pugliese, G. Salvi: Foraminifera and Ostracoda as
indicators of Late Quaternary palaeoclimatic evolution in the shelf
sediments of the Ross Sea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
L. Menegazzo Vitturi, M. Pistolato, G. Rampazzo, F. Visin: Contributi delle
indagini geochimiche nella ricostruzione di fluttuazioni climatiche
registrate da successioni sedimentarie in Antartide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
T. Quaia & G. Cespuglio: Variazioni degli isotopi stabili dell'ossigeno e del
carbonio nei foraminiferi delle carote ANTA91-8 e ANTA91-2
(Mare di Ross) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
M. Ravaioli, F. Giglio, L. Labbrozzi, L. Langone, M. Frignani: Studio della
sedimentazione biogenica e litogenica attuale e stima dei flussi di
seppellimento nel Mare di Ross centro-occidentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
M. Rebesco & C. Camerlenghi: Outline of the glacial depositional system of the
Antartic Peninsula Pacific Margin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
G. Spezie: Caratterizzazione idrodinamica del Mare di Ross . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Poster:
R. Bonaccorsi, A. Brambati, M. Busetti, G.P. Fanzutti: Relationship among X-rays
lithofacies, magnetic susceptibility, P-waves velocity and bulk density
in Core ANTA95-89 (Ross Sea). First results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
R. Bonaccorsi, F. Finocchiaro, T. Quaia: From basal till to open-water sedimentation:
some parameters downcore variations in Core ANTA95-77c2 (Ross Sea) . . . . 37
M.C. Bonci: Associazioni a Diatomee nei sedimenti del Core ANTA91-30 (bacino
Drygalski - Mare di Ross, Antartide). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
S. Boschetti, R. Melis, F. Pizzolato, N. Pugliese, G. Salvi: Micropaleontology of
the cores MB91/47, 91/40, and 91/54R (Western Magellan Strait). . . . . . . . . . 41
M. Busetti, C. De Cillia & A. Camerlenghi: Multisensor core logger: uno strumento
per l'indagine non distruttiva delle proprietà fisiche di sedimenti marini . . . . 42
E. Colizza, G. Salvi, M. Monti: Studio sedimentologico di tre carote prelevate nel ramo
pacifico dello Stretto di Magellano (Cile) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
N. Corradi, R. Ivaldi, A. Pittà: L'indagine Rx applicata allo studio dei sedimenti marini
antartici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
S. De Muro, A. Brambati, A. Di Grande, M. Dini: La trasgressione marina olocenica
nello Stretto di Magellano. Il contributo della cartografia geomorfologica
delle coste in scala 1:50.000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
F. Finocchiaro, R. Melis, M. Tosato: Eventi paleoambientali tardoquaternari in due
carote del Joides Basin meridionale (Mare di Ross) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
C. La Macchia, L. De Santis, U. Tinivella: Seismostratigraphic sequence analysis in the
Prydz Bay area (East Antarctica) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
M. Presti, E. Colizza, L. Marinoni, M. Caffau: Aspetti sedimentologici tardo-quaternari
del margine cileno meridionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
I. Protopsalti, G.P. Fanzutti, C. Landucci: Contributi dell’image analysis alla
caratterizzazione paleoambientale di sequenze sedimentarie del Mare
di Ross occidentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
C. Salvi, G. Salvi, A. Brambati: Palaeoenvironmental features in Core ANTA96-5bis
(Glomar Challenger Basin, Ross Sea, Antarctica) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
L. Schiozzi, E. Colizza, L. Marinoni: Studio paleoambientale di due carote prelevate
nel settore centro-meridionale dello Stretto di Magellano (Cile) . . . . . . . . . . . 58
M. Setti, T. Quaia, L. Marinoni, A. López-Galindo, A. Brambati: Mineralogia e
cristallochimica delle argille nella carota ANTA91-8 (Mare di Ross):
implicazioni paleoclimatico-ambientali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
COMUNICAZIONI ORALI
IL SETTORE PACIFICO DELLO STRETTO DI
MAGELLANO: PRIMI RISULTATI DI UN’INDAGINE
SISMICA A RIFLESSIONE
Roberto BARTOLE1, Walter COLAUTTI, Sandro DE MURO2 &
Antonio MONTESANTI1
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Dipartimento di Scienze della Terra Università di Cagliari,
v. Trentino 51, 09127 Cagliari - Italy
Durante la campagna 1995 del PNRA, nell’imboccatura pacifica dello Stretto di
Magellano sono stati acquisiti circa 290 km di dati sismici multitraccia in alta
risoluzione con lo scopo di verificare la presunta trascorrenza della “Faglia di
Magellano” (VERA, 1989; CUNNINGHAM, 1993), nonché di indagare i suoi effetti sull’assetto tettonico e stratigrafico dell’area. L’analisi dei profili ha evidenziato l’esistenza
di un bacino sedimentario allungato in direzione NW, ubicato tra l’Isla Desolacion e
l’Isla Manuel Rodriguez, lungo una cinquantina di chilometri e largo una quindicina. Il
bacino è impostato in una depressione tettonica asimmetrica del substrato, con asse
depocentrale spostato lungo il bordo sud-occidentale, dove il riempimento sedimentario
raggiunge spessori-tempo di 2 secondi in tempi doppi.
L’assetto stratigrafico è piano-parallelo, con debole crescita sedimentaria verso il
lato sud-occidentale, e con contatto ad “onlap” sul substrato indurito. All’interno della
sequenza sedimentaria è riscontrabile qualche discordanza stratigrafica, spesso associata
a variazioni di facies sismica. Nonostante il bacino sia ubicato lungo la lineazione della
“Faglia di Magellano”, non sono state riscontrate strutture di tipo “flower”, tipicamente
associate ai meccanismi trascorrenti.
L’analisi strutturale ha rivelato la presenza di una famiglia di faglie con
orientazione prevalente E-W che in molte sezioni trasversali appaiono con una
disposizione a gradinata. Lungo il bordo sud-occidentale e più depresso del bacino,
adiacentemente all’Isla Desolacion, è ben visibile una grossa faglia sub-verticale di forte
rigetto (fino a 1 secondo in tempi doppi) interpretabile come la “Faglia di Magellano”.
L’insieme degli elementi strutturali ricavati dall’indagine sismica, pur essendo
compatibile con una trascorrenza sinistra con direzione NW-SE della zona di deformazione principale, non consente di inquadrare il bacino in oggetto nel classico modello
trascorrente dei bacini di tipo “pull-apart” (MANN et al., 1983), per i quali è prevista una
simmetria strutturale sia longitudinale che trasversale. Ciò nonostante, l’asimmetria
trasversale caratteristica del bacino rientra in un modello di bacini trascorrenti,
recentemente proposto da BEN AVRAHAM (1992), nei quali la deformazione trascorrente
si esplica lungo una sola faglia longitudinale al bacino, con formazione di uno stress
distensivo ortogonale alla faglia stessa, responsabile della sua marcata asimmetria.
1
BIBLIOGRAFIA
Ben Avraham Z., 1992. Development of asymmetric basins along continental transform faults.
Tectonophysics, 215, 209-220.
Cunningham W.D., 1993. Strike-slip faults in the southernmost Andes and the development of the
Patagonian orocline. Tectonics, 12 (1), 169-186.
Mann P., Hempton M. R., Bradley D.C. & Burk K., 1983. Development of pull-apart basins. Journal of
Geology, 91, 529-554.
Vera E., Mutter J., Buhl P., Austin J., Dalziel I. & Stoffa P., 1989. Deep seismic structure of the
southernmost Andes. EOS, AGU, 70, p.1314.
2
RECORDS ACUSTICI NELL’AREA PATAGONICOFUEGINA: PROSPETTIVE DI UN’INDAGINE
PALEOCLIMATICO-AMBIENTALE
Roberto BARTOLE1 & Sandro DE MURO2
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Cagliari,
v. Trentino 51, 09127 Cagliari - Italy
L’area patagonico-fuegina è caratterizzata da una serie di ampie depressioni entro
le quali scorrevano, ad Est dello spartiacque andino e con direzione atlantica, i grandi
ghiacciai quaternari che si dipartivano dalla vasta cappa glaciale che copriva quasi tutto
l’apice meridionale del Sud America.
Queste depressioni sono attualmente occupate da grandi laghi e da vasti bracci di
mare, entro i quali sono ben conservate le tracce delle grandi variazioni ambientali
legate ai profondi cambiamenti climatici avvenuti nel Pleistocene e nell’Olocene.
La presente nota illustra alcuni esempi di strutture sedimentarie e di discontinuità
stratigrafiche rilevabili entro tre aree marine anticamente occupate da grandi lingue
glaciali: il Canale di Magellano nel tratto compreso tra Punta Arenas e Cabo Froward, il
Seno Otway ed il Seno Skyring.
I dati illustrati sono profili acustici Uniboom gentilmente concessi dall’ENAP
(Ente Nazionale Petrolifero Cileno), registrati con sistema analogico nei primi anni
Settanta. Lo scopo è di attirare l’attenzione della comunità scientifica che si occupa di
problematiche sedimentologiche, stratigrafiche e paleoambientali in senso lato, sull’enorme potenzialità di studio offerte dall’area.
Una prima interpretazione dei profili, del tutto speculativa poiché manca di
qualsiasi controllo litologico e cronostratigrafico, riconosce la presenza di quattro
sequenze sedimentarie poggianti su un basamento acustico sovente stratificato e tettonizzato, corrispondente alle unità sedimentarie di età terziaria coinvolte nei fenomeni
plicativi associati all'orogenesi andina. Sopra al basamento, dal basso verso l’alto, una
sequenza tillitica, sia stratificata che caotica, due sequenze lacustri ed infine una
sequenza marina.
La successione, benché compatibile con gli eventi paleoambientali e paleoclimatici riconosciuti da CLAPPERTON (1992) relativi all’ultimo ciclo di avanzata e di ritiro
glaciale, manca di controlli diretti che ne confermino la natura.
I dati esaminati e l’interpretazione, seppure speculativa, costituiscono un punto di
partenza per uno studio multidisciplinare, approfondito e sistematico, di un’area che
attualmente conserva intatti i records delle variazioni climatiche ed ambientali che
hanno caratterizzato gli ultimi 100.000 anni del nostro pianeta.
3
BIBLIOGRAFIA
Clapperton C.M., 1992. La ultima glaciacion y deglaciacion en el estrecho de Magallanes: implicaciones
para el poblamiento de Tierra del Fuego. Ans. Ins. Pat. Ser. Cs. Hs., 21, 113-128.
4
CARATTERI PALEOAMBIENTALI AREA BACINO
JOIDES SETTENTRIONALE: RISULTANZE
SEDIMENTOLOGICHE E MICROPALEONTOLOGICHE
(DIATOMEE E FORAMINIFERI)
Maria Cristina BONCI, Nicola CORRADI, Roberta IVALDI
& Camilla PIRINI
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Genova,
c.so Europa 26, 16132 Genova (Italy)
Vengono riportate alcune evidenze sedimentologiche rinvenute nei sedimenti di
due carote a gravità (137CC e 99C2) prelevate durante la campagna PNRA 1994/95 nel
bacino Joides, uno dei bacini ad andamento SW-NE che caratterizza il sistema a banchi
e bacini della piattaforma continentale del Mare di Ross occidentale (Antartide). Questi
dati rappresentano un utile elemento per la ricostruzione delle variazioni dell’ambiente
deposizionale recente relative all’ultima espansione glaciale. L’area del bacino Joides in
passato è stata interessata dalle fluttuazioni della calotta glaciale, registrate poi nei
sedimenti. Le analisi sedimentologiche sono state eseguite con un dettaglio di 2 cm
impiegando metodi di tipo diretto ed indiretto. In particolare si è cercato di rapportare le
caratteristiche fornite dal contenuto biogeno siliceo (diatomee, radiolari e spicole di
spugna) e calcareo (foraminiferi) a quelle di tessitura, struttura interna, proprietà fisiche
dei sedimenti.
Il contenuto biogeno a diatomee è caratterizzato da una differenziazione netta tra i
livelli basali con quelli sommitali per stato di conservazione e abbondanza (i livelli
basali sono quelli più poveri e peggio conservati). Nell’associazione a diatomee sono
presenti forme ben silicizzate e le variazioni riguardano quasi esclusivamente le tipiche
forme del ghiaccio del complesso neritico antartico (Fragilariopsis epontiche) ove si
hanno un’oscillazione di frequenza ed il graduale aumento verso l’alto delle forme
indicatrici di mare più aperto del complesso subantartico oceanico (F. kerguelensis e le
grandi centriche). La componente biogena calcarea si presenta selettiva ed è
rappresentata da foraminiferi sia infaunali che epifaunali. Il plancton è caratterizzato
dalla tipica forma di ambiente glaciale (Neogloboquadrina pachiderma sinistrorsa).
Le risultanze degli studi condotti sulle due carote a gravità presentano elementi
riferibili ad ambienti sia di tipo glaciale che marino indicatori di diverse situazioni:
- presenza, nei livelli basali, di un rimaneggiamento molto marcato, sedimenti molto
poveri in microfauna e microflora quasi a raggiungere la sterilità con proprietà fisiche
riconducibili ad una calotta ancorata al fondo (99C2);
- i livelli soprastanti con forme biogene tipiche unitamente a presenza/assenza di
strutture sedimentarie (laminazioni e livelli gradati) associate a peculiari proprietà
fisiche, mostrano sequenze di un ambiente deposizionale caratterizzato da condizioni
idrodinamiche che risentono dell’azione dei ghiacci e delle fluttuazioni di una calotta
molto vicina.
5
Nelle porzioni sommitali i sedimenti presentano uno stato di conservazione della
microfauna e microflora migliore con un aumento delle presenze tipiche di una
situazione di mare libero dai ghiacci o comunque coperto solo stagionalmente.
6
ASPETTI PALEOCLIMATICI E PALEOAMBIENTALI
NEI SEDIMENTI MARINI AUSTRALI (MARE DI ROSS E
STRETTO DI MAGELLANO)
Antonio BRAMBATI
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Dal 1985 è in corso un programma nazionale di ricerche in Antartide (P.N.R.A.)
ad indirizzo geologico-marino volto alla definizione dell’evoluzione climatica ed
ambientale avvenuti nel tardo Quaternario in alcuni settori del Mare di Ross.
Nell’ambito di questo programma, inoltre, sono state indagate aree periantartiche
(Stretto di Magellano e bacini antistanti l’imboccatura pacifica dello Stretto).
Le indagini sono svolte attraverso un approccio multidisciplinare e interdisciplinare (sedimentologia, geofisica, paleontologia, geochimica, geomorfologia, geologia marina, biostratigrafia, mineralogia, ecc.) che ha coinvolto diverse Unità Operative
(Bologna, Genova, Pavia, Roma, Urbino, Venezia, Trieste) ed altri specialisti italiani e
stranieri, qualora la ricerca lo abbia richiesto.
L’Unità Operativa del Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine
(Università di Trieste) ha svolto e sta svolgendo indagini sia in Antartide che nelle aree
periantartiche. Lo studio di sedimenti di fondo e di carota ha portato risultati che sono
già in parte editi presso riviste nazionali ed internazionali. Altri risultati sono
compendiati nelle comunicazioni e poster presentati in questo workshop.
Per quanto riguarda le ricerche nel Mare di Ross, i risultati interdisciplinari
portano a definire alcuni aspetti dell’evoluzione di differenti settori dei bacini Joides e
Drygalsky, collegandoli a fluttuazioni climatiche degli ultimi 18.000 anni. In particolare,
sono state ottenute sequenze di riferimento per ogni settore indagato. Ciò ha anche
portato a raffinare il posizionamento della grounding line in questa finestra temporale.
Nei depositi di scarpata continentale e in quelli dei bacini attigui le serie sedimentarie
campionate coprono intervalli temporali più ampi (~300.000 anni e oltre), che registrano
almeno gli ultimi due cicli climatici principali. Un’altra tematica in via di definizione
riguarda lo studio dei carbonati freddi rinvenuti in carota nel settore di Cape Adare, che
potrebbero fornire ulteriori precisazioni su oscillazioni climatiche almeno negli ultimi
20.000 anni.
Le ricerche nello Stretto di Magellano e in altri settori periantartici hanno
anch’esse interessato sedimenti di fondo e di carota. I risultati sono volti alla definizione
dell’evoluzione climatica di queste aree e già si intravedono informazioni relative a
fluttuazione climatiche degli ultimi 20.000 e 30.000 anni (settori dello Stretto di
Magellano e della sua imboccatura pacifica), nonché degli ultimi 240.000 anni a Sud
dell’imboccatura stessa. Anche per questi settori sono state ottenute successioni
stratigrafiche di riferimento che riescono a definire ipotesi sull’apertura dello Stretto,
rivelando altresì condizioni marine nello Stretto stesso negli ultimi 20.000 anni.
7
I risultati delle indagini in queste aree, dunque, registrano con modalità diverse gli
stessi eventi climatici e gli studi successivi saranno volti a correlare gli eventi stessi,
indagando anche altri settori dell’Oceano Meridionale.
8
LA FORMAZIONE E LO SVILUPPO DELLA CALOTTA
GLACIALE DELL’ANTARTIDE OCCIDENTALE NEL
MARE DI ROSS
Giuliano BRANCOLINI & Laura DE SANTIS
Osservatorio Geofisico Sperimentale - P.O. Box 2011, 34016 Trieste - Italy
Nonostante il rapporto tra la superficie dell’Antartide Occidentale e quella
dell’Antartide Orientale sia circa 1:3, quello tra i volumi delle rispettive calotte glaciali
è solamente di 1:6 (DREWRY 1983). Se valutiamo poi le due calotte in termini di livello
del mare equivalente, il contributo di quella occidentale è ancora più marginale, in
quanto scende ad un decimo di quella orientale.
La principale causa di tali discrepanze è dovuta al fatto che, mentre la base della
calotta occidentale giace in prevalenza sotto il livello del mare, quella della calotta
orientale è prevalentemente terrestre. Ciò determina i) una maggior dinamicità dei
ghiacci occidentali, e quindi l’impossibilità di accumulare spessori paragonabili a quelli
orientali, e ii) l’ininfluenza di tutta la parte sommersa in termini di livello del mare
equivalente.
Oggi però si tende a rivalutare l’importanza ed il ruolo che la calotta glaciale
occidentale hanno avuto in alcuni importanti processi globali, primo tra tutti le
variazioni eustatiche del livello del mare (HAQ et al., 1987). Esistono almeno tre serie di
indizi che testimoniano come, fino ad almeno 32 milioni di anni fa, vaste aree del Mare
di Ross, uno dei luoghi chiave per ricostruire la storia della calotta occidentale, erano
ancora emerse e quindi in grado di ospitare calotte di tipo continentale: i) il
rinvenimento di un paleosuolo di età oligocenica (DSDP site 270) poco sopra il
basamento (HAYES & FRAKES, 1975), ii) la presenza nel basamento di erosioni tipiche di
ghiacciai di tipo alpino (DE SANTIS et al., 1995), iii) l’evoluzione della batimetria e della
morfologia del fondo marino che solo verso la fine del Miocene hanno assunto l’attuale
profilo sovrapprofondito verso l’interno del continente ed inciso da ampi solchi prodotti
dall’azione erosiva degli ice streams (BRANCOLINI et al., 1997).
Ciò indicherebbe che, fino ad almeno tutto l’Oligocene, l’estensione delle aree
emerse dell’Antartide Occidentale era superiore a quello attuale. Di conseguenza anche
la quantità di ghiacci terrestri ed il loro contributo alle oscillazioni eustatiche era
decisamente diverso da quello attuale.
Solamente con il Miocene l’evoluzione tettonica del West Antarctic Rift System
ha prodotto una progressiva ingressione marina che ha occupato le aree più interne
dell’Antartide. Con il decisivo deterioramento climatico, verificatosi nel Miocene
superiore, la calotta antartica è stata in grado di occupare stabilmente anche le aree
francamente marine, assumendo quindi l’attuale configurazione.
Tali ipotesi sono ancora in larga parte speculative in quanto basate quasi
unicamente su osservazioni effettuate solo nel Mare di Ross. La loro verifica dovrà
necessariamente prevedere una miglior conoscenza dei processi geodinamici che hanno
contrassegnato l’evoluzione del West Antarctic Rift System ed una miglior conoscenza
9
delle modalità di formazione e delle fasi di sviluppo complessivo delle calotta glaciale
antartica.
BIBLIOGRAFIA
De Santis L., Anderson J.B., Brancolini G., Zayatz I., 1995. Seismic record of late Oligocene through
Miocene glaciation on the central and eastern continental shelf of the Ross sea. In A.K. Cooper, P.F.
Barker & G. Brancolini (eds.), Geology and Seismic Stratigraphy of the Antarctic Margin, Antarctic
Research Series, 68, 235-260, AGU, Washington D.C.
Drewry D.J. (ed.), 1983. Antarctica: Glaciological and Geophysical Folio, Scott Polar Research Institute,
University of Cambridge.
Haq B.U., Harnderbol J. & Vail P.R., 1987. Chronology of fluctuating sea level since Triassic. Science,
235, 1156-1167.
Hayes D.E., Frakes L.A et al., 1975. Initials reports of the Deep Sea Drilling Project, Leg 28, Washington,
DC, US Government Printing Office, 28.
10
IL PROGETTO WEGA (WILKES LAND
GLACIAL HISTORY)
Giuliano BRANCOLINI & Laura DE SANTIS
Osservatorio Geofisico Sperimentale, P.O. Box 2011, 34016 Trieste - Italy
Il progetto WEGA è una cooperazione italo-australiana che si propone di
ricostruire l’evoluzione cenozoica della calotta glaciale dell’Antartide Orientale tramite
lo studio dei sedimenti deposti sul margine e sul rialzo continentale nell’area
prospiciente il Wilkes Basin. Verranno analizzati in particolare alcuni intervalli
temporali significativi del record climatico globale (0-10.000 anni: ultimo interglaciale;
0-160.000 anni: ultimo ciclo glaciale-interglaciale e 0-6.000.000 di anni: rapido
raffreddamento). Lo studio dei sedimenti verrà effettuato per mezzo di indagini
geologiche (prelievo di campioni tramite carotaggi) e geofisiche (sismica a riflessione,
sub-bottom, side scan sonar).
Per quanto riguarda in particolare il record olocenico, si prevede di ottenere una
risoluzione comparabile a quella della carota di ghiaccio di Dome C, in quanto sulla
piattaforma continentale è stato individuato un bacino contenente oltre 40 m di fanghi
silicei indisturbati attribuiti all’Olocene (DOMACK, 1983). L’integrazione dei due set di
dati (Dome C e WEGA) permetterà di ottenere importanti informazioni sulla dinamica
della calotta dell’Antartide Orientale nel settore del Wilkes Land e sulla sua risposta
alle variazioni climatiche globali.
Il record sedimentario degli ultimi 6 milioni di anni è accessibile sia sul rialzo
continentale, dove sono stati individuati dei depositi di drift sia nelle aree di
piattaforma e scarpata incise da canyon. Come obiettivo secondario verranno
completati i dati di site survey relativi alla proposta di perforazione ODP nell’offshore
del Wilkes Land.
Il progetto rientra nelle attività previste dai programmi SCAR ANTOSTRAT
(Antarctic Offshore Stratigraphic Project) ed ANTIME (Antarctic Ice Margin
Evolution). Entrambi i programmi si propongono di ricostruire la dinamica della calotta
glaciale antartica attraverso lo studio di dati geologici e geofisici marini. La differenza è
nell’arco temporale coperto dai due programmi: il primo prende in considerazione
l’intero Cenozoico, mentre il secondo studia il Quaternario.
BIBLIOGRAFIA
Domack E.W., Anderson J.B., 1983. Marine geology of the George V continental margin: combined
results of Deep Freeze 79 and the 1911-1914 Australian expedition. In: R.L. Oliver, P.R. James,
J.B. Jago (eds.), Antarctic Earth Science, 402-406, Camberra, Australian Academy of Science and
Cambridge, Cambridge University Press.
11
MÖSSBAUER AND NAA STUDIES OF
THE MARINE CORE ANTA91-8
Sandro CALOGERO1, Giovanni LEOTTA1, Mariangela BERTELLE1,
Lorenzo STIEVANO1, Massimo ODDONE2
1
Dipartimento di Chimica Fisica, Calle Larga S. Marta 2137, 30123 Venezia - Italy
2
Dipartimento di Chimica Generale, Viale Taramelli 12, 27100 Pavia - Italy
The sedimentary core ANTA91-8, with geographic co-ordinates 70°47’ S 172°50’
E, was sampled in the Ross Sea at a water depth of 2,383 m. The core length of 511 cm
covers the sedimentary chronology of the last three hundred kyears (cfr. QUAIA &
BRAMBATI, 1996). Mössbauer data concerning the iron-bearing species present in 39
layers of ANTA91-8, and neutron activation analysis of 28 elements in 18 layers are
reported and discussed.
The general picture of the sediment was obtained by Mössbauer spectroscopy.
Fe2+ and Fe3+ up to 90% of the total iron are mainly present in chlorite, illite, and
smectite. The spectral components consist in two paramagnetic doublets with large
quadrupole splitting arising from structural Fe2+, and in a paramagnetic doublet with
small splitting. The remaining 10% of the total iron are iron oxides or oxyhydroxides
present as bulk particles or as finely divided aggregates, adhering to silicate minerals.
The bulk iron oxides yield only one magnetic sextet contributing to the total iron up to
3-4%, at ambient temperature. The remaining 6-7% of the iron oxides are finely divided
particles smaller than 100 Å in size. At ambient temperature this finely distributed
fraction is superparamagnetic and it contributes only to the paramagnetic Fe3+ doublet.
At the cryogenic temperature of the liquid helium, the finely divided particles are
magnetically ordered displaying one sextet attributable to poorly crystallised hematite.
Since the typical sextets related to magnetite, goethite, and ferrihydrite are undetected
both at ambient and cryogenic temperatures, one can exclude the presence of such
species. In addition, as the content of Fe3+ is higher than that of Fe2+, one can conclude
that oxidising conditions are dominating along the core. This find is in agreement with
the absence of siderite and of sulphur-containing species as pyrite, pyrrhotite, etc., ruling
out the proposed diageneses of bioproducts occurring in sediment formation (cfr.
KARLIN, 1990, CECCARONI et al., 1997). In conclusions the lithogenic materials
dominate the sediment composition and hematite is the dominating iron oxide.
Among the iron-bearing species present in the core, clay materials and chlorite are
sensitive enough to the climatic variations. Assuming the same iron composition in
input materials, the changing content of the total Fe2+ or Fe3+, or the variations of the
ratio Fe3+/Fe2+ along the core, can be due to climatic changes. As the ratio Fe3+/Fe2+ is
directly or inversely correlated to the total Fe3+or Fe2+it is enough to follow the
Fe3+/Fe2+ trend. An enhancement of the ratio value during interglacial periods with a
falling during the glacial ones was observed. The Fe3+/Fe2+ trend substantially emulates
the reported chronology with additional fluctuations, delays or anticipations. Deviations
of this type are generally observed in the chronology of other paleoclimatic variables
reported for ANTA91-8.
12
Additional paleoclimatic chronologies can be evidenced from the NAA
enrichment or depauperation of some elements. Two points are here underlined.
1) The detection of the dilution, due to scarce fluxes of biogenic material, by
comparing the elementary contents in the layers of the core. The interglacial layers
are less rich in metals than the glacial ones because of the dilution operated from the
biogenic elements, such as C and Si, not in the reach of neutron activation.
2) The REE contents, normalised to the chondrites, substantially confirm the same
origin for the input sedimentary materials. This finding supports the constancy in the
long run of the iron composition in the input materials, as assumed above.
REFERENCES
Ceccaroni L., Langone L., Frignani M., Ravaioli M., Frank. M., Mangini A., Basavaiah N. & Giglio F.,
1997. Late Quaternary fluctuations of organic carbon and biogenic silica accumulation on the
continental slope of the Ross Sea, Antarctica. The Antarctic Region: Geological Evolution and
Processes, 889-896.
Karlin R., 1990. Magnetite diagenesis in marine sediments from the Oregon Continental Margin. Journal
of Geophysical Research, 95, 4405-4419.
Quaia T. & Brambati A., 1996. Grain-size cluster control on climatic stage in Core ANTA91-8 (Ross Sea).
Abstr. of National Meeting on Antarctic Glaciology, Padova 11-12 June, 61-63.
13
MAJOR RESULTS OF ODP LEG 178: THE HOLOCENE
RECORD FROM PALMER DEEP, ANTARCTIC
PENINSULA INNER SHELF
Angelo CAMERLENGHI1, Eugene W. DOMACK2
& Shipboard Scientific Party3
1
Osservatorio Geofisico Sperimentale, P.O.Box 2011, 34016 Trieste, Italy
2
Hamilton College, Clinton, New York 13323, USA
3
Gary D. Acton (Ocean Drilling Program, USA), Peter F. Barker (British Antarctic Survey,
UK), Stefanie A. Brachfeld (University of Minnesota, USA), Ellen A. Cowan (Appalachian
State University, USA), James Daniels (University of Melbourne, Australia), Carlota Escutia
(United States Geological Survey, USA), Andrew J. Evans (University of Leeds, UK), Nicholas
Eyles (University of Toronto at Scarborough, Canada), Yohan J.B. Guyodo (University of
Florida, USA), Marina Iorio (Geomare Sud CNR, Italy), Masao Iwai (Kochi University, Japan),
Frank T. Kyte (University of California, USA), Christine Lauer (Laboratoire de Mesures en
Forage, France), Andres Maldonado (Universidad de Granada, Spain), Tobias Moerz
(GEOMAR, Germany), Lisa E. Osterman (Smithsonian Institution, USA), Carol J. Pudsey
(British Antarctic Survey, UK), Jeffrey D. Schuffert (Brown University, USA), Charlotte M.
Sjunneskog (Uppsala University, Sweden), Kate L. Vigar (University of Leicester, UK), Amy L.
Weinheimer (Scripps Institution of Oceanography, USA), Trevor Williams (University of
Leicester, UK), Diane M. Winter (Florida State University, USA), Thomas C.W. Wolf-Welling
(GEOMAR, Germany)
Ocean Drilling Program Leg 178 (BARKER, CAMERLENGHI et al., in press) drilled
two sites in Palmer Deep, an overdeepened inner Antarctic continental shelf basin that
efficiently traps the products of near-shore productivity during interglacials (DOMACK &
MCCLENNEN, 1996; DOMACK et al.,1995; REBESCO et al., 1998, KIRBY et al., in press.,
REBESCO et al., in press). Sites were aimed at the ultra-high-resolution Late Quaternary
sedimentary record of paleo-productivity for comparison with similar records from the
ice sheets and from lower-latitude sites, in order to investigate decadal- and millennialscale climatic variation (LEVENTER et al., 1995). Analogous sites have been successfully
drilled by the Ocean Drilling Program in the Santa Barbara Basin, Cariaco Basin, and
Saanich Inlet.
The prime site, 1098 (47 m sub bottom penetration to basement), was in the small,
narrow Basin I, in 1012 m water depth. Site 1099 (108 m sub bottom penetration) was
in Basin III, a larger basin at 1425 m water depth. In both basins the sediments are
primarily laminated and massive muddy diatom ooze. Laminae are diatom oozes of
different species composition reflecting changes in surface productivity, possibly at a
seasonal scale. Microfossil preservation is excellent, and this location will provide an
unparalleled record of Antarctic Holocene paleoproductivity. Magnetic susceptibility
variation mayshow 200- and 2500-year cyclicity in broad intervals of high susceptibility.
In Basin III (Site 1099), the alternation of laminated and massive muddy diatom
ooze is interrupted more frequently by turbidites with a terrigenous graded base. The
downhole change of diatom and foraminifera assemblages indicating more restricted
oceanographic conditions at the base of Basin I and in the lower part of Hole 1099B,
14
where turbiditic deposition is more frequent, suggests that the two recovered sections
underwent a similar evolution and may therefore be approximately coeval.
A high-resolution shipboard study of pore-water chemistry revealed anomalous
and still puzzling compositional gradients. Despite the inferred rapid but steady
accumulation of sediment (0.39 cm/yr according to radiocarbon dating on piston cores),
pore waters in the upper 20 m at Site 1098 show a homogeneous composition that
suggests almost complete mixing. The explanation of these gradients will come from
post-cruise studies of the relationships between pelagic settling of organic-rich material,
turbiditic sedimentation, and bioturbation.
Shipboard analysis of Palmer Deep cores was limited, with sampling mainly
postponed to the Bremen core repository. Radiocarbon dating is under way.
REFERENCES
Barker P.F., Camerlenghi A. & Shipboard Scientific Party, in press. Initial Results of the Ocean Drilling
Program, Leg 178. Washington, D.C. (U.S. Government Printing Office).
Domack E.W., & McClennen C.E., 1996. Accumulation of glacial marine sediments in fjords of the
Antarctic Peninsula and their use as late Holocene paleoenvironmental indicators. Am. Geophys.
Union, Antarct. Res. Ser., 70, 135-154.
Domack E.W., Ishman S.E., Stein A.B., McClennen A.B. & Jull A.J.T., 1995. Late Holocene advance of
the Müller Ice Shelf, Antarctic Peninsula: sedimentologic, paleontologic, and geochemical evidence.
Antarct. Sci., 7, 159-170.
Kirby M. E., Domack E.W. & McClennen C. E., in press. Fine-scale stratigraphy and sedimentology of
Holocene glacial marine deposits in the Palmer Deep, Bellingshausen Sea, Antarctica. Mar. Geol.
Leventer A., Domack E.W., Ishman E., Brachfeld S., McClennen C.E. & Manley P., 1996. Productivity
cycles of 200-300 years in the Antarctic Peninsula region: understanding linkages among the sun,
atmosphere, oceans, sea ice, and biota. Geol. Soc. Am. Bull., 108, 1626-1644.
Rebesco M., Camerlenghi A., De Santis L., Domack E.W. & Kirby M.E., 1988. Seismic stratigraphy of
Palmer Deep: a fault-bounded Late Quaternary sediment trap on the inner continental shelf, Antarctic
Peninsula Pacific margin. Mar. Geol., 151, 89-110.
Rebesco M., Camerlenghi A. & Zanolla C., in press. Bathymetry and morphogenesis of the continental
margin west of the Antarctic Peninsula, Terra Antartica.
15
LA SISMICA AD ALTA RISOLUZIONE IN ANTARTIDE:
ESEMPI E PROBLEMATICHE DEL MARE DI ROSS
OCCIDENTALE
Nicola CORRADI1, Francesco FANUCCI2 & Roberta IVALDI1
1
Dip. di Scienze della Terra, Università di Genova, c.so Europa 26, 16132 Genova - Italy
2
Dip. di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Vengono presentati esempi di profili tracciati in aree significative di alto
morfologico e di bacino sulla piattaforma continentale del Mare di Ross occidentale,
eseguiti con un sistema HUNTEC - Deep tow boomer (apparecchiatura adattata
specificatamente per l’utilizzo sulle piattaforme circumpolari) e con uno Sparker
multipunte ad acquisizione monocanale.
Entrambi i sistemi risentono in varia misura dello scattering superficiale di energia
dovuto alla notevole eterogeneità dei sedimenti dei margini, caratterizzati da frazioni
glaciogeniche disperse.
In condizioni ottimali l’HUNTEC mette in evidenza il dettaglio della coltre
sedimentaria postglaciale e soprattutto il livello “pelagico” superficiale, dimostrandosi
strumento prezioso per il posizionamento dei carotaggi, ma fornendo solo di rado una
rappresentazione dello spessore e della geometria dei corpi sedimentari allo studio. I
limiti di potere risolutivo sono dati principalmente dalla “pulizia” del segnale che, però,
non sempre si mostra all’altezza del compito specifico.
Lo sparker finora impiegato in Mare di Ross non può comunque competere con il
sistema precedente quanto ad ampiezza e durata del segnale e quindi a potere risolutivo.
Lo scattering superficiale influisce nel senso di dare una sorta di offuscamento del
segnale registrato che, però, è più che sufficiente a fornire precise indicazioni circa: la
potenza e la geometria interna dei corpi incontrati; la presenza e i caratteri di superfici di
discontinuità all’interno delle sequenze e i rapporti tra sequenze diverse per natura e
ubicazione. Le facies acustiche poste in evidenza da detto sistema presentano
caratterizzazioni precise e costanti, che trovano riscontro nei caratteri dei sedimenti
campionati, per cui esso rappresenta un supporto indispensabile per l’interpretazione
delle analisi sui sedimenti. Usato a potenze maggiori, in zone di ciglio di piattaforma e
di scarpata, il sistema fornisce informazioni sulla posizione del fronte della calotta e
sulle fasi di costruzione degli accumuli frontali (delta-fan complex), cioè sulle
oscillazioni della calotta stessa. A profondità ancora più elevate e registrando su scale
più ampie, il sistema descrive bene le caratteristiche superficiali di grandi corpi (ad
esempio sediment drift), ma subisce gli effetti dello scattering sempre presente
perdendo rapidamente potere penetrativo: per detto uso sono quindi preferibili sistemi
multicanale.
16
I DEPOSITI POST-GLACIALI DEL BACINO JOIDES
SETTENTRIONALE, PROPRIETA’ FISICHE
Nicola CORRADI, Giuliano FIERRO, Roberta IVALDI & Antonella PITTA’
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Genova,
c.so Europa 26, 16132 Genova - Italy
Le proprietà geotecniche e sedimentologiche ben definiscono le variazioni causate
dalle oscillazioni della calotta sul fondale marino e registrate dai sedimenti. Le
risultanze delle proprietà fisiche dei sedimenti di carote a gravità prelevate nel Bacino
Joides settentrionale durante le campagne PNRA 1994-95 e 1995-96 definiscono con un
buon dettaglio i depositi postglaciali presenti. Questi sono testimonianza delle
variazioni deposizionali relative all’ultima massima espansione glaciale sulla
piattaforma continentale del Mare di Ross.
Le carote sono state caratterizzate nelle proprietà fisiche, meccaniche e tessiturali
(densità, contenuto d’acqua, resistenza al taglio, grado di consolidazione, granulometria)
e queste rispecchiano sia i processi sindeposizionali che postdeposizionali, presenti nei
depositi ove i ghiacci hanno interagito col fondale marino.
I processi postdeposizionali giocano un ruolo importante nel determinare la
“natura ultima” e le variazioni temporali delle proprietà riscontrate nei sedimenti dei
depositi sottomarini.
Sulla base dei dati ottenuti è possibile correlare i processi individuati con i modelli
di sedimentazione in gran parte proposti in letteratura per il Mare di Ross, introducendo
nuovi dati in riferimento alla grounding line durante l’ultima massima espansione
glaciale.
Allo stato attuale delle conoscenze non è ancora chiaro quanto sia avanzata la
calotta glaciale sulla piattaforma del Mare di Ross occidentale e le numerose ipotesi
avanzate sono conferma della complessità del problema. La geometria della calotta
glaciale e l’irregolarità della morfologia dei fondali e della linea dei ghiacci che
poggiano sul fondo potrebbero essere i due fattori che giustificano risultati
apparentemente discordanti. A questo proposito si può pensare che la calotta glaciale,
durante l’ultima massima espansione, abbia avuto sul Mare di Ross occidentale una
differente estensione areale condizionata dalla morfologia della piattaforma continentale
che già presentava la struttura a banchi e bacini. Questo assetto avrebbe favorito il
passaggio dei ghiacci che potrebbero aver raggiunto la massima estensione in
corrispondenza delle depressioni.
Le caratteristiche riscontrate nei siti indagati confermano la presenza sui fianchi
del bacino di sedimenti sovraconsolidati riferibili ad un till basale e quindi della
presenza del limite esterno del ghiaccio ancorato in questo settore.
17
GRAIN SIZE ANALYSIS OF SAMPLES FROM
CAPE ROBERTS-1 DRILL SITE (ROSS SEA)
Laura DE SANTIS1, Peter J. BARRETT2 & Cape Roberts Scientific Team
1
Osservatorio Geofisico Sperimentale, PO Box 2011, 34016 Opicina (TS) - Italy
2
School of Earth Sciences, Victoria University of Wellington, PO Box 600,
Wellington - New Zealand
Twenty four core samples from CRP-1, 7 from Quaternary strata (20 to 43.55
metres below sea floor or mbsf) and 17 from early Miocene strata (43.55 to 147.69
mbsf), have been analysed for their grain size distribution using standard sieve and
Sedigraph techniques. The results are in good agreement with estimates of texture made
as part of the visual core description for the 1:20 core logs for CRP-1 (Cape Roberts
Science Team, 1998). Interpretation of the analyses presented here takes into account
the likely setting of the site in Quaternary times as it is today, with CRP-1 high on the
landward flank of a well-defined submarine ridge rising several hundred metres above
basins on either side. In contrast seismic geometries for strata deposited in early
Miocene times indicate a more or less planar sea floor dipping gently seaward, with
fossil evidence for shallow water depths (<100 m) indicating the possibility of the
influence of waves and tidal currents on sea floor sediments.
The sediments analysed here are considered in terms of 3 textural facies: diamict,
mud (silt + clay) and sand. Most of the Quaternary section but only 30% of the early
Miocene section is diamict, a poorly sorted mixture of sand and mud with scattered
clasts, indicating little wave or current influence on its texture. Although not definitive,
diamict textures and other features suggest that the sediment originated as basal glacial
debris but has been subsequently modified by minor winnowing, supporting the field
interpretation of this facies as ice-proximal and distal glaciomarine sediment. Sediments
deposited directly from glacier ice appear to be lacking. Mud facies sediments, which
comprise only 10% of the Quaternary section but a third of the early Miocene section,
were deposited below wave base and largely from suspension, and show features
described elsewhere in this volume that indicate the influence of both glacial and
sediment gravity flow processes. Sand facies sediments have a considerable proportion
of mud, almost always more than 20%, but a well-sorted fine-very fine sand fraction. In
the context of the early Miocene coastal setting this suggests redeposition of beach sand
near wave base. We conclude that more extensive sampling for textural variation could
be useful for estimating variation in relative sea level in the early Miocene section.
18
PALEO ICE SHELF GROUNDING ZONES OF WESTERN
PRYDZ BAY, ANTARCTICA – SEDIMENTARY
PROCESSES FROM SEISMIC AND SIDE SCAN IMAGES
Laura DE SANTIS1, Phil O’BRIEN2, Peter HARRIS3,
Eugene DOMACK4 & Patrick QUILTY5
1
Osservatorio Geofisico Sperimentale, PO Box 2011, 34016 Opicina (TS) - Italy
Antarctic CRC and Australian Geological Survey Organisation, Canberra - Australia
3
Antarctic CRC and Australian Geological Survey Organisation, University of Tasmania,
Hobart, Tasmania - Australia
4
Hamilton College, Hamilton, New York State - USA
5
Australian Antarctic Division, Channel Highway, Kingstone, Tasmania - Australia
2
Several grounding zone moraines were left on the floor and flanks of Prydz
Channel in the western Prydz Bay by the Lambert Glacier during the Last Glacial
Maximum. Seismic profiles indicate that vertical accretion at the glacier bed was the
most important depositional process in forming the moraines, rather than progradation
by sediment gravity flows.
Sidescan sonographs reveal extensive development of flutes on the sea floor
inshore from the moraines indicating deformable bed conditions beneath the ice.
The region inshore of the East Prydz Channel moraines features extensive fields
of dunes formed by currents flowing towards the grounding zone, generated by
meltwater plumes rising from near the grounding zone entraining sea water into a
circulation cell. These currents were active for only a short time after ice retreated from
the moraines.
The sea floor in the Lambert Deep has not been reworked by currents and shows
evidence of interspersed subglacial cavities and grounded ice beneath the glacier. It also
has sedimentary structures suggesting stagnation of ice just prior to retreat. Iceberg
scours post date most features and most structures are draped with Holocene ooze.
19
RICOSTRUZIONI PALEOCLIMATICHE TARDO
QUATERNARIE NEL MARE DI ROSS: ANALISI DELLE
CARATTERISTICHE BIOGENICHE DEL SEDIMENTO.
EVIDENZE SULL’ARRETRAMENTO DELLA
CALOTTA GLACIALE
Federico GIGLIO, Mauro FRIGNANI, Leonardo LANGONE,
Mariangela RAVAIOLI
Istituto di Geologia Marina del CNR, Via Gobetti 101, 40129 Bologna - Italy
La componente biogenica nei sedimenti della piattaforma continentale Antartica, a
causa della quasi totale mancanza di input continentali, è strettamente collegata alla
produttività primaria degli strati superficiali marini. Il principale fattore di controllo è
esercitato dai ghiacci, che limitano l’intensità della luce e la presenza delle sostanze
nutrienti.
Otto carote di sedimento, prelevate dai bacini di Joides e Drygalski, sono state
analizzate per comprendere le variazioni dei flussi biogenici tardo pleistocenici ed
olocenici nel Mare di Ross. Le descrizioni litologiche unitamente a 19 datazioni 14C
(AMS) sono state utilizzate per ricostruire sequenze cronostratigrafiche, estese in
seguito alle carote non datate per mezzo di correlazioni sulla base di profili di
suscettività magnetica. E’ stato quindi possibile calcolare velocità di sedimentazione,
comprese tra 1.4 e 38 cm ka-1, ed i flussi delle principali componenti biogeniche. I flussi
maggiori di verificano nei settori più profondi dei bacini (TOC, 0.05-0.2 g cm-2 ka-1;
silice biogenica 1.5-5 g cm-2 ka-1), mentre gli alti morfologici presentano i valori più
bassi (TOC, 0.01-0.1 g cm-2 ka-1; silice biogenica 0.1-1.4 g cm-2 ka-1). E’ stato così
possibile ricostruire la sequenza temporale delle varie fasi dell’arretramento, e stabilire
che le condizioni di mare aperto si instaurarono prima nel bacino di Joides e
successivamente, con un ritardo di circa 6.000 anni in quello di Drygalski.
Ciò suggerisce una direzione di arretramento del ghiaccio N-S. I nostri dati
mostrano inoltre che l’arretramento della linea di ancoraggio non è stato continuo, ma ci
sono state oscillazioni con successive fasi di avanzata ed arretramento. Con tali
presupposti è stato possibile derivare una sequenza ideale che ricostruisse le fasi
dell’arretramento del ghiaccio dalla massima posizione stabile che lo stesso occupava
durante l’ultimo massimo glaciale (LGM). Cercando di conciliare i nostri dati con quelli
su cui si basano i modelli precedenti e seguendo le indicazioni della morfologia dei
fondali, è possibile stabilire, per il Mare di Ross N-E, una nuovo posizionamento della
linea di ancoraggio.
20
CARATTERI MORFOLOGICI E COMPOSIZIONALI
QUALI INDICATORI DI PROVENIENZA E PROCESSI DI
TRASPORTO: UNA APPLICAZIONE NEI SEDIMENTI
GLACIOMARINI DEL MARE DI ROSS (ANTARTIDE)
Francesco IMMORDINO1, Cinzia CROVATO2, Ornella FERRETTI3
2
1
ENEA Ambiente, Bologna
ENEA Ambiente, Casaccia, Roma
3
ENEA S. Teresa, La Spezia
Nell’ambito del PNRA sono stati eseguiti nell’area del Mare di Ross una serie di
carotaggi su aree di particolare interesse (installazione di mooring e sperimentazioni “in
situ”). Le carote, prelevate mediante box-corer, sono state subcampionate e sottoposte
ad analisi tessiturali e mineralogiche per definire i caratteri sedimentari in differenti
situazioni morfologiche dello shelf.
I sedimenti marini sono costituiti da sabbie argillose e granulometrie mal classate;
la composizione mineralogica (tout venant) è costituita da: quarzo + plagioclasi + Kfeldspati + fillosilicati (in una sola stazione è stata riscontrata una forte presenza di
calcite di origine biogenica - LMC), con associazioni differenti (fig. 1) nelle varie aree
in esame:
- area settentrionale: Qz + Pl + K-F + fill (piana batiale c/o scarpata shelf) e Cc + Qz
+ Pl (area con assenza di sedimentazione);
- area costiera (c/o Baia Terra Nova): Qz + (Pl + K-F dominanti) + fill;
- area centrale (c/o scarpata c/o scarpata shelf): Qz + (Pl + K-F complementari).
Nel Mare di Ross la sedimentazione quaternaria è stata fortemente controllata
dalle caratteristiche morfologiche della piattaforma continentale e dalle variazioni
glacio-eustatiche. I sedimenti glaciomarini mostrano, inoltre, un’ampia distribuzione
granulometrica (da diamicton grossolano a fanghi con piccole percentuali di sabbia) che
risulta molto simile ai depositi di gravity flow (MENZIES, 1995); studi precedenti
nell’area della piattaforma continentale antartica (ANDERSON et al., 1980, 1983) hanno
mostrato come sia difficile distinguere, solo sulla base dei dati tessiturali, i depositi
glaciomarini, il till basale e i flussi di detrito in piattaforma. A tal fine, nel presente
lavoro è stata data particolare importanza alla frazione sabbioso-ghiaiosa, che
costituisce almeno il 50% nei sedimenti delle carote in esame, con lo scopo di definire
la provenienza, il trasporto (ice rafted debris, alterazione) e gli ambienti di
risedimentazione delle sabbie detritiche; su questa frazione state eseguite delle analisi
petrografiche e morfo-esoscopiche mediante microscopia ottica e microscopia
elettronica a scansione (quest’ultima sui granuli di quarzo). Le immagini SEM sono
state successivamente trasformate in formato digitale e processate mediante un software
di image processing (NIH Image, su piattaforma Mac) che ha permesso una serie di
misure in automatico sui granuli quarzosi (assi, area, perimetro, riconoscimento e
misura di strutture superficiali).
21
La microscopia ottica ha evidenziato una componente grossolana e ghiaiosa con
clasti di forma sub-arrotondata e sub-angolare (a volte con forti fenomeni di alterazione)
dovuta probabilmente al trasporto in più riprese.
Le analisi SEM sui granuli di quarzo hanno mostrato un ampio spettro di forme
(da arrotondate a sub-angolari) e strutture superficiali (meccaniche e chimiche); queste
micromorfologie sono degli “indicatori sedimentari” che permettono di definire le
caratteristiche del trasporto e gli ambienti di provenienza-sedimentazione (KRINSLEY &
TRUSTY, 1985; HAINES & MAZZULLO, 1988). In particolare, in ambienti glaciali tali
strutture, nei granuli di quarzo presenti in till e diamicton (KRINSLEY & TAKAHASHI,
1962; KRINSLEY & DOORNKAMP, 1973; BULL, 1981), possono dare informazioni nelle
ricostruzioni paleoambientali e di evoluzione sedimentaria di un’area (MAHANEY,
1995).
I caratteri morfologici osservati nei sedimenti in esame sono: 1) strutture
meccaniche sulla superficie dei granuli, caratteristiche di ambiente glaciale (fratture
concoidali, figure di crushing e frottement); 2) strutture a “V” tipiche di trasporto
eolico; 3) superfici levigate, strutture a mezzaluna, tipiche di depositi costieri quali
spiaggia emersa-sommersa, 3) fenomeni di alterazione per pedogenesi (paleosuoli ?).
I dati tessiturali e morfologici definiscono, in via preliminare, dei chiari caratteri
di diamicton e una provenienza da diversi ambienti (continentale s.s., di transizione,
marino-costiero) con fasi successive di trasporto e inglobamento da parte del ghiaccio
(continentale e marino) e successivo rilascio in mare. Tali processi risultano legati
principalmente alla fluttuazioni glaciali-interglaciali (avanzamento/ritiro dei ghiacci) e
alla morfologia dello shelf caratterizzata da canyon e fratture che rappresentano delle vie
preferenziali di trasporto del materiale detritico lungo i vari settori di piattaforma.
22
BIBLIOGRAFIA
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the Antarctic continental shelf. Journal of Geology, 88, 399-414.
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dynamics and sediments, Butterworth-Heinemann, UK.
Menzies J. (ed.), 1995. Modern Glacial Environments: processes, dynamics and sediments, ButterworthHeinemann, UK.
23
RELAZIONI TRA LA MINERALOGIA DEI SEDIMENTI
ATTUALI E TARDOQUATERNARI DELLO STRETTO DI
MAGELLANO E GLI ASPETTI CLIMATICI ED
AMBIENTALI
Luigi MARINONI1, Massimo SETTI1 & Antonio BRAMBATI2
1
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Pavia, v. Ferrata 1, 27100 Pavia - Italy
2
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, v. Weiss 2,
34127 Trieste - Italy
Il lavoro presentato costituisce una sintesi dei risultati delle indagini, condotte dai
rispettivi Dipartimenti negli ultimi anni, sulla composizione mineralogica dei sedimenti
attuali e tardoquaternari dello Stretto di Magellano e degli sbocchi sugli oceani
Atlantico e Pacifico (BRAMBATI et al., 1994; MARINONI, 1995; MARINONI et al., 1996;
MARINONI et al., 1997; SETTI & VENIALE, 1991; SCHIOZZI, 1998; PRESTI, 1998).
Le analisi sono state condotte mediante diffrattometria a raggi X (metodo delle
polveri) sulle frazioni <63 µm e <2 µm dei sedimenti. L’associazione mineralogica della
frazione siltosa è costituita prevalentemente da quarzo, feldspati, clorite e mica. Nel
settore pacifico sono state riscontrate anche significative percentuali di carbonati (highe low-Mg calcite e aragonite). La frazione argillosa è caratterizzata da mica/illite, clorite
e smectite; la caolinite è generalmente assente. La smectite risulta più abbondante nel
settore atlantico dell’area studiata. L’associazione mineralogica della frazione detritica è
tipica dei sedimenti marini delle aree a clima freddo (CHAMLEY, 1989).
L’analisi mineralogica dei sedimenti attuali e di età tardoquaternaria, affiancata
all’indagine tessiturale, ha consentito di identificare la provenienza dei sedimenti stessi
e di ipotizzare i possibili agenti di dispersione e distribuzione. Il controllo sulla distribuzione dei minerali nei sedimenti dello Stretto di Magellano è esercitato da differenti
fattori quali: litologia delle rocce sorgenti e natura dei suoli, geomorfologia, differenti
condizioni climatiche e associazioni botaniche presenti da E verso W.
I fattori che agiscono sul trasporto e la distribuzione dei sedimenti sono le correnti
marine, le maree, i ghiacciai. Uno studio eseguito al SEM sulla morfoscopia ed
esoscopia dei quarzi è stata condotto per verificare l’influenza di questi fattori
(MARINONI et al., 1997).
I dati mineralogici, in particolare quelli relativi ai minerali argillosi, sono stati
utilizzati nelle ricostruzioni paleoclimatiche e confrontati con quelli micropaleontologici, tessiturali, radiometrici (14C) e sul contenuto in CaCO3. In particolare, le
variazioni del contenuto in smectite potrebbero essere riconducibili a fasi di miglioramento climatico, che avrebbero causato un aumento del weathering chimico delle
rocce e/o un innalzamento del livello marino (CHAMLEY, 1989).
BIBLIOGRAFIA
Chamley H., 1989. Clay Sedimentology. Springer, 623 pp.
24
Brambati A., Colizza E., Fontolan G., Marinoni L., Setti M., Simeoni U. & Soggetti F., 1994. From
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Schiozzi L., 1998. Tesi di Laurea, Università di Trieste, inedita.
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(<2µm). Boll. Ocean. Teor. Appl., 9, 193-202.
25
FORAMINIFERA AND OSTRACODA AS INDICATORS OF
LATE QUATERNARY PALEOCLIMATIC EVOLUTION IN
THE SHELF SEDIMENTS OF THE ROSS SEA
Romana MELIS1, Camilla PIRINI RADRIZZANI2,
Nevio PUGLIESE1 & Gianguido SALVI1
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Genova,
Corso Europa 26, 16132 Genova - Italy
The Southern Ocean is one of the main sources of the oceanic bottom waters.
Thus it plays a fundamental role in governing global oceanic circulation world climate.
A recent discussion about the sources of water causing global sea-level rise after
the Last Glacial Maximum (LGM) highlights the importance of deglaciation chronology
together with the main ice sheets or ice shelves fluctuations in specific areas such as the
Ross Sea shelf. The Ross Sea shelf is characterized by a series of north to south banks
and troughs which likely correspond to the position of paleo-ice streams existing during
LGM.
The National Program for Antarctic Research (P.N.R.A.) plans to collect a series
of cores in such area in order to obtain useful data to attest evident climatic and
paleoceanographic changes in the last 30,000 years approximately.
Eleven cores which are collected during three P.N.R.A. oceanographic cruises
(1990-1991; 1994-1995; 1995-1996) from the troughs in the inner to middle shelf
(Drygalski, Joides basins) and in the northern sector near Cape Adare, may contain a
useful high-resolution record of climatic fluctuations. In particular, this research deals
with the identification of microfossils (Foraminifera and Ostracods) which are useful to
stress such changes.
The first areas investigated are the Drygalski and Joides basins which are located
in the inner and central part of the Ross Sea shelf and are characterized by an average
depth of 1200 and 600 meters respectively.
According with Brambati et al. (1994; 1997), Drygalski basin is characterized by a
reference-sequence consisting of marine sediments, which overlie a subglacial
diamicton and/or basal till.
The latter facies is devoid of fossils, for the presence of the ice sheet during
Wisconsin glacial period and, then, for prohibitive life conditions; while the the
overlaying mud presents agglutinated foraminifera which show a scattered colonization
followed by their diversification, which records the improvement of the climatic
conditions.
Following Licht et al.(1996), Joides basin presents a typical sequence constituted
by a glacial marine diamicton overlain by a thin mud or sandy mud.
In the middle shelf the presence of the calcareous foraminifera (benthic and
planktic) and siliceous taxa (diatoms, radiolarians) which are included in a time-span
20,000 to almost 30,000 yr. (accelerator mass spectrometer AMS radiocarbon dating)
26
may suggest that during this time nutrients and light were in sufficient quantities to
support marine life; thus the grounded ice could not have been present.
Similar environmental conditions are also present in the southern part of Joides
basin. Thus our results are not directly comparable with Licht et al. (1996).
In these basins the micropaleontological data together with the lithological ones
and datings (AMS radiocarbon dates) allow us to constrain a new ice extent and timing
of the Late Wisconsin deglaciation in the western Ross Sea.
Furthermore, the combined use of Shannon-Weaver index and the measures of the
dominance-diversity indexes (sensu Whittaker, 1972) allowed to obtain a paleoclimatic
curve of the last 30,000 yr.
Ongoing research are addressed to the northern sector of the shelf near Cape
Adare which presents a lithological sequence consisting of carbonate deposits which are
rich in foraminiferal and ostracods taxa showing a radiocarbon ages >22,000 yr.
(Taviani & Anderson, 1995). The analyses show foraminiferal and ostracods assemblages which may vary in relation to the climatic conditions. The use of ShannonWeaver index and the measures of the dominance-diversity indexes confirm the ability
of these taxa in adapting to modified conditions.
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Whittaker R.H., 1972. Evolution and measurement of species diversity. Taxon, 21, 213-251.
27
CONTRIBUTI DELLE INDAGINI GEOCHIMICHE
NELLA RICOSTRUZIONE DI FLUTTUAZIONI
CLIMATICHE REGISTRATE DA SUCCESSIONI
SEDIMENTARIE IN ANTARTIDE
Laura MENEGAZZO VITTURI, Mario PISTOLATO,
Giancarlo RAMPAZZO & Flavia VISIN
Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Venezia, Dorsoduro 2137,
30123 Venezia - Italy
La composizione del materiale detritico originario, i processi di degradazione ed
erosione, i meccanismi di trasporto ed i processi che si realizzano nell’ambiente di
deposizione, quali la neoformazione di minerali e la produzione di detriti organogeni,
sono i fattori che controllano la concentrazione di elementi maggiori, minori ed in tracce
nei sedimenti. Anche le condizioni al fondo del bacino di deposizione (condizioni
redox, caratteristiche idrodinamiche, velocità di deposizione...), esistenti al tempo della
sedimentazione e durante la diagenesi precoce, influenzano il ciclo biogeochimico di
alcuni elementi, determinandone l’accumulo e la ridistribuzione.
E’ stata determinata la composizione geochimica (elementi maggiori, minori e in
tracce Cr, Ni, Co, V, Cu, Pb, Zn, Cd) di una carota di sedimenti, prelevata nel Mare di
Ross in Antartide, per ottenere indicazioni sulle variazioni climatiche registrate dalla
successione sedimentaria studiata, che comprende materiali depositatisi negli ultimi
300.000 anni.
Le differenze sistematiche nella distribuzione della concentrazione di vari
elementi e le relazioni tra alcuni elementi significativi risultano indicatori di variazioni
delle condizioni redox, della velocità di sedimentazione, del livello energetico
nell’ambiente sedimentario. Altri elementi sono risultati traccianti di paleoproduttività,
altri ancora sono discriminanti del diverso contributo di materiale clastico. Queste
fluttuazioni di concentrazione mostrano una correlazione con i cambiamenti climatici
registrati dalla carota. Tali indicazioni sono state evidenziate anche dall’applicazione di
tecniche statistiche multivariate.
L’analisi della composizione geochimica è risultata quindi utile per distinguere i
livelli stratigrafici riferibili ai principali stadi climatici glaciali ed interglaciali ed ha
consentito di segnalare alcune probabili variazioni dell’apporto detritico e cambiamenti
di alcune condizioni dell’ambiente sedimentario.
I risultati dello studio geochimico di questa carota sono stati confrontati con quelli
ottenuti da vari autori, che hanno esaminato sequenze glaciali-interglaciali in Antartide e
in altri ambienti deposizionali.
L’interpretazione basata esclusivamente sui dati geochimici mostra tuttavia
capacità discriminanti limitate. Infatti solo attraverso il confronto tra dati geochimici e il
contributo di altre ricerche, con l’analisi di altri parametri fisici, sedimentologici,
mineralogici, chimici, radiometrici e biologici si può arrivare ad una ricostruzione più
dettagliata e significativa delle variazioni climatiche e paleoambientali registrate da
successioni sedimentarie del Quaternario in Antartide.
28
VARIAZIONI DEGLI ISOTOPI STABILI DELL'OSSIGENO
E DEL CARBONIO NEI FORAMINIFERI DELLE CAROTE
ANTA91-8 E ANTA91-2 (MARE DI ROSS)
Tullio QUAIA & Gianluca CESPUGLIO
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Il presente lavoro illustra i risultati di uno studio geochimico-isotopico effettuato
sui Foraminiferi calcarei di due carote prelevate nel settore occidentale della scarpata del
Mare di Ross durante la campagna oceanografica della R/V Cariboo (P.N.R.A.)
nell'estate australe 1990-91 (carote ANTA91-8 e ANTA91-2, campionate rispettivamente a 70°46.99’S - 172°50.39’E a una profondità di 2383 m, e a 69°59.34’S 177°46.85’E a una profondità di 3360 m).
In entrambe le carote, costituite da sedimenti a matrice siltoso-argillosa e
argilloso-siltosa con quantità variabili di detrito glaciotrasportato (IRD, ice rafted
debris) che temporalmente comprendono perlomeno gli ultimi due cicli climatici
principali (>300 ka BP) (QUAIA & BRAMBATI, 1997; CECCARONI et al., 1997), è stato
rinvenuto un unico intervallo a frazione biogenica calcarea composta da gusci di
Foraminiferi. I foraminiferi planctonici, abbondanti nella carota ANTA91-8 e presenti in
minor quantità nella carota ANTA 91-2, sono costituiti esclusivamente da
Neogloboquadrina pachyderma (Ehrenberg, 1861) ad avvolgimento sinistrorso; tra i
bentonici ben rappresentata è Melonis zaandamae, particolarmente abbondante nella
carota ANTA91-2. Gli intervalli in questione, ubicati tra 65 e 102 cm nella carota
ANTA91-8 e tra 21 e 42 cm della carota ANTA91-2, sono stati datati
radiometricamente al top e al bottom. Le datazioni AMS-14C sul materiale organico
hanno attribuito età radiometriche di 15 950 ± 90 BP e di 25 930 ± 290 BP
rispettivamente ai livelli 62-65 cm e 100-102 della carota ANTA91-8, e di 14 360 ± 80
BP e 25 970 ± 270 BP ai livelli 21-24 cm e 42-45 cm della carota ANTA91-2.
Gli intervalli, coevi e pertanto attribuibili al medesimo periodo climatico, sono
stati interpretati come il risultato della sedimentazione avvenuta durante un episodio di
marcato approfondimento della CCD (Calcite Compensation Depth), conseguente a un
periodo particolarmente freddo all'interno dello stadio isotopico glaciale 2 (12 050 ÷ 24
110 BP; MARTINSON et al., 1987), nell'intorno del LGM (Last Glacial Maximum). La
CCD, che nel Mare di Ross è attualmente situata a profondità variabili da circa 350-400
m (FILLON, 1974) a 500-550 m (KENNETT, 1966), appare infatti fortemente condizionata
dalle elevate quantità di frazione organica prodotta durante i periodi interglaciali nelle
acque superficiali della piattaforma continentale. L’intensa produzione di CO2 derivante
sia dai processi metabolici degli organismi in vita che dalla decomposizione del
materiale organico andrebbe ad acidificare il flusso dell'Acqua Antartica di Fondo
(AABW, Antarctic Bottom Water) in discesa lungo la scarpata. Durante i periodi glaciali
la presenza della copertura glaciale inibirebbe invece sia la produttività primaria che la
produzione di AABW, causando l’approfondimento della CCD.
29
Per quanto concerne il dettaglio dei dati isotopici, i valori del δ18O determinati su
N. pachyderma oscillano da +3.46 a +4.65 ‰ nella carota ANTA91-8, mentre risultano
leggermente più positivi nella carota 2, dove variano tra +4.37 e +4.98 ‰. Il δ13C oscilla
tra -0.10 e +0.29 ‰ nella carota 8 e con valori del tutto comparabili, anche se con un
intervallo di variazione più ristretto (+0.07 ÷ +0.23 ‰), nella carota 2. Nella carota 8, ad
esclusione di due intervalli con valori relativamente più negativi (δ18O > +3‰) alle
profondità di 95.0 cm e 69.5 cm, ossia in prossimità dei limiti del livello carbonatico, i
valori del δ18O non mostrano significative oscillazioni, attestandosi attorno a +4.4 ÷
+4.5‰; nella carota 2, risultando mediamente più positivi, mostrano invece una lieve
tendenza alla negativizzazione procedendo verso il limite superiore del livello stesso. I
valori del δ18O e del δ13C misurati in entrambe le carote risultano in buon accordo con
quelli riscontrati per la medesima specie nel Mare di Weddell da MACKENSEN et al.
(1989) per lo stadio isotopico 2.
Poiché dai record isotopici (cfr. MARTINSON et al., 1987; MACKENSEN et al.,
1989) risulta che lo stage 2 fu caratterizzato dalla massima avanzata glaciale degli
ultimi 130 000 anni, è ragionevole supporre che l’approfondimento della CCD sia stato
talmente marcato da permettere la conservazione delle faune calcaree anche a profondità
di oltre 3000 m. L'assenza di faune calcaree negli intervalli glaciali più antichi (stadi
isotopici 4, 6 e 8) riscontrata in entrambe le carote sarebbe imputabile al progressivo
incremento del grado di dissoluzione dei gusci carbonatici con l'aumentata permanenza
nella colonna sedimentaria. Le fluttuazioni positive della CCD degli interglaciali
successivi sarebbero state responsabili della dissoluzione completa dei foraminiferi più
antichi, e della preservazione parziale di quelli più recenti. L’ipotesi troverebbe
conferma nel cattivo stato di preservazione degli esemplari della carota ANTA91-8,
evidenziato da marcate microstrutture di dissoluzione (BARBIERI et al., in stampa).
Infine, la produttività più elevata (CECCARONI et al., 1997) del periodo relativamente
caldo (stage 3) immediatamente antecedente lo stage 2 potrebbe aver favorito
l'accumulo dei livelli calcarei in questione; il tasso di sedimentazione particolarmente
elevato nel tardo stage 2 (QUAIA & BRAMBATI, 1997) avrebbe quindi seppellito
rapidamente i foraminiferi, consentendone la preservazione.
BIBLIOGRAFIA
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30
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31
STUDIO DELLA SEDIMENTAZIONE BIOGENICA
E LITOGENICA ATTUALE E STIMA DEI FLUSSI
DI SEPPELLIMENTO NEL MARE DI ROSS
CENTRO-OCCIDENTALE
Mariangela RAVAIOLI, Federico GIGLIO, Livio LABBROZZI,
Leonardo LANGONE, Mauro FRIGNANI
Istituto di Geologia Marina del CNR, Via Gobetti 101, 40129 Bologna - Italia
E’ noto che la concentrazione di silice opalina nei sedimenti superficiali del Mare
di Ross raggiunge valori piuttosto elevati, maggiori del 40 % anche se la componente
litica risulta comunque la frazione più abbondante. Negli ultimi anni i depositi
sedimentari di quest’area sono stati studiati sotto molti punti di vista tra i quali, molto
importante, il calcolo dei bilanci di massa di silice biogena e carbonio organico. Inoltre,
le caratteristiche chimico-fisiche delle masse d’acqua, i flussi e la composizione del
materiale particellato vengono monitorati mediante l’utilizzo di strumentazioni ancorate
sul fondo, che raccolgono serie annuali di dati. In questo lavoro vengono riassunti gli
studi eseguiti su campioni di sedimento Mare di Ross con l’obiettivo di stimare i flussi
di seppellimento.
Le zone considerate presentano caratteristiche profondamente diverse, infatti si
individuano aree di polynya, soggette ad intense e precoci fioriture algali stagionali; aree
di bacino profondo, dove l’accumulo di sedimento risente di elevati apporti laterali, aree
prossime alla Ross Ice Shelf, caratterizzate da aperture tardive dei ghiacci, ed infine aree
di piattaforma esterna dove l’elevata energia delle correnti, tipiche del ciglio della
scarpata continentale, spesso non consentono la deposizione e/o l’accumulo di materiale
sedimentario.
Ogni campione è stato analizzato per la concentrazione di carbonio organico,
azoto totale, silice e bario biogeni, ed alluminio. Le prime stime delle velocità di
sedimentazione e dei flussi, legati alle distribuzioni di 210Pb, sono state modificate
utilizzando età 14C. Le discrepanze (il 210Pb fornisce valori sovrastimati) sono dovute
all’influenza dei processi di mescolamento, fisico sui banchi e biologico nei bacini, che
influenzano maggiormente il profilo di attività del 210Pb a causa del suo minore tempo
di dimezzamento. Ulteriori differenze possono essere imputabili alle variazioni spaziali
e temporali nell’accumulo di silice opalina. I flussi di seppellimento vengono
confrontati con quelli misurati attraverso le trappole di sedimento per valutare l’entità
degli apporti laterali. Infine, le stime di produttività esportata, ottenute utilizzando un
algoritmo che si basa sui flussi di bario biogenico, sono state confrontate con i valori
calcolati da altri autori sulla base del materiale catturato dalle trappole poste a 250 m di
profondità.
32
OUTLINE OF THE GLACIAL DEPOSITIONAL SYSTEM
OF THE ANTARCTIC PENINSULA PACIFIC MARGIN
Michele REBESCO & Angelo CAMERLENGHI
Osservatorio Geofisico Sperimentale - P.O.Box 2011, 34016 Trieste - Italy
Four main glacial depositional systems, developed from middle Miocene to the
last glacial maximum, have been identified along the Pacific margin of the Antarctic
Peninsula. The integration of regional bathymetry and multichannel reflection seismics
shows that each system is composed by a systematic arrangement of elements: 1) a
prograding wedge between major glacial troughs on the outer shelf; 2) one or more
sediment drifts separated by deep-sea channel systems on the upper continental rise
opposite the major shelf glacial troughs. Trough-mouth fans are missing along this
margin. The very steep continental slope generally shows higher gradients in front of
the four prograding wedge (>10-13°) than in front of the mouth of the troughs (<10°).
The upper continental slope shows no evidences of submarine canyons, while it shows
an indication of a greater degree of dissection by gullies in front of the troughs than in
front of the prograding wedges.
Cyclic advances of grounded ice to the continental shelf edge at times of glacial
maxima controlled the development of glacial margin sequences consisting in
aggradational topsets on the shelf and steeply prograding foresets on the slope. On the
sediment drifts of the continental rise, gravity core data show that the uppermost
sediments (at least the last two glacial/interglacial stages) are predominantly finegrained hemipelagic without evidences of coarse sediments of turbiditic origin. Three
2-year current time series in the area of the largest sediment drifts show that the
seafloor topography controls the direction of the bottom water flow which is generally
directed south-westward along the continental margin, with deflections of up to 120°
and mean current speed of about 6 cm/s. The drifts are constructed by deposition, from
a nepheloid layer within southwesterly bottom currents, of the entrained fine-grained
component of small, high-energy, turbidity currents, originating on the continental
slope in slumps of the unsorted tills deposited there by grounded ice sheets.
The control on ice flow exerted by a narrow structural high continuous along the
middle shelf (the Mid-Shelf High), is thought to influence the spatial arrangement of
glacial troughs and prograding wedges which developed respectively downflow of
topographic lows, where ice streams converged, and highs, where grounded ice
diverged. The presence of basal meltwater beneath ice streams is identified as the cause
of unexpected prograding wedges lateral to present glacial troughs where ice streams
are known to have flowed carrying a large quantity of sediment. On the one hand, the
mouth of glacial troughs are probably supplied with sediments (with low shear strength
as a consequence of shear remoulding, under-compaction, and sorting) that are likely to
slide off down feeding the turbidity channel and sediment drifts systems. On the other
hand, prograding wedges develop by progressive steepening of the continental slope
due to the high friction angle of largely immature sediments transported there by justgrounded ice on the outer shelf.
33
CARATTERIZZAZIONE IDRODINAMICA
DEL MARE DI ROSS
Giancarlo SPEZIE
Istituto Universitario Navale, Corso Umberto I, 174, Napoli - Italy
Antarctic plays a crucial role in global change. The complex air-ice-sea
interactions, taking place in this area, affect both surface, intermediate and deep large
scale global circulations. The energy transfer from and into the atmosphere and its
balance determine and is influenced from a big variety of temporal scales too. Coastal
and continental shelf areas, where persistent polynya phenomena occur, they are
characterized by strong heat losses and high ice formation.
In particular, the Ross Sea is characterized by the presence of the densest water
masses of the whole Southern Ocean. Because of its particular configuration, it is an
area where the waters stemming from the circumpolar current are transformed into
Antarctic bottom, deep and surface waters through complex processes. A typical feature
of this region are the different water masses on the continental shelf of the Ross Sea,
which take the name "Shelf Waters". The Ross Ice Shelf is a broad ice cover, which
extends over nearly half the Ross Sea continental shelf, it is about 250 meters thick on
its northernmost side. The Ross Ice Shelf therefore only limits the uppermost waters of
the shelf, while the deeper layer can freely circulate under the floating pack or the Ross
Ice Shelf itself and reaches much higher latitudes.
The Antarctic Bottom Waters (AABW) are partly formed in correspondence of the
Ross Ice Shelf, where very cold waters are formed (ISW’s) and by the polynya events,
where High Salinity Shelf Waters are founds (HSSW’s). Terra Nova Bay polynya is a
permanent feature of the western sector of the Ross Sea and noticeably affects the seaice interactions and the dynamics of the flow field of that whole region.
In this contest the C.L.I.M.A. (Climatic Long-term Interaction for the Massbalance in Antarctica) project, in the frame of the Italian PNRA (National Program of
Research in Antarctica), is focused to study the formation and diffusion of Antarctic
waters playing crucial role in global change.
34
POSTER
RELATIONSHIP AMONG X-RAYS LITHOFACIES,
MAGNECTIC SUSCEPTIBILITY, P-WAVES VELOCITY
AND BULK DENSITY IN CORE ANTA95-89C (ROSS
SEA): FIRST RESULTS
Rosalba BONACCORSI1, Antonio BRAMBATI1, Martina BUSETTI2,
Giovanni Paolo FANZUTTI1
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Osservatorio Geofisico Sperimentale, P.O. Box 2011, 34016 Trieste - Italy
A method for a non-invasive investigation of the Core ANTA95-89C and
preliminary results are here described. The core, 404 cm-long, was collected by gravity
corer from the western side of the Ross Sea outer slope. (74°29.100’S - 175°34.059'W),
at a water depth of 2058 m, during the 1994/95 austral summer oceanographic cruise of
the R/V Italica (P.N.R.A.).
Two magnetic susceptibility measurements (MS) data sets with 1-cm and 2-cm
scanning resolution were compared with X-rays images drawing from X-radiography
slides (Agfa Strutturix DX 4). The core was X-rayed to allow identification of
sedimentary structures, and scanned MS by using two differents Bartington loop
sensors. A total of ten negative slides were observed on light-table and grey scale
coloration were described by hue, value and chroma (Munsell Soil Color Chart, 1975).
The distribution and presence into the matrix of coarse Ice Rafted Debris (IRD),
dropstone, mud chips, laminated sediments and homogeneous mud were detected. The
textural composition of sedimentary intervals has been additionally interpreted by greytone pattern from the sediment responses to the X-rays penetration (BOUMA, 1964).
A first check on each X-rays 40-cm slides was performed to detect any lithofacies
patterns evidences. The ice rafted debris (IRD), laminated and non-laminated intervals
were carefully drawn onto a transparent sheet.
The two MS data sets, p-waves velocity (P-W) and bulk density (BD) data were
thus processed (GEOTEK - Multisensor Core Logger) (BUSETTI et al., 1998), and
plotted on a number of graphs for graphical comparisons with the core Log.
The core sequence basically consists of several IRD interbedding intervals of finevery fine, coarse and non-laminated/ “micro-laminated ?” sediments:
1) The lower interval - section I (404-284 cm) mainly consists of very frequent coarse
chaotic-dominant lithofacies. Laminated layers are very thin (a few centimetres only)
or absent. Munsell gray colours rank from 5B 7/1 to 5B 6/1. MS values rank from 40
to 95 IS. At the 310-cm interval the highest peak of the p-waves velocity (P-W) show
the highest value, by increasing from 1.67 to 1.92 km/s. These changes in physical
properties mark an upward lithological change from high density IRD to laminated
sediment.
2) The intermediate interval - section II (284-164 cm) includes alternating IRD and
laminated lithofacies, which become more frequent and thicker when they occur
closer to the top. Munsell gray colour ranks from 5B 7/1 to 5.5 B 6/1. MS values rank
35
from a low 16 up to 220 IS, with the maximum value measured at 214-238 cm
interval where the high density IRD is responsible for synchronous rising in all of the
considered parameters.
3) The intermediate interval - section III (164-44 cm), is dominated by non- laminated
and laminated muds and contains the poorest IRD interval presence in the whole
core. Munsell gray colours rank from 5B 4,5/1 to 5 B 5.5/1. MS and P-W values
higher than 40 IS and 1.63 km/s, respectively, correspond to unsorted low density
IRD layers occurring at 72-84 and 128-144-cm intervals.
4) The top level - section IV (44-0 cm) consisted of high bioturbated, non- laminated
layer and very scarce IRD evidence at the section bottom (40-42 cm). Munsell gray
colours rank from 5B 7/1 to 5B 4/1.
As preliminary results, in the core have been observed at least i) three IRD types
(PUDSEY & CAMERLENGHI 1998), and ii) three kinds of laminations. The minimum value
trend in the magnetic susceptibility shows a progressive upward decreasing. This might
be related to a decrease in the IRD intervals tickness, by increasing in the upward fine
laminated portions. Thus, this method seems to be well versed for non-invasive
investigations of IRD (GROBE, 1964).
A quite good agreement between the two SM data sets exists. Furthermore, every
change in density, texture, mineralogical composition and grain-size can be fully
detected by X-rays images observation (BACKER & FRIEDMAN, 1969). In core ANTA9589C, most of the lithological changes and the discontinuities detected through
radiographic examination well correspond to the variations of the other physical
properties determined by the multisensor logger.
Therefore, also on the basis of previous results (BONACCORSI et al., 1998), further
analyses on the split ANTA95-89C should validate a good agreement between the noninvasive measurements and the true sedimentary sequence. Besides, further lithobiostratigraphical investigations could support the potential relationships existing among all
the acoustical and optical observed properties.
Finally, if confirmed by direct examination, the hypothesis that, at least for the
Glomar Challenger area, the increase in the hemipelagic laminations might be related to
more open sea conditions and/or a warmer phase, could be elaborated.
REFERENCES
Bouma A.H., 1964. Notes on X-ray interpretation of marine sediments. Mar. Geol., 2, 278-309.
Backer S.R & Friedman G.M., 1969. A non-destructive core analysis technique using X-rays. Jour. Sedim.
Petrology, 39(4), 1371-1383.
Bonaccorsi R., Finocchiaro F., Quaia T., 1998. From basal till to open-water sedimentation: some
downcore fluctuations in Core ANTA95-77C2 (Ross Sea). Workshop “Ricostruzioni paleoclimatiche
dai sedimenti marini del Mare di Ross (Antartide) e dell’Oceano Meridionale”, Trieste, 26-27
novembre 1998, abstracts.
Busetti M., De Cillia C. & Camerlenghi A., 1998. Multisensor core logger: uno strumento per l'indagine
non distruttiva delle proprietà fisiche di sedimenti marini. “Ricostruzioni paleoclimatiche dai
sedimenti marini del Mare di Ross (Antartide) e dell’Oceano Meridionale”, Trieste, 26-27 novembre
1998, abstracts.
Pudsey C. J. & Camerlenghi A., 1998. Glacial-interglacial deposition on a sediment drift on the Pacific
margin of the Antarctic Peninsula. Antarctic Science, 10(3), 286-308.
36
FROM BASAL TILL TO OPEN-WATER
SEDIMENTATION: SOME PARAMETERS DOWNCORE
FLUCTUATIONS IN CORE ANTA95-77C2 (ROSS SEA)
Rosalba BONACCORSI, Furio FINOCCHIARO, Tullio QUAIA
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Some preliminary results of a sedimentological study of Core ANTA95-77C2 are
presented. The core, 120 cm-long, was collected by gravity corer from the western side
of the Glomar Challanger Basin (Ross Sea continental shelf) (75°50.0'S - 177°42.9'W),
at a water depth of 627 m, during the 1994/95 oceanographic cruise of the R/V Italica
(PNRA).
The core was scanned for magnetic susceptibility (MS) by using a loop sensor and
a Bartington meter, and X-rayed to allow identification of sedimentary structures
(BOUMA, 1964); shear stress values were determined by a Pocket Penetrometer ST 308.
A mean subsampling interval of 2 cm was used for the sedimentological analyses, and a
total of 60 samples were wet-sieved to separate the gravel (>2 mm), sand (2000-62.5
µm) and mud (<62.5 µm) fractions. Gravel clasts and mud chips (Ø >2 mm) were also
counted (GROBE, 1987), and the weight percentage of the 500-2000 µm fraction was
determined, in order to detect coarse IRD downcore variations. Smear slides analyses
and observations by stereoscopic microscope were made to detect biogenic and mineral
compositional changes within the fine matrix and biogenic debris in the sand fraction,
respectively. The total carbonate content was measured by a Dietrich-Fruhling
calcimeter on a total of 30 subsamples.
The core shows a great textural variability, varying from a muddy sand to a sandy
mud, with variable gravel content (up to ~30%), gradually increasing MS values,
downcore decreasing H2O content, and variable carbonate content. Some lithological
changes in colour and structure, these latter visible only in the X-ray slides, occur at
different depths, particularly at 4-5 cm, 13-15 cm, 55-57 cm and 108-119 cm.
A good relationship was observed between lithological boundaries, detected
through radiographic examination, and downcore changes in texture, colour and water
content.
The core sequence basically consists of four intervals, which show different
physical and textural features, that we have interpreted as related to changes in the
paleoenvironmental sedimentary conditions:
1) The lower interval (119-55 cm) is composed of very dark grayish / brown-dark
gray (5Y 3/2-5Y 4/1) over compacted sediment, with shear stress values always >2.5
kg/cm2, low water content, high MS values, high carbonate content, relatively low sand
percentages, and sub-levels characterised by a great number of small-sized IRD. This
interval has been interpreted as a “basal till” (sensu ANDERSON & MOLNIA, 1989).
2) The intermediate interval (55-13.5 cm), consists of gray / dark gray (5Y 5/15Y 4/1), normally-compacted sediment, with shear stress of 0.42 kg/cm2 on average, the
highest water content, medium MS values, high carbonate, low sand and high mud
37
contents, and alternating types of sorted/unsorted IRD. This interval has been interpreted
as a “glaciomarine diamicton” (ANDERSON & MOLNIA, 1989).
3) The upper interval (13.5-6 cm), is composed of gray / greenish gray (5Y 5/15GY 5/1) normally-compacted sediment, with an average shear stress of 0.45 kg/cm2,
medium water content, medium MS values, low carbonate, highest sand and low mud
contents, and a medium number of ~1 cm-sized IRD. This interval has been interpreted
as transitional to open water conditions (PUDSEY, 1992; MCCAVE et al., 1995).
4) The top interval (6 cm-top) consists of light olive gray / grayish brown (5Y
6/2-2.5Y 5/2) sediment; it shows the lowest shear stress values (0.32 kg/cm2, on avg.),
high water content, the lowest MS values and carbonate contents, high sand, medium
mud, and the lowest IRD contents, both in number and weight. This interval represents
“open sea conditions” (ANDERSON & MOLNIA, 1989).
Preliminary smear slides observations suggest that some compositional
differences exist in the mud fraction between the matrix and the widespread subspherical inclusions (“stuff”) within the four intervals. The major differences concern: i)
presence/conservation of diatoms and siliceous ooze between 13-14 and 14-16 cm, and
ii) within the matrix of the basal till (green mud stuff). Mineral calcite and dolomite,
dissolved gypsum, framboidal pyrite and carbonaceous matter debris association
characterise some levels of the basal till and some glacimarine levels. Well-rounded
quartz grains, ashfall, oxides and opaque grains, glass shards and fragments are scattered
in the whole core.
The IRD supply seems to be ubiquitous for the whole core, ranking from 2.5 up to
29% in weight, but somewhat varying in density. There are at least three well-identified
IRD “sub-lithofacies”, which are characterised by i) low and/or high densities, and ii)
homogeneous and/or layered distributions of clasts (PUDSEY & CAMERLENGHI, 1998).
The lithological pattern of the ANTA95 77-C2 shares some similarities with other
sequences from the Ross Sea continental shelf, and the basal till is related to groundedice sheet conditions (ANDERSON et al., 1991). The IRD peaks which characterise the
intermediate and upper sequences are supposed to represent the transition from
glacimarine to open sea conditions, and oscillating phases in the melting process from
iceberg discharge.
Further high resolution investigation on alloctonal inputs, still in progress at the
present time, will be useful to improve our knowledge on the different paths of coarse
debris from Transantarctic Mountains and Sirius Group sites (BARRETT et al., 1997;
STROEVEN, 1997) to the Challenger Basin surrounding area.
REFERENCES
Anderson J. B. & Molnia B., 1989. Glacial-marine Sedimentation. 127 pp., Short Course in Geology, 9,
28th Int. Geological Congress, Washington, Am. Geophys. Union, Washington, D.C., 127 pp.
Anderson J. B., Kennedy D. S., Smith M. J., Domack E.W., 1991. Sedimentary facies associated with
Antarctica’s floating ice masses. In: Glacial Marine Sedimentation: paleoclimatic significance. J.B
Anderson & G. M. Ashely (eds.), Boulder, Colorado, Geol. Soc. of America, Special Paper 261, p. 125.
Barrett P. J., Bleakley N. L., Dickinson W.W., Hannah M. J. & Harper M. A., 1997. Distribution of
Siliceous Microfossil on Mount Feather, Antarctica, and the Age of the Sirius Group. In: C.A. Ricci
(ed.), The Antarctic Region: Geological Evolution and Processes, 763-770, Terra Antartica Publ.,
Siena, Italy.
38
Bouma A.H., 1964. Notes on X-ray interpretation of marine sediments. Mar. Geol., 2, 278-309.
Grobe H., 1987. A simple method for the determination of ice–rafted debris in sediment cores.
Polarforschung, 57(3), 123-126.
McCave I. N., Manighetti B. & Robinson S.G., 1995. Sortable silt and fine sediments size/composition
slicing: parameters for palaeocurrent speed and palaeoceanography. Palaeocean., 10, 593-610.
Pudsey C. J., 1992. Late Quaternary changes in Antarctic bottom water velocity inferred from sediment
grain size in the northern Weddel Sea. Mar. Geol., 107, 9-33.
Pudsey C. J. & Camerlenghi A., 1998. Glacial-interglacial deposition on a sediment drift on the Pacific
margin of the Antarctic Peninsula. Antarctic Science, 10(3), 286-308.
Stroeven A. P., 1997. The Sirius group of Antarctica: Age and Environments. In: C.A. Ricci (ed.), The
Antarctic Region: Geological Evolution and Processes, 747-761, Terra Antartica Publ., Siena, Italy.
39
ASSOCIAZIONI A DIATOMEE NEI SEDIMENTI
DEL CORE ANTA91-30 (BACINO DRYGALSKI MARE DI ROSS, ANTARTIDE)
Maria Cristina BONCI
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Genova,
Corso Europa 26, 16132 Genova - Italy
Precedenti analisi sedimentologiche e micropaleontologiche sulla sequenza
stratigrafica del Core ANTA91-30 hanno permesso di individuare due unità distinte: una
inferiore classificata come basal till ed una superiore riferita a condizioni postglaciali
(BRAMBATI et al., 1994). L’analisi dettagliata delle associazioni a Diatomee conferma
pienamente tale interpretazione, consentendo, inoltre, di meglio precisare la situazione
paleoambientale relativamente all’unità superiore.
L’associazione dei livelli da 99 a 30 cm (corrispondenti alle subunità a, b, c
individuate da BRAMBATI et al., 1994) indica una situazione di shelf con stretta
vicinanza a margini di calotta recentemente arretrati ed evidenti segni di un
rimaneggiamento glaciale abbastanza intenso. Il particolare impoverimento in
corrispondenza della subunità c può confermare l’ipotesi già fatta di una fase di
peggioramento climatico.
La situazione dei livelli superficiali (subunità d) ben corrisponde a quella tipica
dell’attuale sedimentazione marina sulla parte occidentale della piattaforma di Ross, con
una ricca associazione caratterizzata dalla dominanza di forme epontiche dei complessi
costieri legate al sea-ice, alle quali si associano elementi neritici e di near-shore.
BIBLIOGRAFIA
Brambati A., Ceccaroni L., D’Onofrio S., Fanzutti G.P., Finocchiaro F., Frignani M., Langone L., Melis R.
& Ravaioli M., 1994. Paleoenvironmental inferences from the Core ANTA91-30 (Drygalski Basin Ross Sea, Antarctica). Terra Antarctica, 1(2), 335-337.
40
MICROPALAEONTOLOGY OF THE CORES MB 91/47,
91/40 AND 91/54R (WESTERN MAGELLAN STRAIT)
Sara BOSCHETTI, Romana MELIS, Flavio PIZZOLATO,
Nevio PUGLIESE & Gianguido SALVI
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Within the project P.N.R.A., the study of the recent environmental and climatic
evolution of the Magellan Strait represents one the topics of research through the
analysis of bottom- and core-deposits. This research focuses on the micropalaeontological (foraminifera and ostracods) data coming from the study of cores (from
west to east): MB 91/47, 91/40 and 91/54R.
Core MB 91/47 (station-depth: 421m; length: 543 cm) is constituted mainly by
pelites with a low sandy content, which increases evidently at the top. In addition, a
gravel content is present in the lower part. The microfossils consist mainly of
calcareous (benthic and planktic) foraminifera and ostracods. The former show a
constant diffusion along the core, whilst the latter are absent in the lower part. In
addition, such taxa are more and more abundant in the last 20 cm.
Core MB 91/40 (station-depth: 915m; length: 450 cm) is characterized mainly by
pelite. High percentages of gravel and sand are present in the mid-lower part. The
microfossils are represented mainly by calcareous foraminifera and, subordinately,
ostracods. Foraminifera show an increasing number of specimens and species from the
core-bottom to the core-top.
Core MB 91/54R (station-depth: 767m; length: 458,5 cm) consists mainly of
pelitic deposits which present several levels characterized by high sandy content. In
addition, a gravel content is present in its lower part. The foraminifera are constantly
present along the core; they show an evident increase of specimens and species in its
mid-upper part. Such levels also correspond to the appearance of the ostracods.
Radiocarbon datings allow to insert such core-deposits against a chronological
background. Core MB 91/47 represents deposits recording the last 22,000 years.
Foraminifera are always represented. The increase of foraminiferal and ostracod content
occurs during the last 3,000 years. Cores MB 91/40 and 91/54R show deposits
corresponding to the last 30,000 years and containing foraminifera and, subordinately,
ostracods. Within these assemblages, an increasing number of species and specimens
occurs during the last 8,000 years. Thus, such micropalaeontological data allow to
recognize marine conditions in the western sector of Magellan Strait since at least
30,000 years ago.
In addition, using the Shannon-Weaver index and the dominance-diversity
measures in the cores MB 91/47, 91/40 and 91/54R, levels characterized by different
environmental conditions are evident. Among them, some levels in the upper part of the
three cores might record the most favourable environmental conditions maybe in
relation to climatic improvement.
41
MULTISENSOR CORE LOGGER: UNO STRUMENTO
PER L'INDAGINE NON DISTRUTTIVA DELLE
PROPRIETA' FISICHE DI SEDIMENTI MARINI
Martina BUSETTI, Carla DE CILLIA & Angelo CAMERLENGHI
Osservatorio Geofisico Sperimentale, P.O. Box 2011, 34016 Trieste, Italy
Il Multisensor Core Logger (MSCL), prodotto dalla GEOTEK®, è un sistema
automatizzato non distruttivo per l'acquisizione di parametri fisici su carote (sia chiuse
che aperte) di sedimenti non consolidati e rocce. L'uso dello strumento è diffuso in
ambiente accademico ed industriale perla caratterizzazione dei materiali, la correlazione
tra carote, e la correlazione tra litostratigrafia e sismostratigrafia.
Nell'ambito del progetto SEDANO (SEdiment Drifts of the ANtarctic Offshore)
finanziato dal PNRA nell'Area Tematica 1b-c ("Margini della Placca Antartica e Bacini
Periantartici") è stato acquistato un esemplare di MSCL dotato dei sensori di: a)
suscettività magnetica; b) attenuazione dei raggi γ; c) velocità onde compressionali P;
d) forma d'onda. La suscettività magnetica è un parametro utile essenzialmente alla
correlazione stratigrafica tra carote ma utilizzabile anche per analisi di frequenza sulle
serie temporali per l'individuazione di ciclicità nella sedimentazione (ciclostratigrafia)
indotte da variazioni climatiche. Dall'attenuazione dei raggi si stima la densità totale del
sedimento e da questa la porosità. La velocità delle onde acustiche, unita alla densità,
permette di stimare l'impedenza acustica dei sedimenti e quindi di elaborare sismogrammi sintetici; con la forma d'onda, una applicazione elaborata appositamente per lo
strumento acquistato, è possibile stimare il fattore di attenuazione dell'onda, e quindi
migliorare la correlazione con il dato sismico.
Lo strumento è stato installato temporaneamente presso l'Università di Udine,
Dipartimento di Georisorse e Territorio. Dopo la taratura, ha effettuato l'analisi di 20
carote del margine Pacifico della Penisola Antartica, di alcune carote del Mare di Ross e
dello Stretto di Magellano, per un totale di circa 130 m lineari. Lo strumento è
trasportabile e verrà imbarcato sulla R/V Aurora Australis per la campagna italoaustraliana WEGA sul margine di Wilkes Land nell'inverno 1998-99.
Verranno illustrati i risultati preliminari su alcune carote di mare profondo
prelevate sul margine Pacifico della Penisola Antartica.
BIBLIOGRAFIA
Camerlenghi A., Rebesco M. & Pudsey C.J, 1997. High resolution terrigenous sedimentary record of the
sediment drifts on the Antarctic Peninsula Pacific Margin (Initial results of the SEDANO program).
In: C.A. Ricci (ed.), The Antarctic region: Geological evolution and processes, Terra Antartica
Publication, Siena, 705-710.
Iorio M., D'Argenio B., Camerlenghi A. & Angelino A., 1997. High resolution correlations and high
frequency periodicities in magnetic susceptibility data measured with Multi Sensor Core Logger.
CORSAIRS Workshop on Core Logging, July 24-26, 1997, Plouzanne, France.
42
Pudsey, C.J. & Camerlenghi, A., 1998. Glacial-intergalcial paleoceanographic record from the Pacific
margin of the Antarctic Peninsula. Antarctic Sciences, 10(3), 286-308.
Schultheiss P.J. & McPhail S.D., 1989. An automated P-wave logger for recording fine scale
compressional wave velocity structures in sediments. In: Rudiman W., Sarnthein M. et al., Proc.
Ocean Drilling Program, Scientific Results, 108, 407-413.
Weber M.E., Niessen F., Kuhn G. & Wiedcke M., 1996. Calibration and application of marine
sedimentary physical properties using a multisensor core logger. Mar. Geol., 136, 151-172.
43
STUDIO SEDIMENTOLOGICO DI TRE CAROTE
PRELEVATE NEL RAMO PACIFICO DELLO
STRETTO DI MAGELLANO (CILE)
Ester COLIZZA1, Gianguido SALVI1, Marina MONTI2
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università degli Studi,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Laboratorio di Biologia Marina, v. Picard 54, 34010 S. Croce (Trieste) - Italy
Vengono proposti i risultati sedimentologici relativi allo studio di tre carote
prelevate nel ramo pacifico dello Stretto di Magellano durante la campagna
oceanografica del 1991 (P.N.R.A. - Progetto Magellano).
Sulle carote, siglate MB91-47, MB91-40 e MB91-54R, sono state fatte analisi
radiologiche, granulometriche, calcimetriche e della sostanza organica. Alcuni livelli
sono stati sottoposti ad analisi radiometriche. Sono state, inoltre, effettuate analisi
microfaunistiche (Foraminiferi ed Ostracodi; BOSCHETTI et al., 1998) e mineralogiche
(MARINONI et al., 1996). Le informazioni ottenute delle varie analisi offrono un
contributo allo stato delle conoscenze dell’articolata evoluzione dell’area nel tardo
Quaternario.
Le carote MB91-40 e MB91-54R, lunghe rispettivamente 450 e 458,5 cm, sono
state prelevate nello stesso bacino a profondità di 915 e 767 m. Esse presentano notevoli
similitudini: sono prevalentemente siltose, ma nella porzione basale è presente un
intervallo in cui è abbondante la frazione >2 mm. Seguono un intervallo laminato ed
uno o più eventi torbiditici. La porzione più superficiale è caratterizzata da sedimento
prevalentemente carbonatico. Le misure radiometriche collocano l’intervallo laminato
fra 30,000 e 18,000 anni, mentre l’inizio della sedimentazione carbonatica è datato circa
8000 anni.
La carota MB91-47, lunga 543 cm, è ubicata presso la soglia del Bacino
Desolacion, che mette in comunicazione il ramo occidentale dello Stretto con l’Oceano
Pacifico. La profondità di prelievo è 421 m. La base della carota, datata 21,600 anni, è
costituita da silt argilloso in cui sono diffusamente sparsi clasti di dimensioni >2 mm.
Diminuendo la profondità, gradatamente aumenta la componente sabbiosa, che si
esaurisce più di 17,000 anni fa. Riprende quindi la deposizione di silt argilloso fino a
circa 2300 anni fa, quando si afferma la sedimentazione carbonatica caratterizzata da
materiale prevalentemente sabbioso e biogenico.
Le carote quindi registrano i cambiamenti ambientali avvenuti nel tardo
Quaternario nel settore occidentale dello Stretto di Magellano, mettendo in evidenza da
una parte la presenza di una circolazione marina in questo ramo dello Stretto già a
partire da 30,000 anni fa e dall’altra la non sincronicità, entro lo Stretto, dell’inizio della
sedimentazione carbonatica.
44
BIBLIOGRAFIA
Boschetti S., Melis R., Pizzolato F., Pugliese N., Salvi G., 1998. Micropaleontology of the cores MB
91/47, 91/40 and 91/54R (Western Magellan Strait) . Workshop “Ricostruzioni paleoclimatiche dai
sedimenti marini del Mare di Ross (Antartide) e dell’Oceano Meridionale”, Trieste, 26-27 novembre
1998.
Marinoni L., Colizza E., Setti M., Monti M., 1996. Mineralogical and granulometric study of marine
sediments cores from the Strait of Magellan (Southern Chile). 76° Convegno SIMP, Bologna, 19-20
dicembre 1996.
45
L’INDAGINE RX APPLICATA ALLO STUDIO
DEI SEDIMENTI MARINI ANTARTICI
Nicola CORRADI, Roberta IVALDI & Antonella PITTA’
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Genova,
c.so Europa 26, 16132 Genova - Italy
Il metodo di analisi r-X (radiografia e tomografia assiale computerizzata - TAC)
su carote a gravità prelevate nel Mare di Ross occidentale ha permesso una caratterizzazione preliminare dei sedimenti marini applicando tecniche non distruttive e a
“carota chiusa”. In particolare è stato possibile ricavare indicazioni relative alle
proprietà fisiche dei sedimenti, quali tessitura, densità, contenuto in acqua, isoorientazione dei clasti, strutture sedimentarie. Poiché la radiografia è la registrazione di
immagini prodotte dal passaggio dei r-X attraverso i sedimenti investigati su un film
fotografico, l’immagine radiografica così ottenuta consente una rapida lettura delle
strutture e delle tessiture sedimentarie, ma presenta l’effetto dell’oscuramento per la
sovrapposizione di elementi appartenenti a piani diversi. A differenza, la TAC permette
una ricostruzione tridimensionale a risoluzione millimetrica del sedimento attraversato
dai r-X ricorrendo alla composizione di sezioni. Inoltre è possibile rivelare differenze di
densità molto basse, dell’ordine dello 0.5%. Ciò comporta che l’interpretazione di
parametri fisici quali densità o isoorientazione può essere effettuata soltanto con
l’ausilio del metodo tomografico. Dalle immagini TAC si arriva, poi, ad un grado
risolutivo non raggiungibile con i convenzionali metodi impiegati in sedimentologia.
Nel caso delle carote in esame è stato possibile evidenziare con buon dettaglio la
variabilità dei sedimenti imputabile ad un differente ambiente deposizionale.
Le sequenze campionate generalmente sono costituite da un livello superficiale
meno denso, a tessitura fine, privo di strutture, caratteristiche dei sedimenti marini,
soprastante ad un livello di sedimenti glaciomarini caratterizzato da una maggiore
densità, matrice fine, clasti fino a centimetrici, con presenza/assenza di isoorientazione e
strutture laminate o gradate .
L’indagine r-X pertanto fornisce immagini utili per ubicare specifici campioni
mirati per analisi sedimentologiche e geotecniche, oltre a permettere la creazione di un
archivio indispensabile per quei campioni su cui siano stati applicati metodi di tipo
diretto distruttivo.
46
LA TRASGRESSIONE MARINA OLOCENICA NELLO
STRETTO DI MAGELLANO. IL CONTRIBUTO DELLA
CARTOGRAFIA GEOMORFOLOGICA DELLE COSTE.
ATLANTE IN SCALA 1:50.000
Sandro De Muro1
in collaborazione con: Antonio Brambati2, Angelo Di Grande3, Michela Dini
1
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Cagliari,
Via Trentino 51, 09100 Cagliari - Italy
2
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
Via E. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
3
Istituto di Geologia e Geofisica, Università di Catania,
Corso Italia 55, 95127 Catania - Italy
La cartografia geomorfologica delle coste dello Stretto di Magellano rientra in un
più vasto programma di ricerche, iniziato nel 1991 e tuttora in corso, sull'evoluzione
recente dello Stretto di Magellano. A tale scopo, nell'ambito del Programma Nazionale
di Ricerche in Antartide (P.N.R.A.), sono state effettuate 2 campagne a terra, di cui la
prima (1991) ha riguardato contestualmente ricerche sedimentologiche e geologiche sui
depositi pleisto-olocenici costieri, mentre la seconda (1994), conseguente alla
elaborazione dei dati cartografici e geomorfologici raccolti in precedenza, ha avuto
carattere di controllo soprattutto relativamente alla cartografia delle antiche linee di
costa e dei depositi prevalentemente marini quaternari e post ultimo glaciale.
Tra gli obiettivi, maturati durante l'articolazione della ricerca, rientra l'edizione di
un Atlante delle coste dello Stretto di Magellano riguardante la raccolta di elementi
geologici e geomorfologici, in prevalenza olocenici, utili per la formulazione di
un'ipotesi evolutiva dello Stretto stesso in tempi molto recenti. Esso é attualmente in
fase di rifinitura, mentre la sua edizione finale é legata esclusivamente al reperimento
dei fondi per la stampa delle carte a colori.
L'Atlante, di cui la carta a colori allegata al poster fa parte, insieme ad altre quattro
già edite consisterà in 12 fogli al 50.000 e riguarderà il tratto orientale costiero dello
Stretto di Magellano, configurandosi non solo come cartografia tematica delle
caratteristiche evolutive del mare tardopleistocenico-olocenico, ma anche come
documento cartografico dei principali elementi geomorfologici legati al glacialismo.
Esso è stato già preceduto dalla edizione di altre 3 carte tematiche a colori, di sintesi,
alla scala 1:200.000 riguardanti l'area orientale magellanica.
L'atlante è stato redatto sulla base di campagne di rilevamento a terra realizzate su
basi topografiche dell'E.NA.P. (Empresa Nacional de Petroleo) e dell'I.G.M. cileno. Per
il controllo dei limiti degli affioramenti sono state utilizzate foto aeree del S.A.F.
(Servicio Aerofotogrammetrico Fuerza Aerea de Chile), del Servicio de Hydrografia
Naval (Division Fotogrammetria) dell'Armada Argentina, ed immagini da satellite
Landasat T.M. e M.S.S.. Le ricerche, mirate principalmente alla individuazione e
mappatura dei terrazzi marini e transizionali lungo le coste orientali dello Stretto di
Magellano (Patagonia e Tierra del Fuego), contribuiscono alla ricostruzione paleo-
47
geografica e paleoclimatica olocenica delle aree periantartiche sudamericane.
Per il rilevamento, dal punto di vista metodologico, sono stati seguiti sia i criteri
del manuale di Demek (1972) sia le indicazioni derivanti dai vari e più recenti lavori
cartografici prodotti dal Gruppo Nazionale di Geografia Fisica e Geomorfologia, nonché
i criteri generali adottati internazionalmente per la cartografia geomorfologica delle
coste. Come si desume dall'esempio cartografico, allegato al poster, la mappatura
riguarda prevalentemente la fascia costiera e riporta le forme, i processi ed i depositi
litorali, eolici, lacustri, glaciali, di scorrimento delle acque superficiali, nonché quelli
dovuti alla dinamica attuale della costa.
Ne scaturisce, una rappresentazione planimetrica dei processi, delle forme e dei
depositi inquadrabili fondamentalmente in tre possibili scenari: glacialismo antico,
paleogeografia olocenica costiera dello Stretto di Magellano, situazione geografica
attuale.
Tutta l'area interessata dall'Atlante è caratterizzata da forme e depositi glaciali
(morene, drumlin, esker, kame, canali marginali, massi erratici, piane di outwash, ecc.)
riferibili alle ultime glaciazioni.
Su questo substrato è stata riconosciuta una serie di almeno quattro ordini
principali di terrazzi marini o/e transizionali olocenici rappresentati da antiche superfici
d'erosione e/o deposizionali costituite per lo più da peliti, sabbie e ghiaie talvolta
fossilifere.
I lembi del Primo Ordine, dislocati in genere tra le quote 18 e 25 metri (sul
l.m.m.), sono presenti lungo l'entroterra costiero e per le loro caratteristiche
litostratigrafiche, geomorfologiche e geografiche, sono stati interpretati come legati ad
ambiente prevalentemente transizionale, passante localmente al marino o al
continentale.
Il Secondo Ordine, caratterizzato talvolta da numerosi gradini interni, è ben
evidente sia nel tratto costiero che nell'entroterra, in aree altimetricamente connesse ai
principali laghi della zona, sviluppandosi tra le quote 6 e 11 metri (sul l.m.m.); oltre che
lungo il litorale, è presente con notevole regolarità nelle zone perilacustri. E'
rappresentato per lo più da corpi deposizionali con prevalenza di ghiaie fossilifere e
subordinatamente da sabbie e peliti. La sua età, olocenica, è stata attribuita in base a
datazioni 14C.
Il Terzo Ordine si sviluppa con regolarità, tra le quote 3 e 5 metri (sul l.m.m.),
esclusivamente lungo il litorale alla base del secondo ordine. E' rappresentato
prevalentemente da ghiaie fossilifere con fauna attuale o sub attuale.
Il quarto ordine, meno evidente, è dislocato a quote comprese tra 1 e 2 metri (sul
l.m.m.). E' anch’esso rappresentato prevalentemente da ghiaie fossilifere con fauna
attuale.
Nel quadro evolutivo dello Stretto di Magellano, la sequenza dei terrazzi marini si
colloca immediatamente dopo l'ultimo ritiro dei ghiacciai dello Stretto di Magellano
avvenuto secondo gli Autori attorno a 15.000-12.000 yr B.P. (morena della Peninsula
Juan Mazia). I vari ordini di età compresa tra 9.000 e 1295 yr B.P. rappresentano
momenti diversi del sollevamento isostatico dell'area, verificatosi parallelamente alle
fasi di ingressione marina di cui sono testimoni.
48
EVENTI AMBIENTALI TARDOQUATERNARI IN
DUE CAROTE DEL JOIDES BASIN MERIDIONALE
Furio FINOCCHIARO, Romana MELIS, Martina TOSATO
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Le carote ANTA96-8 ed ANTA96-9, prelevate durante la campagna antartica
1995-96, provengono dal settore centro-orientale del Mare di Ross e sono le carote
collocate più a sud fra quelle studiate nel Joides Basin.
Sui campioni prescelti sono state effettuate analisi di tipo fisico, sedimentologico,
micropaleontologico e di contenuto di carbonio organico.
La carota ANTA96-9, collocata più a nord, può essere suddivisa, principalmente
in base a dati tessiturali, in tre unità. Quella inferiore è caratterizzata da bassi contenuti
d’acqua, elevati e costanti tenori di sabbia, anche grossolana. Nell’unità superiore il
contenuto d’acqua e la frazione pelitica aumentano. Le due unità sono separate da
un’unità transizionale. La carota ANTA96-8, collocata più a sud, risulta anomala
rispetto alle altre provenienti dal Joides Basin. Innanzitutto manca quasi completamente
di un livello superficiale costituito da sedimenti francamente pelitici, e quindi, in quasi
tutti i livelli vi è una sensibile presenza di sabbia e ghiaia.
Per quanto riguarda il contenuto micropaleontologico, si osserva in entrambe le
carote la presenza di foraminiferi a guscio calcareo alla base e di foraminiferi a guscio
agglutinante al tetto, mentre se ne riscontra la scomparsa in ampi tratti centrali, in
coincidenza con notevoli aumenti di C organico, dovuti invece ad un sensibile
incremento di organismi a guscio siliceo.
Un confronto tra paleocomunità a foraminiferi osservate nelle carote e faune
attuali, in relazione a caratteristiche di salinità e temperatura (MURRAY, 1991),
permettono di realizzare un modello interpretativo dell’area in esame. La scomparsa dei
foraminiferi a guscio calcareo nei settori centrali delle carote potrebbe testimoniare
aumenti di temperatura e conseguente diminuzione di profondità della CCD, come
suggerito da GROBE e MACKENSEN (1992). Tali condizioni di temperatura e salinità
provocano nei livelli più superficiali una sostituzione delle faune, con la presenza di
associazioni a foraminiferi, prevalentemente a guscio agglutinante.
Le analisi effettuate hanno quindi reso evidente che, sebbene siano state
recuperate in aree limitrofe, le due carote presentano alcuni aspetti differenti.
La carota ANTA96-9 presenta caratteristiche simili a quelle di altre carote studiate
provenienti dall’area settentrionale del Joides Basin (ANTA91-14, ecc.) con due unità,
una basale che mostra chiare influenze glaciali, ed una superficiale con sedimenti
francamente marini, intervallate da una fascia di transizione.
La carota ANTA 96-8 risulta anomala rispetto alle altre provenienti dal Joides
Basin, in quanto manca quasi completamente un livello superficiale costituito da
sedimenti francamente marini, e, quindi, quasi tutti i livelli risultano essere più
influenzati dalla presenza e/o vicinanza della Ross Ice Shelf.
49
Le differenze tra le due carote vengono confermate dalle datazioni radiometriche,
che evidenziano come lo stesso evento di variazione ambientale venga registrato in
tempi sensibilmente diversi.
BIBLIOGRAFIA
Grobe H. & Mackensen A., 1992. Late Quaternary climatic cycles as recorded in sediments from the
Antarctic continental margin. In: The antarctic palaeoenviroment: a perspective on global change.
Ant. Res. Series, 56, 349-376.
Murray J.W., 1991. Ecology and Palaeoecology of benthic foraminifera. Longan Scientific Technical, 397
pp.
50
SEISMOSTRATIGRAPHIC SEQUENCE ANALYSIS
IN THE PRYDZ BAY AREA (EAST ANTARCTICA)
Claudia LA MACCHIA, Laura DE SANTIS & Umberta TINIVELLA
Osservatorio Geofisico Sperimentale, PO Box 2011, 34016 Opicina, Trieste - Italy
Prydz Bay is situated on the eastern Antarctic coast, at the seaward end of the
Lambert glacier, which drains a large sector of the present Ice Sheet. Seismic reflection
data combined with drilling results from ODP leg 119 sites provided the fundaments for
regional stratigraphy and structure in this area. Seven acoustic units separated by
regional unconformities, spanning from late Paleozoic to Plio-Pleistocene, have
gradually built the continental margin, throughout the onset of glaciation and the
development of the Antarctic ice sheet in this sector. Internal geometry strata pattern,
from mainly aggradational to progradational have been interpreted by some authors as
evidence of important changes in the configuration of the Antarctic ice sheet in this
sector. However due to the discontinuous character of the stratigraphic record recovered
by the drill sites and to the ambiguous interpretation of acoustic facies in terms of
depositional processes, some significant time intervals for the continental margin and
the ice sheet evolution are still poorly constrained.
Our work is based on the application of backstripping and post-rift thermal
inversion technique to a depth-converted, seismic line across the ODP drill sites. The
aim of this study is to reconstruct the paleo-sea floor profile change through time, to
provide further insights in understanding the mechanism of continental margin shaping
by glacial processes. This would allow to better constraint the variation of ice sheet
configuration in this sector.
We present a model illustrating the margin configuration at significant steps of its
evolution: from shallow and seaward deepening to overdeepened and landward
deepening. The first configuration is typical of low latitude non-glacial margin, mainly
influenced by eustacy and tectonic. The second configuration is originated by the
erosional and depositional processes occurring during advance and retreat of large ice
sheets.
51
ASPETTI SEDIMENTOLOGICI TARDO-QUATERNARI
DEL MARGINE CILENO MERIDIONALE
Massimo PRESTI1, Ester COLIZZA1, Luigi MARINONI2 & Mauro CAFFAU1
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università degli Studi,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi,
v. Ferrata 1, 27100 Pavia - Italy
Vengono presentati i primi risultati relativi allo studio di una carota, indicata con
la sigla C6 (fig.1), raccolta nel 1997 nell’ambito del progetto di ricerca
Seismostratigraphy and Sedimentology of Southern Ocean II (PNRA). Scopo dello
studio è una prima ricostruzione paleoambientale della regione del Margine Cileno
Meridionale dall’Ultimo Massimo Glaciale (LGM) ad oggi.
Fig. 1: Ubicazione della carota C6
La carota, lunga 3,64 m, è stata prelevata a Sud dell’imboccatura occidentale dello
Stretto di Magellano, ad una profondità di 1896 m all’interno del Terrazzo Fuegino.
Sulla base dei vari dati ottenuti attraverso analisi tessiturali, mineralogiche, microfaunistiche e della sostanza organica, è stato possibile riconoscere una sequenza di tre
intervalli deposizionali legati alle fluttuazioni climatiche tardo quaternarie. L’intervallo
52
basale (364-193 cm) è caratterizzato da silt argilloso a composizione silicoclastica in cui
sono immersi rari clasti ghiaiosi, riconducibili a detrito glacio-trasportato (IRD). Si
osservano, inoltre, alcuni sottili livelli sabbiosi debolmente gradati, testimoni di eventi
torbiditici. Tutto l’intervallo presenta una struttura fittamente laminata riconducibile a
correnti di densità legate ad un sistema di ghiacciai in accrescimento. I depositi da esse
prodotti sono stati ridefiniti recentemente “contouriti glacigeniche” (STOKER et al.,
1998). Fra 193 e 55 cm è presente ancora un silt argilloso a composizione silicoclastica
in cui si riconoscono alcune superfici di erosione, risultato di episodiche correnti di
fondo. La presenza variabile del detrito glacio-trasportato e l’andamento degli altri
parametri analizzati fanno supporre una sedimentazione legata a fluttuazioni del sistema
dei ghiacciai continentali già riconosciute nell’area magellanica (CLAPPERTON, 1992).
Nell’intervallo compreso fra 55 e 0 cm la frazione sabbiosa tende ad aumentare dal
basso verso l’alto ed il sedimento diviene prevalentemente carbonatico, con tenori in
CaCO3 superiori al 50% nei livelli più superficiali: il materiale rappresenta la
sedimentazione emipelagica attuale-subattuale. I vari parametri analizzati indicano un
graduale miglioramento climatico fino all’affermarsi delle condizioni oloceniche.
Dal confronto di questi dati con quelli forniti dallo studio di un’altra carota
prelevata più a Sud (MONTESANTI, com. pers., 1998) è possibile supporre che il
sedimento della carota in esame rappresenti la transizione dall’ultima glaciazione tardo
pleistocenica a condizioni climatiche temperate proprie dell’attuale Olocene.
BIBLIOGRAFIA
Clapperton C.M., 1992. La Ultima Glaciacion y Deglaciacion en el Estrecho de Magallanes: Implicaciones
para el Poblamiento de Tierra del Fuego. Anales Inst. Patag., 21, 113-114.
Stoker M.S., Akhhurst M.C., Howe J.A. & Stow D.A.V., 1998. Sediment drifts and contourites on the
continental margin off nortwest Britain. Sedim. Geology, 115, 33-52.
53
CONTRIBUTO DELL’IMAGE ANALYSIS ALLA
CARATTERIZZAZIONE PALEOAMBIENTALE DI
SEQUENZE SEDIMENTARIE NEL MARE DI
ROSS OCCIDENTALE
Ioanna PROTOPSALTI, Giovanni Paolo FANZUTTI, Cristiano LANDUCCI
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Il progresso delle tecnologie informatiche e la velocizzazione degli strumenti di
calcolo mettono a disposizione del geologo potenti mezzi di ausilio alla propria ricerca.
Questi risultano particolarmente apprezzabili nei lavori di misurazione poiché,
sollevando il ricercatore da operazioni lunghe e ripetitive, consentono l’esame di un
numero di eventi superiore rispetto al passato, con conseguente affinamento dei risultati.
L’automatizzazione informatica bene si presta allo studio morfometrico di clasti.
Usando tecniche di image processing, è possibile elaborare immagini digitali di clasti
estraendo in maniera automatica i parametri morfometrici su casistiche consistenti. La
quantificazione dei diversi aspetti formali dei clasti permette di operare confronti
oggettivi tra sedimenti di diversa genesi e “storia sedimentaria”.
Questo lavoro, sviluppato in seno al Programma PNRA dal DIBE (Università di
Genova) in stretta collaborazione con il Dipartimento di Scienze Geologiche Ambientali
e Marine dell’Università di Trieste, (VENTURI et al., 1994), illustra come un metodo di
parametrizzazione morfometrica bidimensionale di clasti di sabbia, per mezzo di
imaging, possa fornire un contributo aggiuntivo alla caratterizzazione paleoambientale
di sequenze sedimentarie.
Sono stati ricavati ed elaborati gli indici morfometrici: Fitting Rettangolare,
Fitting Ellittico, Fitting Circolare, Indice di Circolarità-Arrotondamento di COX (1927),
Projection Sphericity di TICKELL (1931), Projection Sphericity di WADELL (1935),
Elongazione (LüTTIG, 1956), Dissimmetria sull’asse maggiore (rispetto all’asse intermedio) di CAILLEUX (1952), Dissimmetria sull’asse intermedio (rispetto all’asse maggiore).
Poiché nessun indice riesce, da solo, a restituire la complessità formale del
granulo, si è cercato di descrivere e discriminare i campioni con una combinazione degli
indici risultati più significativi. Su una casistica di 1600 granuli, l’analisi fattoriale ha
individuato 3 indici (Indice di Cox, Elongazione, Fitting Rettangolare) quali migliori
descrittori dello “shape” del granulo. In base a questi è stata eseguita una cluster
analysis (k-means) sull’intera popolazione di granuli parametrizzati, ricavando 4 cluster
identificanti altrettante forme-tipo che permettono una buona discriminazione del grado
di elaborazione dei granuli.
I granuli di ogni campione possono essere ripartiti in percentuale nelle 4 formetipo identificate: la diversità o somiglianza tra campioni esaminati viene evidenziata
dalla combinazione di queste percentuali (PROTOPSALTI, 1997).
Un’applicazione di questa ricerca consiste nel verificare se anche l’analisi
morfometrica conferma le ipotesi genetiche proposte per corpi sedimentari carotati nel
54
Mare di Ross i quali non sempre risultano ben differenziabili da un punto di vista
sedimentologico, stratigrafico e mineralogico-composizionale. Sono stati analizzati
3800 granuli estratti da 19 livelli di 3 carote antartiche (due prelevate nel Drygalski
Basin ed una nel Joides Basin).
Nella carota ANTA91-30, sulla base della distribuzione percentuale delle 4 formetipo, è evidente la netta differenziazione tra i primi 3 livelli ed i 4 sottostanti. Infatti la
parte sommitale presenta forme con bassi valori dell’Indice di Cox mentre la parte
basale presenta forme con elevati valori sia dell’Elongazione che dell’Indice di Cox,
quindi più equantcy o più elaborate. Si ritiene che l’analisi morfometrica comprovi il
modello sedimentario proposto (BRAMBATI et al., 1997) confermando la sequenza
inferiore della carota come basal till e quella superiore come glacio-marina.
La carota ANTA91-29 presenta, per tutta la sua lunghezza, granuli in proporzioni
equidistribuite nelle 4 forme-tipo richiamando la distribuzione della carota ANTA91-30.
Pertanto si può proporre che tutti i livelli di questa carota appartengano ad una
successione glacio-marina.
Nella carota ANTA91-19 predominano forme elaborate; tuttavia il grado di
elaborazione complessiva risulta intermedia (cfr. la somma delle percentuali dei cluster
1 e 3), collocata tra valori del basal till della carota ANTA91-30 e valori della
successione glacio-marina della carota ANTA91-29.
BIBLIOGRAFIA
Brambati A., Fanzutti G.P., Finocchiaro F., Melis R., Frignani M., Ravaioli M., Setti M., 1997.
Paleoenvironmental record in core ANTA91-30 (Drygalski basin, Ross Sea, Antartica).Geology and
seismic stratigraphy of the antartic margin, part 2. Antartic Research Series, 71, 137-151.
Cailleux A., 1952. Morphoskopische Analyse der Geschiebe und Sandkorner und ihre Bedeutung fur die
Palaoklimatologie, Geol. Rundschau, 40, 11-19.
Cox E.P., 1927. A method of assigning numerical and percentage values to the degree of roundness of sand
grains, Journal of Paleontology, 1, 179-183.
Lüttig G., 1956. Eine neue, einfache geröllmorphometrische Methode, Eiszeitalter u. Gegenwart,
Öhringen 7, 13-20.
Tickell F.G., 1931. The examination of fragmental rocks. Stanford University Press, 6-7.
Protopsalti I., 1997. Applicazione di un metodo automatico per l’estrazione di parametri morfometrici da
clasti per una caratterizzazione di sedimenti marini e costieri antartici in ottica paleoambientale. Tesi
di Dottorato, inedita, Università di Trieste, pp. 104.
Venturi G., Vernazza G., Fanzutti G.P. & Finocchiaro F., 1994. Morphometric features of Antarctic sands
using computer vision techniques. Inter. Ass. of Sedim. I.A.S., 15th Regional Meeting, 13/15 April
1994, Ischia, Italy.
Wadell H., 1935. Volume, shape and roundness of quartz particles, Journal of Geology, 43, 250-280.
55
PALEOENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS IN
CORE ANTA96-5 BIS (GLOMAR CHALLENGER BASIN,
ROSS SEA - ANTARCTICA)
Cristina SALVI, Gianguido SALVI & Antonio BRAMBATI
Department of Geological, Environmental and Marine Science, University of Trieste,
Via Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
Within the framework of the Italian National Program for Antarctic Research
(PNRA), and in particular in the frame of the “Glaciology and Paleoclimate” Project, an
oceanographic cruise by the M/N Italica (1996) was carried out in the western and
central parts of the Ross Sea.
During this cruise a basin that had never been sampled by our Department was
studied, namely the Glomar Challenger Basin, near the Ross Ice Shelf.
The core, from this site, ANTA96-5bis (75°44.84’S-179°45.55’W) is 636cm-long
and was collected by a gravity core at a depth of 568m.
The aim of this work is to reconstruct late Quaternary paleoclimatic events
through sedimentological, micropaleontological (foraminifers both planktonic and
benthic), physical and geochemical analyses.
On the basis of the results obtained by X-ray radiographies, water content,
magnetic susceptibility, shear strength, grain size composition, geochemical and
foraminifera determination, and by the aid of radiocarbon dating (14C), it is possible to
recognize three different depositional intervals, due to paleoclimatic fluctuations in the
late Quaternary.
Given the textural and compositional homogeneity, the presence of foraminiferal
fauna, the low water content and by a preliminary analysis of quartz pebble shapes
(PROTOPSALTI, 1997), the first unit (450-640cm) can be classified as a “glacial marine
diamicton” (LICHT et al., 1996), that might prove that the ice sheet was not anchored to
the seafloor during its maximum glacial expansion.
The upper subunits (70-450 cm) reflect glacial marine conditions, related to
phases of glacial marine settings, traced also by the appearance of some benthic and
planktic fauna and to phases of climatic worsening, characterised by a decrease of fauna
and total organic carbon (TOC), and changes in textural characteristics (increase of sand
and gravel contents).
The uppermost unit (0-70 cm) shows maximum contents of organic carbon,
nitrogen, foraminifera and siliceous taxa (the latter accounting for as much as 70% of
sediment), classifiable as siliceous ooze (ANDERSON et al., 1984); the latter unit reflects
the present-day marine biogenic sedimentation (Holocene).
REFERENCES
Anderson J.B., Christopher F.B. & Nathan C.M., 1984. Sedimentation on the Ross Sea continental shelf,
Antarctica. Mar. Geol., 57, 295-333.
56
Licht K.J., Jennings A.E., Andrews J.T. & Williams K.M., 1996. Chronology of late Wisconsin ice retreat
from the western Ross Sea, Antartica. Geology, 24 (3), 223-226.
Protopsalti I., 1997. Applicazione di un metodo automatico per l’estrazione di parametri morfometrici da
clasti per una caratterizzazione di sedimenti marini e costieri antartici in ottica paleoambientale. Tesi
di Dottorato inedita, Università di Trieste, 104 pp.
57
STUDIO PALEOAMBIENTALE DI DUE CAROTE
PRELEVATE NEL SETTORE CENTRO-MERIDIONALE
DELLO STRETTO DI MAGELLANO (CILE)
Laura SCHIOZZI1, Ester COLIZZA1, Luigi MARINONI2
1
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università degli Studi,
v. Weiss 2, 34127 Trieste - Italy
2
Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi,
v. Abbiategrasso 209, 27100 Pavia - Italy
Nel presente lavoro vengono proposti i primi risultati relativi allo studio delle
carote MG89-43 e MG95-44, prelevate con un carotiere a gravità durante le campagne
oceanografiche effettuate nell’ambito del Progetto Magellano (Programma Nazionale di
Ricerche in Antartide) nel 1989 e nel 1995.
Le carote sono state sottoposte ad analisi ai raggi X, granulometriche, mineralogiche, microfaunistiche e geochimiche (sostanza organica).
La carota MG89-43 (lunga 357 cm e prelevata ad una profondità di 325 m nel
bacino di Punta Arenas) può essere fondamentalmente divisa in due intervalli. In
particolare, i sedimenti siltoso-argillosi presenti fra 0 e 130 cm, confrontati con le caratteristiche dei sedimenti superficiali dell'area (BRAMBATI et al., 1991), rappresentano la
sedimentazione attuale e subattuale. I sedimenti del secondo intervallo (130-357 cm)
evidenziano il succedersi dei cambiamenti ambientali seguenti la fase di deglaciazione
dell'ultima avanzata glaciale (avanzata E, anteriore agli 11.880 anni B.P., CLAPPERTON
et al., 1995). Infatti si riconoscono una facies di fondo lago, che si affranca fra 130 e
250 cm, ed una più antica (357-320 cm) riconducibile ad una facies di orthotill (sensu
DOMACK et al., 1980). I passaggi fra le varie facies risultano graduali.
I primi 50 cm della carota MG95-44 (lunga 167.5 cm e prelevata ad una
profondità di 583 m nell'area bacinale antistante Cabo Froward) rappresentano le
condizioni di sedimentazione attualmente in atto nella zona. Fra 50 e 83 cm si riconosce
il succedersi di tre eventi torbiditici, che mettono in contatto i sedimenti più recenti con
quelli più antichi. Questi ultimi sono rappresentati da un'argilla siltosa, che identifica
condizioni di sedimentazione profondamente diverse da quelle attuali, che fanno
propendere per l'ipotesi di un bacino ristretto e scarsamente ossigenato.
BIBLIOGRAFIA
Brambati A., Fontolan G. & Simeoni U., 1991 - Recent sediments and sedimentological processes in the
Strait of Magellan. Boll. Oceanol. Teor. Appl., IX (2-3), 217-261.
Clapperton C.M., Sugden D.E., Kaufman D.S., Mc Culloch R.D., 1995 - The Last Glaciation in Central
Magellan Strait, Southermost Chile. Quaternary Research, 44, 133-148.
Domack E.W., Anderson J.B. & Kurtz D.D., 1980 - Clast shape as an indicator of transport and
depositional mechanisms in glacial marine sediments. George V continental shelf, Antarctica. Journ.
Sed. Petrol., 50(3), 813-820.
58
MINERALOGIA E CRISTALLOCHIMICA DELLE
ARGILLE NELLA CAROTA ANTA91-8 (MARE DI ROSS):
IMPLICAZIONI PALEOCLIMATICO-AMBIENTALI
Massimo SETTI1, Tullio QUAIA2, Luigi MARINONI1,
Alberto LÓPEZ-GALINDO3 & Antonio BRAMBATI2
1
Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Pavia, v. Ferrata 1, 27100 Pavia - Italy
2
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste,
v. Weiss 2 , 34127 Trieste - Italy
3
Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC, Università di Granada,
avd. Fuentanueva s/n, 18071 Granada - Spain
Lo studio dell’associazione dei minerali argillosi può rappresentare uno strumento
piuttosto sensibile per la ricostruzione delle condizioni climatiche. Tali studi,
ampiamente utilizzati da diversi autori, hanno riguardato in genere sequenze
mesozoiche e cenozoiche, mentre relativamente più rari sono gli studi effettuati in
sedimenti quaternari. Nel presente lavoro si è cercato di verificare se in una sequenza
quaternaria le fluttuazioni climatiche fossero evidenziabili dalle associazioni dei
minerali argillosi (CHAMLEY, 1989; EHRMANN et al., 1992; ROBERT & MAILLOT, 1990;
SETTI et al. 1997; SETTI et al., 1998).
Nella carota ANTA91-8, che rappresenta un record sedimentario glaciomarino
tardoquaternario della scarpata continentale del Mare di Ross, le analisi
diffrattometriche a raggi X (QUAIA et al., 1996; QUAIA, 1997) hanno mostrato una
discreta correlazione positiva tra illite e clorite (r = 0.72), indicando un'origine comune,
ed una correlazione negativa tra intergradi e smectite (r = -0.78), interpretabile come
aumento di un minerale a discapito dell’altro, dal momento che gli intergradi
rappresentano il degrado parziale (I + Sm) di termini micacei in smectitici. In generale
la composizione dei minerali argillosi e soprattutto il rapporto Sm/I hanno mostrato di
riflettere abbastanza bene i cambiamenti climatici degli ultimi ~300 ka evidenziati sulla
base dei cluster granulometrici da QUAIA & BRAMBATI (1997).
Sono state eseguite indagini in microscopia elettronica a scansione (SEM) e a
trasmissione (TEM) sulla frazione <2 µm, al fine di caratterizzare sia la morfologia che la
composizione chimica delle smectiti presenti nei differenti livelli glaciale/interglaciale; le
smectiti sono infatti tra i minerali argillosi più sensibili alle variazioni climatiche
(CHAMLEY, 1989; EHRMANN et al., 1992).
Le osservazioni al SEM e al TEM hanno evidenziato che i campioni sono
caratterizzati da abbondanti quantità di scheletri di organismi, confermate anche dai
rilevanti contenuti in silice amorfa (opale) messi in luce dalle analisi diffrattometriche
sulla frazione 2-50 µm. Il contenuto di resti organogeni nei differenti intervalli appare
condizionato dagli stadi climatici: in particolare, i livelli più ricchi sono attribuibili ai
periodi interglaciali, i meno abbondanti a quelli glaciali. Dalle analisi eseguite al TEM è
risultato che le smectiti analizzate sono di tipo diottaedrico e mostrano una composizione
rientrante nel range tra la montmorillonite e la beidellite. Queste smectiti possono essere
considerate di origine detritica, in quanto la loro composizione è simile a quella delle
59
smectiti presenti nei suoli (CHAMLEY, 1989). Le smectiti autigene, formate in ambiente
marino, presentano generalmente tenori in Fe e Mg più elevati rispetto a quelle da noi
studiate e riconducibili al tipo nontronite e saponite (CHAMLEY, 1989).
La sostanziale omogeneità chimico-mineralogica delle smectiti analizzate, osservata
a prescindere dallo stadio climatico a cui sono state attribuite (QUAIA et al., 1996; QUAIA,
1997) confermerebbe inoltre che le variazioni composizionali dei minerali della frazione
<2 µm sono correlate alle modificazioni delle aree sorgenti, piuttosto che alle variazioni
del regime dei processi di weathering legati al clima. In sintesi, le variazioni dei singoli
minerali, che pur riflettono i cambiamenti climatici, non sembrerebbero rappresentare
tanto le fluttuazioni dell’intensità dei processi glaciali, quanto piuttosto le complesse
interazioni dei differenti meccanismi di trasporto, a loro volta controllati dalle variazioni
climatiche.
BIBLIOGRAFIA
Chamley H., 1989. Clay Sedimentology. Springer, 623 p.
Ehrmann W., Melles M., Kuhn G. & Grobe H., 1992. Significance of clay mineral assemblages in the
Antarctic Ocean. Marine Geology, 107, 249-273.
Quaia T., 1997. Cicli climatici recenti nei sedimenti glaciomarini tardoquaternari della scarpata continentale del Mare di Ross occidentale (Antartide). Tesi di Dottorato inedita, Università di Trieste, 175
pp.
Quaia T. & Brambati A., 1997. Climatic stages control on grain-size clusters in Core ANTA91-8 (Ross
Sea). Geogr. Fis. Dinam. Quat., 20, 279-282.
Quaia T., Marinoni L. & Setti M., 1996. Clay minerals in Late Quaternary sediments from Core ANTA918 (Ross Sea, Antarctica). Plinius, 16, 181-182.
Robert C. & Maillot H., 1990. Paleoenvironment in the Weddel Sea area and Antarctic climates, as
deduced from clay mineral association and geochemical data, ODP Leg 113. Proc. ODP. Sci.
Results, 113, 51-70.
Setti M., Marinoni L., López-Galindo A. & Ben Aboud A., 1997. XRD, SEM and TEM investigation of
smectites of the core Ciros-1 (Ross Sea, Antarctica). Terra Antartica, 4, 119-125.
Setti M., Marinoni L., López-Galindo A. & Ben Aboud A., 1998. TEM observations and trace element
analysis on the clay Minerals of the CRP-1 Core (Ross Sea, Antarctica). Terra Antartica. In stampa.
60
Indice per autori
Barrett, Peter J.
Bartole, Roberto
Bertelle, Mariangela
Bonaccorsi, Rosalba
Bonci, Maria Cristina
Boschetti, Sara
Brancolini, Giuliano
Brambati, Antonio
Busetti, Martina
Caffau, Mauro
Calogero, Sandro
Camerlenghi, Angelo
Cespuglio, Gianluca
Colautti, Walter
Colizza, Ester
Corradi, Nicola
Crovato, Cinzia
De Cillia, Carla
De Muro, Sandro
De Santis, Laura
Di Grande, Angelo
Dini, Michela
Domack, Eugene W.
Fanucci, Francesco
Fanzutti, Giovanni Paolo
Ferretti, Ornella
Fierro, Giuliano
Finocchiaro, Furio
Frignani, Mauro
Giglio, Federico
Harris, Peter
Immordino, Francesco
Ivaldi, Roberta
La Macchia, Claudia
Labbrozzi, Livio
Landucci, Cristiano
Langone, Leonardo
Leotta, Giovanni
Lopez-Galindo, Alberto
Marinoni, Luigi
Melis, Romana
Menegazzo Vitturi, Laura
Montesanti, Antonio
Monti, Marina
O’Brien, Phil
18
1, 3
12
35, 37
5, 40
41
9, 11
7, 24, 35, 47, 56, 59
35, 42
52
12
14, 33, 42
29
1
44, 52, 58
5, 16, 17, 46
21
42
1, 3, 47
9, 11, 18, 19, 51
47
47
14, 19
16
35, 54
21
17
37, 49
20, 32
20, 32
19
21
5, 16, 17, 46
51
32
54
20, 32
12
59
24, 52, 58, 59
26, 41, 49
28
1
44
19
61
Oddone, Massimo
Pirini Radrizzani, Camilla
Pistolato, Mario
Pittà, Antonella
Pizzolato, Flavio
Presti, Massimo
Protopsalti, Ioanna
Pugliese, Nevio
Quaia, Tullio
Quilty, Patrick
Rampazzo, Giancarlo
Ravaioli, Mariangela
Rebesco, Michele
Salvi, Cristinamaria
Salvi, Gianguido
Schiozzi, Laura
Setti, Massimo
Spezie, Giancarlo
Stievano, Lorenzo
Tinivella, Umberta
Tosato, Martina
Visin, Flavia
12
5, 26
28
17, 46
42
52
54
26, 41
29, 37, 59
19
28
20, 32
33
57
26, 41, 44, 56
58
24, 59
34
12
51
49
28
62
Volume a cura di Tullio Quaia
con la collaborazione di Cristinamaria Salvi e Ioanna Protopsalti
Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine