TEFROSTRATIGRAFIA

Analisi che permette di caratterizzare i principali caratteri litologici, geochimici e mineralogici dei

livelli piroclastici presenti in sequenze

sedimentarie TEFROSTRATIGRAFIA RELAZIONI CON LE ALTRE SCIENZE

Archeologia Paleontologia Sedimentologia Geomorfologia

………dal punto di vista strettamente vulcanologico la tefrostratigrafia permette: di affinare l’area di dispersione dei prodotti da caduta  di determinare con buona precisione l’età di un’eruzione….. Tephra Markers Acerno Correlazioni fra bacini

Schema generale di una colonna eruttiva sostenuta Pomici da caduta dell’eruzione dell’Epomeo sul fianco esterno dell’isolotto di Vivara Effetti dei venti dominanti sulla distribuzione del plume eruttivo (Popocatepelt, Messico, 2001)

Isopache dell’eruzione del 79 d.C. del Somma-Vesuvio Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Deposito co-ignimbritico dell’ eruzione del Pinatubo (1991) Corrente piroclastica al Montserrat

Diagramma schematico dell’elutriazione delle particelle fini Deviazione da parte del vento delle nubi eruttive negli strati alti dell’atmosfera Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Deposito da caduta dell’eruzione del 79 d.C. in una carota alla foce del Sele

Deposito da caduta dell’eruzione del 79 d.C. in Deposito da caduta dell’eruzione del 79 d.C. a Pompei una carota nel Golfo di Policastro Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Anche quando non appaiono livelli di tefra visibili ad occhio nudo, le analisi di suscettività magnetica consentono di evidenziare la presenza di orizzonti particolarmente ricchi in minerali e vetro all’interno dei sedimenti argillosi. In tal caso i livelli, definiti di criptotefra, richiedono accurate operazioni preliminari di “arricchimento” prima delle analisi. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Livelli di tefra affioranti lungo il litorale del Cilento, tra San Marco di ed (da Marciano et al., 2008) Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Centri vulcanici dell’area campana. Il tratteggio indica la Campanian Volcanic Zone di Rolandi et al. (2003)

Quadro generale dei vulcani attivi in Italia durante il Quaternario.

Tra 2.5 e 1Ma sono stati attivi centri di magmatismo orogenico nel Tirreno Centrale (seamounts) e alle Isole Pontine (stadi finali attività riolitica di Ponza e Palmarola). Vulcaniti calcalcaline dello stesso intervallo di età si ritrovano anche in sondaggi profondi nell’area del Volturno (Di Girolamo et al., 1997) Cronogramma dell’attività vulcanica in Italia nell’ultimo Ma Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Per poter essere definito marker un livello di tefra deve essere caratterizzato da:

• Paragenesi e composizione chimica ben definite

• Collocazione cronologica ben definita

• Ampia distibuzione areale METODOLOGIE UTILIZZATE

Analisi granulometriche

Analisi delle componenti

Analisi modale

Analisi al SEM

Analisi chimiche (EDS) Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Ubicazione delle carote in cui sono stati reperiti i livelli marker riportati nello schema

Nello Ionio e nel Mediterraneo Orientale è stato possibile ricostruire una successione di livelli marker di tefra che rimandano all’attività dei vulcani dell’arco ellenico, dell’ isola di Pantelleria, delle Eolie, dell’Etna e dell’area campana (Keller et al., 1978; Vinci, 1985, Vezzoli, 1990; Narcisi e Vezzoli, 1999) Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Per lo Ionio e il Tirreno, le più recenti campagne di perforazione dell’ODP hanno consentito di evidenziare la presenza di un ricorrente apporto vulcanico, sia in termini di tefra primari che di livelli che, pur avendo subito un certo grado di trasporto , possono essere considerati il diretto riflesso di un’attività vulcanica, con cui la loro deposizione appare pressocché sincrona. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Record schematico dell’attività ai centri campani e marker relativi reperiti nel Tirreno e nel lago di Monticchio per gli ultimi 60 ka. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Record schematico dell’attività ai centri campani e marker relativi reperiti nel Tirreno e nel lago di Monticchio per gli ultimi 200 ka. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

La successione di sedimenti lacustri del Bacino di San Gregorio Magno (SA) contiene numerosi livelli di tefra. La produzione di nuovi dati, ed il confronto dei risultati con i livelli marker reperiti nel Tirreno riportati in Paterne et al. (2008) ha consentito di raffinare i vincoli cronostratigrafici grazie ai quali era stata dedotta l’età della sedimentazione nel bacino (Munno e Petrosino, 2007; Aiello et al., 2007).

Ubicazione dei principali bacini intramontani di età quaternaria nell’Appennino Meridionale (da Cinque et al., 1993)

Ubicazione del sondaggio effettuato nel 2000 all’interno del Carta geologica schematica dell’area di San Gregorio Magno. Pantano di Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

L’analisi è stata condotta solo sui livelli di tefra visibili ad occhio nudo, escludendo i criptotefra. Sono stati considerati tefra primari solo quelli che presentavano un contatto netto con il substrato. I livelli di tefra contengono clasti pomicei o shard piuttosto ben conservate. Le dimensioni massime degli elementi sono dell’ordine di 1mm Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

All’interno della successione sono stati riconosciuti i principali livelli marker di provenienza campana, reperiti anche nelle successioni del Lago di Monticchio (Wulf et al., 2004, 2006) e del Tirreno (Paterne et al., 1988, 1990) Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Y-3 age ca 30 ka

Adriatic Sea (Siani et al., 2004)

Macedonia (Wagner et al., 2008)

Caserta Plain (Di Vito et al., 2008)

Monticchio Lake (Wulf et al., 2004)

Penisola Sorrentina (Di Vito et al., 2008)

Cilento coast (Marciano et al., 2008) Carote in cui era stata individuata la presenza del marker Y-3 (da Munno et al., Convegno AIQUA 2002) Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

32,3 ± 0,3 ka

32,3 ± 0,8 ka 30,8 ± 0,4 ka

40,1 ± 0,8 ka

facies litoide: colore giallo, livelli lenticolari di granulometrie variabili da molto fini a centimetriche

Formazione di Casalesio facies incoerente: colore grigio chiaro, lenti di pomici centimetriche alternate a orizzonti cineritici grossolani Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Da Zanchetta et al., 2008

Sui vetri estratti dalle pomici della Formazione di Casalesio sono state effettuate le analisi in EDS, per confermare la correlazione con l’Y-3.

Nel diagramma triangolare, la composizione ricade nel campo individuato dalle composizioni dei livelli correlati con Y-3 dalla letteratura. Nel diagramma TAS, è mostrato il confronto con l’Y-3 estratto dalla carota RC9 191 (Keller et al., 1978, analisi in EDS da Munno e Petrosino, 2004). Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

112+/-4

Lo studio dell’intervallo compreso tra 90 e 200ka si è basato sul confronto con i dati di Paterne et al. (2008), riguardanti i marker reperiti nel Tirreno nella stessa finestra temporale.

238+/-8 Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

16 Il livello di tefra correlato con il marker X-6 15 era uno dei più spessi della successione di 14 San Gregorio Magno (circa 30 cm), a phonolite

13 conferma del fatto che esso rappresenta il O 2 record distale di uno dei più significativi 12 eventi esplosivi occorsi nell’area campana nel tephri-phonolite trachyte O+K 11 2 foidite Pleistocene superiore. Il marker è stato

Na 10 recentemente reperito anche a Monticchio, phono-tephrite con spessori di circa 2m (Wulf et al., 2006) e 9 latite lungo il litorale tirrenico del Cilento 8 (Marciano et al., 2008) tephrite 7 40 45 50 55 60 65 70

SiO2 Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

La datazione Ar/Ar di 238+/- ka su uno dei tefra basali della successione di San Gregorio Magno (livello S4, spesso circa 10 cm), ha consentito di vincolare in maniera più precisa l’età della sedimentazione all’interno del bacino, che risulta ricoprire l’intervallo che va dal MIS 6 a tutto l’Olocene. Il bacino, infatti, ha ospitato un lago stagionale fino alla fine del XIX secolo, quando si è provveduto alla sua bonifica. L’analisi sui criptotefra dei primi 4 metri della successione è attualmente in corso. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Ubicazione dei principali bacini intramontani di età quaternaria Carta geologica schematica dell’area di Acerno (SA). nell’Appennino Meridionale (da Cinque et al., 1993)

E’ stato ripreso lo studio dei tefra intercalati alla successione di sedimenti lacustri del Bacino di Acerno (SA), i cui risultati sono stati già parzialmente pubblicati in Munno et al. (2001). La produzione di nuovi dati ha riguardato soprattutto l’analisi tefrostratigrafica delle successioni affioranti.

Schema delle litologie attraversate dal sondaggio effettuato nel 1995 nel bacino lacustre di Acerno. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Lo scopo della campionatura dei livelli lacustri affioranti lungo la provinciale Acerno-Croci di Acerno, è stato quello di verificare se la successione carotata rappresentasse il record completo della successione del bacino di Acerno, allo scopo, grazie anche al confronto con il record palinologico (Munno et al., 2001; Russo Ermolli et al., in prep.) di porre dei vincoli all’età della sedimentazione all’interno del bacino. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

La ripetitività dei livelli di tefra ha rappresentato un utile strumento per la correlazione dei vari set della successione campionati in siti diversi, permettendo di costruire una successione “tipo”. I livelli di tefra sono stati poi utilizzati quali orizzonti cronostratigrafici per la correlazione delle successioni affioranti con quella del sondaggio. Da tale fase dello studio è emerso che le successioni affioranti campionate sono tutte comprese all’interno di quella carotata. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

Per la successione lacustre del bacino di Acerno non si dispone ancora di datazioni assolute. Il livello marker utilizzato quale vincolo cronostratigrafico è il White Trachytic Tuff del Roccamonfina, datato a 331 ka (Rouchon et al., 2008) Tufo Giallo della via Tiberina (vulcani Sabatini). Nell’arco del Pleistocene Medio ai Vulcani Sabatini si susseguirono numerosi episodi eruttivi di VEI simile a quella del Tufo Giallo napoletano flegreo, a cui potrebbero corrispondere dei livelli di tefra di ampia distibuzione. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

La possibilità di correlare alcuni livelli di tefra marker intercalati nelle successioni sedimentarie dell’Appennino Meridionale porta verso la codifica di un “tefrostratotipo” per il Pleistocene Medio e Superiore. Tephra Markers San Gregorio Magno Acerno Correlazioni fra bacini

V5

V5 a Montalbano Ionico (Ciaranfi et al., 2000) è un livello trachitico datato a 719.5+/-12.6 che contiene sanidino, cpx e biotite. La paragenesi è la stessa indicata da Santangelo (1991) e Di Leo et al. (2010) per il tefra di analoga età reperito nel VdD. 400 500 600 700 800 900 1000 Age (ka) Montalbano Ionico: circa 1.1 tefra con paragenesi da serie calcalcalina (Ciaranfi et al., 2010)

Bacino di S. Arcangelo: 1.1 ± 0.3 tefra di composizione fonolitica (Caggianelli et al., 1992)

Fossa Bradanica (Pisticci): Gelasiano tefra di composizione riolitica (Spadea,. 1987).

Craco: 2.2 ± 0.6 tefra di composizione riolitica (Prosser et al., 2008).

Crotone: 2.31 ± 0.3 tefra con paragenesi da serie calcalcalina (Suc et al., 2010)