Imp.Antonioli& LO STUDIO DELLA SEZIONE “IL FRONTE” PER LA DEFINIZIONE DEL PIANO TARENTIANO (PUGLIA, ITALY) Fabrizio Antonioli1, Alan Deino2, Luigi Ferranti3, Joerg Keller4 , Stefano Marabini5, Giuseppe Mastronuzzi6, Alessandra Negri7, Andrea Piva8, Gian Battista Vai5 & Luigi Vigliotti8 1ENEA, cre Casaccia, Roma Italy 2Berkeley Geochronology Center, USA 3Dipartimento di Scienze della Terra, Universita' Federico II, Napoli, Italy 4Mineralogisch-Geochemisches Institut Albert-Ludwigs-Universität, Germany 5Dipartimento di Scienze della Terra e Geologico-Ambientali, Universita` di Bologna, Italy 6Dipartimento di Geologia e Geofisica Università degli Studi di Bari, Italy 7Dipartimento di Scienze del Mare Universita' Politecnica delle Marche, Italy 8ISMAR CNR Bologna ABSTRACT: F. Antonioli, A. Deino, L. Ferranti, J. Keller, S. Marabini, G. Mastronuzzi, A. Negri, A. Piva, G.B.Vai & L. Vigliotti , The study of “Il Fronte” Section to define the Tarentian Stage (Puglia, Italy). The Italian Commission on Stratigraphy of the SGI is seeking for a marine section suitable for defining the Upper Pleistocene GSSP. This Series has been usually identified with the Tyrrhenian Stage which in the wake of formalization received different meaning from stratigraphers and geomorphologits. Hence, the proposal of a new Upper Pleistocene Stage name and type area, the Tarentian, crea- ted in 1994. Criteria for defining the Tarentian Stage and selecting its GSSP can be the beginning of MIS 5 (~ 134 ka) and the begin- ning of MIS 1 (~ 10 ka) taken for the base of the Holocene. The Tarentian Stage also contains MIS 5.5 highstand with its peak at ~ 125 ka. Upper Pleistocene marine deposits of thickness exceeding 1 to 2 m are rarely exposed on land except for some Mediterranean countries. Italian coastal areas keep some hundreds of marine Upper Pleistocene sites. They are some characterized by the Strombus bubonius Senegalese tropical fauna. They are found at different elevations from -130 to +170 m depending on the strong differential crustal mobility of the area. The best up to some 10 m thick Upper Pleistocene marine sections are exposed at the coast of the Gulf of Taranto facing the Ionian Sea. Here the regional uplift is less intense than at the Apulian Apennine front where it postdates MIS 15. Thus, there is a greater chance of finding part of the Tarentian Stage deposited in marine conditions. First results from the "Il Fronte" section in a km-long coastal cliff show from the base made by the Plio-Pleistocene Blue Clay Fm.: (1) ~ 4 m thick massive to silty grey marine clay rich in planktic forams suggesting temperature fluctuations in a slope environment. The interval has normal magnetic pola- rity and the nanno plankton suggests a Middle Pleistocene age possibly in the range of 0,577 Ma (LO G. omega) to 0,430 Ma (LO P. lacunosa). (2) The top of this clay is marked by a two cm-thick white glass-rich high-potassic distal tephra horizon followed by a well laminated 20 cm-thick sapropel. Shortly before the tephra, the forams indicate decreasing bottom oxygenation. (3) ~ 1.5 m of grey- green normal marine outer shelf mudstone passing upward to inner mudstone shelf. It is gradually succeeded by the over two m-thick subtidal Strombus calcarenite yielding a 126 ka TIMs date. The rapid shallowing between (2) and (3) may suggest an omission gap. However, normal marine mudstone at least 1.5 m-thick underlies the shallow-water calcarenite which represents MIS 5.5. Within this continuous mudstone interval beneath the calcarenite the Upper Pleistocene GSSP can be properly placed, and easily correlated with the continuous deep cores of the Ionian Sea and the oceans. Parole chiave: MIS 5.5, Tarentiano. Keywords: MIS 5.5, Tarentian. Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 21(1A), 2008 - 35-38 L'International Union of Geological Sciences (IUGS) ha spronato l'International Commission on Stratigraphy (ICS) a completare la definizione formale degli stratotipi del limite (GSSP) dei Piani della Scala Cronostratigrafica Standard ancora non formalizzati entro tempi ragionevoli. Ciò è avvenuto anche sotto lo stimolo della Segreteria Generale dell'IUGS tenuta dall'Italia in vista del 32° International Geological Con- gress (IGC) di Firenze 2004 organizzato dall'Italia. L'o- biettivo era di compiere l'opera entro l'IGC di Brisbane 2012. Lo scopo era di avere un quadro certo di riferi- mento e stabile nel significato dei nomi cronostratigrafi- ci, tale da garantire un linguaggio comune globale (Italian Commission on Stratigraphy 2002; Vai 2001, 2007). L'Italia ha attivamente contribuito a quest'opera ottenendo l'approvazione di alcuni GSSP sul territorio nazionale per piani del Trias, del Paleogene, del Neogene (in particolare Zancleano, Piacenziano, Gelasiano) e per il Quaternario (Pleistocene Inferiore) (Fig.1). Il limite inferiore del Pleistocene Superiore è altrettanto, se non più importante perché rappresenta l'inizio dell'ultimo e massimo intervallo di riscaldamento naturale della storia recente della Terra prima del riscal- damento in corso in presenza di marcata attività antro- pica. Dopo il 32° IGC Firenze 2004, il nuovo presidente della Subcommission of Quaternary Stratigraphy (SQS) dell'ICS, Prof. Philip Gibbard, ha comunicato che in mancanza di altre proposte migliori, si sarebbe a malin- cuore risolto a proporre il GSSP del Pleistocene Superiore alla base del piano storico Eemiano di ambiente continentale che, per essere mal esposto, 36 F. Antonioli et al. (HEARTY e DAI PRÀ 1989, BELLUOMINI et al., 2002) sito in Puglia presso Taranto (Mar Piccolo), prescelto in base alle caratteristiche geomorfologiche e stratigrafiche (ANTONIOLI et al., 2007) quale sito potenziale del GSSP. Da un punto di vista geologico, il piano Tirreniano scoperto e definito per la prima volta da Issel (1914) a Cala Mosca in Sardegna, è caratterizzato da depositi bioclastici di mare basso dello spessore da pochi deci- metri al metro, con faune marine tropicali contenenti ospiti caldi tra i quali Strombus bubonius sempre in discontinuità più o meno marcata sul substrato. Questi depositi appaiono come il prodotto di una trasgressio- ne talora erosiva su altri depositi marini, oppure più gra- duale su un substrato pedogenizzato o formato da depositi continentali. In FERRANTI et al., 2006, sono rias- sunte le descrizioni di 234 sezioni pubblicate in tutta Italia, e l'interpretazione sismotettonica delle notevoli variazioni altimetriche riscontrate sulle coste Italiane (da -130 a +170 m). L'unica area in cui, sotto tali depositi compaiono argille marine in apparente continuità e conformità è il bordo del Golfo di Taranto dove anche gli spessori della Panchina fossilifera raggiungono i massimi di 5-6 m. Nella penisola salentina, invece, la successione è meno spessa e poggia sempre sopra peliti continentali. Quanto sottolineato sopra non deve sorprendere perché il Golfo di Taranto, e il Mar Piccolo in particola- re, occupano una posizione geotettonica speciale. Si trova infatti a cavallo di una zona di trascorrenza Est- Ovest di attivazione assai recente, che è sovrimposta a una ubicazione geodinamica speciale: vicina al fronte della catena appenninica e, più precisamente, al margi- ne esterno della avanfossa bradanica e del suo cercine periferico (peripheral bulge) costituito dalla penisola salentina (BIGI et al. 1992, VAI and MARTINI 2001). Il solle- vamento del fronte della catena a Montalbano Ionico è posteriore almeno al MIS 15 (cfr. CIARANFI et al. 2007), verrebbe ubicato in una carota perforata a Amsterdam. Il presi- dente era conscio che una tale procedura sarebbe stata scor- retta per essere in disaccordo con i principi e la pratica con- suetudinaria stratigrafica. Perciò si augurava che l'Italia o altri paesi mediterranei preparassero proposte alternative. Perciò, la Commissione Italiana di Stratigrafia ha nuova- mente chiesto a un gruppo di specialisti Italiani di verificare la fattibilità di proposte alternative per la scelta del GSSP di questo limite. I primi risultati di questo tentativo sono stati incoraggian- ti. Esposti all'ultimo congresso mondiale dell'INQUA a Cairns nel Luglio 2007, hanno riscosso l'interesse del Prof. Gibbard che ha richiesto una ricerca comple- ta e approfondita che consen- tisse di presentare all'IGC Oslo 2008 una prima proposta sulle potenzialità di sezioni marine del nuovo piano Tarentiano, e poi entro un altro anno al massimo una proposta formale completa da mettere al ballottaggio con la proposta olandese. Il nuovo Piano inizia tra la fine del MIS (Marine Isotope Stage) 6 e l'inizio del MIS 5, (circa 134 ka), e termina con l'inizio del MIS 1(10 ka). Questo Piano con- tiene anche il MIS 5.5 il cui acme viene fatto risalire a 125 ka noto nel Mediterraneo con il termine Tirreniano dall'omonimo piano definito a suo tempo da Issel nel 1914 (Vai, 1996; Cita et al., 2006) e mai formalizzato, come tanti altri piani. Ne è derivato un uso difforme fra stratigrafi e geomorfologi. Paradossalmente, questo limite non è stato studiato, nonostante l'esplicito invito della Commissione Italiana di Stratigrafia che nel 1994 aveva sollecitato la comunità italiana a farlo e aveva proposto di sostituire il nome Tirreniano con Tarentiano indicando con ciò l'area di studio più promettente (CITA E CASTRADORI, 1994). Scopo della nostra ricerca e' dunque la formula- zione di una proposta per il GSSP del Tarentiano pres- so la località “Il Fronte” a Taranto. I principi e la pratica stratigrafica prevedono che lo stratotipo del limite di una unità cronostratigrafica stan- dard (cioè a validità globale) sia posto in una successio- ne marina, continua per almeno un certo tratto in cui si trova il limite, di ambiente pelagico non torbiditico e non troppo costiero (per dirla in breve, vedi ISG 1976, 1994). Il problema è che depositi tanto recenti quanto il Pleistocene Superiore difficilmente si trovano in aree emerse con spessori superiori a 1-2 metri. L'Italia insie- me ad alcune aree del Mediterraneo presenta alcune centinaia di siti con affioramenti Tirreniani (FERRANTI et al., 2006), e, per la sua marcata mobilità sismotettonica è una delle poche aree al mondo dove alcuni affiora- menti di origine marina ascrivibili al Pleistocene Superiore si trovano con spessori superiori ai 10-15 metri. Uno di questi è quello della località il Fronte Fig. 1 Alcuni degli Autori al lavoro nella Sezione "Il Fronte di Taranto". Some Authors working on the outcrop “Il Fronte Taranto Section". per cui c'è probabilità che nel Mar Piccolo e nei suoi bordi il sollevamento sia assai più tardo e meno inten- so, tale da consentire la sedimentazione marina fino all'inizio o a una parte del Tarentiano e la sua emersio- ne solo dopo la sedimentazione della Panchina a Strombus bubonius. I primi risultati, per ora del tutto preliminari, sullo studio in atto alla sezione del Fronte esposta nel Mar Piccolo di Taranto, indicano che la parte immediata- mente sottostante alla panchina è di età Tirreniana (datazioni Uranio Torio effettuate su Cladocora in posi- zione vitale su peliti) (Fig.2). Che queste peliti, sulla base di foraminiferi e nannofossili si sono depositate nel Pleistocene medio. Il tutto è confermato dalla magnetostratigrafia. Nella porzione pelitica del Pleistocene Medio sono presenti due livelli di tefra ed una laminite che potrebbe essere un sapropel. Lo spes- sore che affiora è circa 12 metri. Moltissime analisi sono in atto e altre verranno intraprese prima di propor- re questo sito come potenziale GSSP per il piano Tarentiano. Lo studio preliminare biostratigrafico collo- ca la sezione stratigrafica “Il Fronte” al di sopra della scomparsa di Gephyrocapsa omega e di R. asanoi. La presenza di P. lacunosa è costante lungo tutta la sezio- ne. In termini di schemi biozonali parliamo di zona MNN 19f di Rio, Raffi e Villa 1990. Ma considerando le eta' dei diversi eventi citati ci 37Lo studio della sezione “Il Fronte” per la definizione ... troviamo in una fascia d'eta' compresa tra 0.577 Ma (LO G. omega) e 0.430 Ma (LO P. lacunosa). Sulla base di queste osservazioni il sapropel individuato a 4 m circa potrebbe corrispondere al sapropel S12 (483 Ka secondo LOURENS et al., 1996). Dal punto di vista paleoambientale tutti i campioni osservati sono di ambiente profondo (tale da permette- re la presenza di una associazione a nannofossili calca- rei in situ, tranne gli ultimi 3 campioni in cui l'associa- zione e' completamente rimaneggiata. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI BELLUOMINI G., CALDARA, M., CASINI C., CERASOLI M., MA N F R A L., MA S T R O N U Z Z I, G., PA L M E N T O L A G., SANSO' P., TUCCIMEI P., VESICA P.L., 2002. The age of Late Pleistocene shorelines and tectonic acti- vity of Taranto area, Southern Italy. Quaternary Science Reviews 21, 525 - 547. CITA M.B., CASTRADORI D., 1994. Workshop on marine sections from the Gulf of Taranto (Southern Italy) usable as potential stratotypes for the GSSP of the Lower, Middle and Upper Pleistocene. Il Quaternario 7(2), 677-692. CITA M.B., CAPRARO L., CIARANFI N., DI STEFANO E., MARINO M., RIO, D., SPROVIERI R., VAI G.B., 2006. Fig 2 Coralli di Cladocora coespitosa affioranti nella Sezione "Il Fronte di Taranto". Cladocora coespitosa corals outcropping from "Il Fronte Taranto Section". Calabrian and Ionian: A proposal for the definition of Mediterranean stages for the Lower and Middle Pleistocene. Epidodes 29, 107 - 114. DAI PRA G. & STEARNS C. E., 1977. Sul Tirreniano di Taranto. Datazione su coralli con il metodo Th230/U234. Geologica Romana, 16, 231-242. FERRANTI L., ANTONIOLI F., AMOROSI A., DAI PRÀ G., MASTRONUZZI G., MAUZ B., MONACO C., ORRÙ P., PAPPALARDO M., RADTKE U., RENDA P., ROMANO P., SANSÒ P., VERRUBBI V. (2006). Elevation of the last interglacial highstand in Italy: A benchmark of coastal tectonics. Quat. Int. 145-146, 30-54. HEARTY P.J., DAI PRA G., 1992. The age and stratigraphy of middle Pleistocene and younger deposits along the Gulf of Taranto (southeast Italy). Journal of Coastal Research 8, 882- 903. ISSEL A., 1914. Lembi fossiliferi quaternari e recenti nella Sardegna meridionale: Accademia Nazionale dei Lincei, ser. 5, 23, 759- 770. 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