Evoluzione dei bacini profondi del Mediterraneo documentata dalle variazioni nelle velocità di sedimentazione nel Plio-Pleistocene

Abstract

The data base for this study is represented by 46 DSDP-ODP drillsites that penetrated the sediments of the various Mediterranean basins for several hundred meters. Sedimentation rates were calculated for three discrete, well defined stratigraphic intervals extending from 5.33 Ma to time zero. A great dispersal of values, ranging from less than 5 up to 30 cm/1000 y is recorded in the Pleistocene, with maxima measured in the Nile cone, as a result of a high sediment supply from the longest river in the world, and in the Marsili basin, the deepest and youngest subbasin of the rapidly subsiding Tyrrhenian back-arc basin. In the late Pliocene the values recorded on structural highs are approximately half of those from basinal settings, whereas drillsites on basin margin often display depositional gaps. Starved basin conditions characterize the early Pliocene from 5.33 to 3.9 Ma, where sedimentation rates are consistently low, both on highs and on lows. We interpret this as a response to the rapid sea-level rise following the Messinian «salinity crisis» (Pliocene transgression). During the substantial draw-down when the water level in the playa lakes was two to three kilometers lower than world-wide sea-level, the major tributaries of the Mediterranean overincised their riverbed, and sedimentary aprons were formed in the deep basins. No sediment supply was available soon after the rapid sea-level rise, and approximately one million years elapsed before a new equilibrium was re-estabilished.

Riassunto

Questo studio è studio è basato sulle velocità di sedimentazione calcolate per i 46 sondaggi a scopo scientifico, perforati nei vari bacini del Mediterraneo, con penetrazioni di diverse centinaia di metri sotto il fondo del mare, nel corso di cinque campagne di perforazione effettuate negli anni 1970–1995 nell’ambito dei programmi DSDP-ODP. Le velocità di sedimentazione sono state calcolate sperimentalmente per tre intervalli stratigrafici molto ben definiti, che si estendono da 5.33 Ma al tempo attuale. Nel Pleistocene si osserva una grande dispersione di valori, da meno di 5 a oltre 30 cm/1000 anni, con massimi registrati nel Delta del Nilo, dove il più lungo fiume del mondo scarica grandi quantità di sedimenti, e nel bacino Marsili, il più recente e il più profondo dei subbacini del bacino di retro-arco tirrenico, soggetto ad una subsidenza molto forte. Nel Pliocene superiore i valori misurati su «alti» strutturali sono circa la metà di quelli dei siti in posizione bacinale, mentre i margini dei bacini sono spesso caratterizzati da lacune di sedimentazione. Nel Pliocene inferiore si osserva una grave carenza di apporti sedimentari con valori del tasso di sedimentazione simili, e consistentemente bassi, sia sugli «alti» che nei «bassi». Interpretiamo questo dato come la risposta al rapido innalzamento del livello del mare seguito alla «crisi di salinità» del Messiniano terminale.