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Relationships between trace-fossil communities and substrate characteristics in some Jurassic pelagic deposits in the Umbria-Marche basin, Central Italy

1995; Elsevier BV; Volume: 28; Linguagem: Francês

10.1016/s0016-6995(95)80176-6

1777-5728

Paolo Monaco,

Paleontology and Stratigraphy of Fossils

The study of trace fossil assemblages is a very useful tool for defining depositional palaeoenvironments, such asthose of some early Jurassic pelagic sequences in the Umbria-Marche basin (late Carixian to early Aalenian). These sequences - Valdorbia and Fiuminata Colle Corno- are represented by thick bioturbated marls and limestones which alternate locally with poorly-bioturbated shales. Clay and silty-sandy deposits representing turbidites and storm beds (HCS = hummocky cross-stratified deposits) are very common, especially in the Toarcian interval. A comparison between trace fossil assemblages and sedimentologic/stratigraphic features permits an accurate paleoecologic and palaeoenvironmental analysis of sediments deposited in regressive conditions such as, for instance, the sequences studied. Trace fossil communities provide evidence of periods of non sedimentation or erosion during the Jurassic, when firm- or hardgrounds were commonly developed on muddy or sandy substrates. Penetration depth, burrow diameter, trace fossil density and species diversity emphasize the relationships with substrate characteristics and oxygen variations on the seafloor or in the sediment column. Consequently, analysis of different types of substrate and of substrate-controlled ichnofacies permits an evaluation of the paleoecologic strategies of the endobenthos in low to high-stress environmental conditions. L'étude des traces fossiles représente un excellent instrument pour la définition du milieu de dépôt du Jurassique (Carixien supérieur - Aalénien inférieur) de certains sédiments pélagiques présents dans le bassin Marches-Om-brie (Italie centrale). Ces sédiments -coupes de Valdorbia et de Fiuminata Colle Corno - sont représentés par des marnes peu bioturbées riches en matière organique et par des calcaires argileux rouges et grumeleux très bioturbés, déposés dans un milieu bien oxygéné. Ces sédiments montrent des turbidites et des niveaux à stratifications entrecroisées ("HCS= hummocky cross-stratification"). Le passage des turbidites du Domérien à la partie inférieure du Toarcien, puis aux dépôts HCS du Toarcien moyen et supérieur, indique une tendance régressive dans les coupes étudiées. Une comparaison entre les traces fossiles et les caractéristiques sédimentologiques du substrat permet de mettre en evidence différents degrés d'énergie et des périodes de non-sedimentation ou d'érosion dans le Toarcien moyen et supérieur ("firmgrounds" et "hardgrounds"), sous un régime d'écoulement oscillatoire proche du fond (action des vagues de tempête). A ce moment, les traces fossiles dénotent que les organismes développent des adaptations opportunistes à cause des conditions du milieu. De plus, ces traces augmentent en nombre, en diversité et en infiltration au sommet des couches à HCS et dans les sédiments typiques de bassin, en relation avec l'accroissement de la disponibilité d'oxygène et des conditions favorables du substrat.