Alessandro Bossio*, Luca Maria Foresi**, Stefano Margiotta***, Roberto Mazzei**, Gianfranco Salvatorini**, Francesca Donia**
*Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Pisa, Via S. Maria 53, Pisa.
e-mail: bossio@dst.unipi.it
**Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Siena, Via Laterina 8, Siena.
e-mail: mazzeir@unisi.it
***Dipartimento di Scienze dei Materiali, Università degli Studi di Lecce, Via per Arnesano, Lecce.
e-mail: stefano.margiotta@unile.it
RIASSUNTO - In questo lavoro è illustrata, nelle sue caratteristiche litologiche e nei suoi significati stratigra-fico e paleoambientale, la successione delle formazioni riconosciute nel settore Nord-orientale della Provincia di Lecce e riportate nella allegata carta geologica (scala 1:25.000). In ordine dalla più antica, tali formazioni sono:
Calcari di Melissano, Formazione di Galatone, Formazione di Lecce, Pietra leccese, Calcareniti di Andrano, For-mazione di Lèuca, ForFor-mazione di Uggiano la Chiesa, Calcareniti del Salento. Esse rappresentano l’espressione di 7 cicli sedimentari sviluppatisi dal Cretacico Superiore al Pleistocene inferiore.
Il 1° ciclo è rappresentato dai Calcari di Melissano. Questa unità, che affiora estesamente nei dintorni di Surbo (Nord di Lecce), è costituita da calcari, calcari dolomitici e micritici, di colore biancastro, grigio chiaro o noccio-la, in strati di spessore variabile da qualche centimetro a circa un metro. I macrofossili sono scarsi e rappresenta-ti da frammenrappresenta-ti di rudiste oltre che da coralli e petrappresenta-tinidi. L’ambiente deposizionale della formazione è riconduci-bile alla parte meno profonda della piattaforma interna; ricostruibili sono anche episodici periodi di emersione. I Calcari di Melissano sono attribuiti all’intervallo Turoniano-Senoniano.
Il 2° ciclo è materializzato dalla Formazione di Galatone, un’unità che affiora lungo una fascia orientata NO-SE, a Sud-Ovest dell’abitato di Lecce. Dal punto di vista litologico, essa è caratterizzata da un’irregolare alternan-za di calcari compatti grigio-biancastri, calcari sottilmente stratificati di colore variabile dall’avana al bianco e marne laminitiche giallastre. Le associazioni fossilifere sono costituite da numerosi esemplari di gasteropodi (pre-valgono quelli della famiglia Potamididae; presenti anche modelli interni di Ampullinopsis crassatina) e bivalvi (dominano quelli di piccole dimensioni appartenenti alle famiglie Cardidae e Veneridae), nonché da impronte ri-feribili probabilmente ad ostracodi. L’ambiente deposizionale della formazione è essenzialmente lacustre, episo-dicamente lagunare. Per il ritrovamento di A. crassatina, la Formazione di Galatone è da riferirsi all’Oligocene Superiore.
La Formazione di Lecce, formalizzata in questo lavoro, costituisce il 3° ciclo ed è caratterizzata da calcareniti massive di colore variabile dal biancastro all’avana, con accennata stratificazione in banchi di spessore variabile.
Talvolta, agli strati calcarenitici si intercalano strati sia di calcari micritici biancastri che di marne di colore ava-na. Tra i fossili, sono stati riconosciuti modelli di bivalvi (in particolare di Cardium), numerosi resti di Scutella e gasteropodi, nonché di macroforaminiferi appartenenti al genere Operculina. Le associazioni a foraminiferi planc-tonici ed a nannofossili calcarei permettono di attribuire la parte superiore della formazione rispettivamente alla porzione basale della Zona a Paragloborotalia kugleri e a quella sommitale della Zona a Sphenolithus delphix; di conseguenza, risulta evidente la sua appartenenza al tratto iniziale del piano Aquitaniano (Miocene Inferiore). Re-lativamente alla parte inferiore dell’unità, è verosimile un riferimento al Cattiano sommitale. Dal punto di vista paleoambientale, una serie di elementi come la scarsità di strutture sedimentarie e l’ottimo stato di conservazione dei macroforaminiferi inducono ad ipotizzare un accumulo sedimentario senza vistosi fenomeni di trasporto; il co-mune rinvenimento di Scutella indica, inoltre, fondali sabbiosi di debole profondità e basso idrodinamismo.
Il 4° ciclo è documentato dalla Pietra leccese e dalle successive e ovunque soprastanti Calcareniti di Andrano.
Nella sua espressione generale la Pietra leccese è una biomicrite di colore giallo-paglierino, a prevalenti organi-smi planctonici e con bentonici indicativi della parte più profonda della zona neritica esterna. Talora alla base del-l’unità è presente una breccia, tal’altra il contatto con unità precedenti è marcato da una “spalmatura” fosfatica o da un livello fosforitico (spessore di pochi centimetri). Quest’ultimo ed il significato delle associazioni bentoni-che del tratto inferiore, non compatibili con livelli trasgressivi basali, suggeriscono un quadro di subsidenza e di ingressione marina caratterizzato da fasi alterne di fosfatizzazione (probabilmente in regime di “upwelling”) e di erosione dovuta a correnti. Tale quadro, comunque, si esaurisce nel Burdigaliano superiore (Zona a Globigerinoi-des trilobus dei foraminiferi e Zona a Sphenolithus heteromorphus dei nannofossili calcarei), poco dopo il debut-to generale della formazione. Questa probabile anche se locale “lacunosità” basale è la prima di una serie più o meno numerosa (a seconda delle località) che caratterizza la formazione nel suo intero arco di distribuzione stra-tigrafica (fino al Messiniano basale, Zone a Globorotalia conomiozea e ad Amaurolithus delicatus-A. amplificus) e che giustifica il suo spessore relativamente modesto (circa 80 m) rispetto a quello che avrebbe dovuto raggiun-gere, per tipologia sedimentaria, nel tempo della sua deposizione (circa 11 M.A.). L’azione erosiva/dispersiva del-le correnti, responsabidel-le di questa “lacunosità” riscontrata sempre entro un intervallo più o meno intensamente
glauconitico, si è estrinsecata con intensità variabile nello spazio e nel tempo anche in zone vicine. Il risultato più eclatante di tale variabilità è il seguente: nel settore settentrionale dell’area di Lecce la fase di glauconizzazione è seguita, pressochè immediatamente, da quella di deposizione dei carbonati messiniani che costituiscono le Calca-reniti di Andrano; nel settore meridionale, invece, tra le due fasi è interposta la ripresa della sedimentazione cal-careo-detritica della Pietra leccese, la quale prosegue senza soluzione di continuità almeno per gran parte del Tor-toniano, producendo uno spessore di circa 30 m. La Pietra leccese dei livelli tortoniani più recenti mostra diversi-tà nella granulometria, nel colore e nel contenuto fossilifero rispetto alla tipica Pietra leccese, verosimilmente in conseguenza di un progressivo innalzamento dell’area che diviene alquanto rapido con l’inizio del Messiniano. Le Calcareniti di Andrano rappresentano il prodotto sedimentario di questo trend regressivo. Con i calcari e le calca-reniti di questa unità, i cui contenuti fossiliferi sono indicativi di un contesto ambientale di acque basse con con-dizioni chimico-fisiche sempre più riconducibili verso l’alto a quelle della ben nota “crisi di salinità” mediterra-nea, si chiude il ciclo miocenico sia localmente che nell’intero Salento.
Il 5° ciclo sedimentario, di età zancleana, è rappresentato dalla Formazione di Lèuca. Questa unità, spessa qual-che decina di metri, è costituita da brecce e conglomerati e, in netto subordine, da biomicriti glauconitiqual-che. Il pri-mo litotipo, che si presenta come una massa caotica di clasti generalmente non elaborati e di dimensioni variabi-li, contiene nella matrice associazioni a foraminiferi planctonici ed a nannofossili calcarei indicative rispettiva-mente della Zona a Sphaeroidinellopsis seminulina s.l. e di quella a Discoaster variabilis s.l.; le associazioni ben-toniche (foraminiferi ed ostracodi), invece, individuano una deposizione in ambienti di debole profondità. Il se-condo litotipo, di pertinenza delle Zone a Globorotalia margaritae e ad Amaurolithus tricorniculatus, è l’espres-sione di un approfondimento, fino alla parte più profonda della zona neritica esterna, oltre che di un’intensa atti-vità erosiva da parte di correnti.
Il 6° ciclo sedimentario è costituito dalla Formazione di Uggiano la Chiesa. L’unità è rappresentata da varie de-cine di metri di sedimenti calcareo-detritici giallo-chiari, a grana da fine a grossolana, con ricorrenti fossili. Se nel-le altre località finora studiate la formazione è sempre risultata di età piacenziano-gelasiana (fino addirittura a san-terniana nell’area tipo), negli affioramenti di Lecce essa si è invece rivelata di età zancleana (Zona a Globorota-lia puncticulata dei foraminiferi; Zona a Discoaster tamalis dei nannofossili). Nonostante questa diversità, il de-butto della formazione si è comunque verificato in un contesto di subsidenza analogo, con fasi alterne di fosfatiz-zazione e di erosione da parte di correnti; prova ne è la presenza alla base dell’unità di un conglomerato a elemen-ti fosfaelemen-tizzaelemen-ti e di associazioni bentoniche che esprimono baelemen-timetrie non compaelemen-tibili con quelle di un sedimento trasgressivo. Durante le cronozone a G. puncticulata ed a D. tamalis è documentabile un trend regressivo, da pro-fondità della zona neritica esterna a quelle della zona neritica interna.
Il 7° e ultimo ciclo è individuato dalle Calcareniti del Salento. Questa unità prevalentemente calcarenitica e di poche decine di metri di spessore, contiene fossili indicativi di ambienti deposizionali di modesta profondità e ri-feribili al Sottopiano Siciliano (Zona a Globorotalia truncatulinoides excelsa dei foraminiferi e Zona a “small”
Gephyrocapsa dei nannofossili) del Piano Calabriano (Pleistocene Inferiore).
PAROLE CHIAVE: Stratigrafia, Neogene-Quaternario, Salento Nord-orientale, Lecce.
ABSTRACT - The lithological features and the stratigraphical and paleoenvironmental significance of the for-mations outcropping in the north-eastern sector of the Lecce Province, (the respective Geologic Map in scale 1:25.000 has been attached) are shown here. Starting from the oldest one, the units are: Calcari di Melissano for-mation, Galatone Forfor-mation, Lecce Forfor-mation, Pietra leccese forfor-mation, Calcareniti di Andrano forfor-mation, Lèu-ca Formation, Uggiano la Chiesa Formation and CalLèu-careniti del Salento formation. They represent the results of 7 sedimentary cycles developed from the Late Cretaceous to the Early Pleistocene.
The first cycle is represented by the Calcari di Melissano formation. This unit widely outcrops north of Lecce, in the surroundings of Surbo village, and it is constituted by compact limestones, dolomitic limestones and micrit-ic limestones whitish to grey in colour. The Calcari di Melissano formation generally consists of centimetrmicrit-ic to metric layers, but locally it can be laminated. The rare macrofossils are fragments of rudists as well as corals and bivalves. Its depositional environment corresponds to shallow water marine conditions with continental episodes.
In literature the formation has been attributed to the Turonian-Senonian interval (Late Cretaceous).
The second cycle is represented by the Galatone Formation, which outcrops south-west of Lecce , along NW-SE oriented strip. The unit is characterized by white-greyish micritic limestones, white-brownish limestones and yellowish marls. The litotypes are organized in layers from a few centimetres to several decimetres thick, common-ly showing planar laminae. The abundant fossil assemblages are maincommon-ly constituted by gastropods (especialcommon-ly of the Potamididae family; inner moulds of Ampullinopsis crassatina also occur), ostracods and small bivalves (mainly of the Cardidae and Veneridae families). The sedimentological features and the macro-microfossil con-tent indicate a lacustrine depositional environment; episodic connections with coastal restricted environments characterized by brackish waters are also recorded. The presence of A. crassatina allow to refer the Galatone For-mation to the late Oligocene.
The Lecce Formation, formalized in this paper, represents the third cycle. The unit consists of whitish massive calcarenites (often characterized by more or less distinct decimetric stratification) with intercalations of greyish marly and micritic limestones. Rare bivalves (particularly Cardium), echinoids (Scutella), gastropods and macro-foraminifers (Operculina) occur. The planktonic foraminifer and calcareous nannofossil assemblages allow to at-tribute the upper part of the formation to the Paragloborotalia kugleri Zone and to the Sphenolithus delphix Zone respectively and, thus, to the basal part of the Aquitanian (Early Miocene). Although, the lower part of the unit
INTRODUZIONE
Le ricerche geologiche a carattere generale dello scor-so secolo sul territorio salentino (tra gli altri, si ricorda-no: Dainelli, 1901; De Benedetti, 1930; D’Erasmo, 1959; De Giorgi, 1903, 1922; Ciaranfi et al., 1988, 1993; Ricchetti et al., 1988; Sacco, 1911), nonchè quel-le più specifiche relative alla preparazione della Carta Geologica d’Italia (scala 1:100.000) (Largaiolli et al., 1969; Rossi, 1969 a, b) e alla migliore definizione di particolari depositi (Del Prete & Santagati, 1972; D’A-lessandro et al., 1994), erano da considerarsi insuffi-cienti a fornire un quadro geologico d’insieme,
moder-no ed unitario, per l’area di Lecce (con inclusi i suoi im-mediati dintorni). Per questo motivo e alla luce degli in-coraggianti risultati ottenuti nel resto del Salento, sia sul lato ionico (area di S.Maria al Bagno-S.Caterina; Bos-sio et al., 1992 ed in ultimazione), sia soprattutto su quello adriatico (dall’altezza di Otranto-Palmariggi a Nord a S.Maria di Lèuca a Sud; Bossio et al., 2002 cum bibl.), è stato da noi impostato un programma di ricerca geo-paleontologica che prevedeva: a) il rilevamento geologico alla scala 1:25.000 (originariamente alla sca-la 1:10.000) dell’area estesa da Lecce a Surbo e all’alli-neamento Mass. Coccioli - T.reChianca verso Nord, dal capoluogo salentino all’allineamento Mass. Maria has been doubtfully referred to the late Chattian. From a paleoenvironmental point of view, the lacking of sedi-mentary structures and the good preservation of the macroforaminifers led to hypothesize a sedisedi-mentary accumu-lation showing any transport evidences; furthermore, the common occurrence of Scutella indicates sandy back-drops and low hydrodynamism in shallow water marine conditions.
The fourth cycle is formed by the Pietra leccese and Calcareniti di Andrano formations. The first unit consist of pale yellow biomicrite, very rich of planktonic foraminifers. Its base is characterized by a breccia with carbon-atic heterometric elements and scarce matrix or by a thin brown level with small phosphcarbon-atic elements. The fea-tures of this basal level and the paleoenvironmental evidence deriving from the benthonic assemblages, are in dis-agreement with a transgression, they rather suggest that the sedimentation started within depositional conditions characterized both by phases of phosphatization, probably in upwelling regime, and phases of erosion/dispersion linked to the action of deep sea currents. During the late Burdigalian (Globigerinoides trilobus and Sphenolithus heteromorphus cronozones) these particular conditions ended (shortly after the early stage of the formation dep-osition). In addition, a strong activity of deep sea currents responsible for erosion and partial redistribution of sediments, has also been hypothesized for the deposition of the glauconitic layers located in the upper part of the formation. In this contest, the local basal hiatus represents the first of a series which affected the Pietra leccese formation up to the early Messinian (Globorotalia conomiozea Zone and Amaurolithus delicatus - A. amplificus Zone); the presence of sedimentary hiatuses also justifies the relatively limited thickness of the formation itself (about 80 m) in spite of its long - lasting deposition (about 11 M.A.). The extension of the hiatuses changes in the different sectors of the considered area. In the northern sector, for example, it has been observed that the glau-conitic layers immediately underlie the Messinian carbonatic deposits of the Calcareniti di Andrano formation;
on the contrary, in the southern sector, these levels are overlaid by the Tortonian calcareous - detritic sediments of the Pietra leccese formation; these sediments, up to 30 m thick, show some differences in the granules size, colour and fossil content, in comparison with the typical Burdigalian Pietra leccese; this is probably due to the progressive raising of the area, suddenly increasing since the Messinian. The Calcareniti di Andrano formation represents the regressive term closing the Miocene cycle in the whole Salento area.
The fifth sedimentary cycle is represented by the Lèuca Formation. This unit, over ten meters thick, is constitut-ed by breccias, conglomerates and, subordinately, by glauconitic biomicrites. Breccias and conglomerates are formed by carbonatic heterometric pebbles included in a mainly sandy or marly sandy matrix. The matrix yields foraminifers and nannofossils of the Sphaeroidinellopsis seminulina s.l. and Discoaster variabilis s.l. zones (basal Zanclean, Early Pliocene) and benthonic assemblages (foraminifers and ostracods) indicating a shallow water marine environments. The glauconitic biomicrites, attributed to the Globorotalia margaritae and Amaurolithus tri-corniculatus zones (Zanclean), are the sedimentary expression of an abrupt deepening (up to the deepest outer neritic zone) and of an intense erosive/dispersive action of the currents.
The sixth cycle is represented by the Uggiano la Chiesa Formation consisting of stratified and fossiliferous biodetritical limestones and yellowish calcareous sands; about 50 meters thick. The calcareous plankton content is referable to the Globorotalia puncticulata and D. tamalis zones, Zanclean in age; in other areas of the Salento this formation has been referred to the Piacenzian and Gelasian; while, in its type area it has shown a wider strati-graphic range spanning from the Piacenzian to the Santernian time interval. In spite of these diachroneity, in the Lecce area, the deposition of the formation starts in a similar context, characterized by erosive/dispersive process-es alternated to active procprocess-essprocess-es of phosphatization. In fact, the local occurrence of a basal conglomerate with phosphatic pebbles, as well as the benthonic assemblages, indicating the outer neritic zone, are in contrast with the evidence of a trasgression.
The last sedimentary cycle is represented by the Calcareniti del Salento formation. It consist of a fossiliferous (among the other, Arctica islandica, Mya truncata and Panopea norvegica) biodetritical carbonatic unit up to 20 meters thick. The calcareous micro- and nannofossil content allow to refer it to the Globorotalia truncatulinoides excelsa and “small” Gephyrocapsa zones and, then to the Sicilian (Early Pleistocene). The benthonic assemblages indicate a shallow water marine depositional environment.
KEY WORDS: Stratigraphy, Neogene-Quaternary, north-eastern Salento, Lecce.
Quarta-Strudà-Vanze verso Sud; b) la relativa nota illu-strativa della stratigrafia e dell’evoluzione ambientale.
La nota, accentrata in particolare sulle unità neogeni-co-pleistoceniche, è qui presentata unitamente alla carta
geologica (Bossio et al., 1999). A riguardo, si precisa che le analisi biostratigrafiche hanno avuto come strumento fondamentale lo schema a foraminiferi planctonici ed a nannofossili calcarei proposto da Foresi et al. (in Bossio
Fig. 1 - Schema zonale a plancton calcareo (foraminiferi e nannofossili) utilizzato per i sedimenti miocenici dell’area di Lecce. In sinistra, il suo inquadramento nelle scale magnetostratigrafica, cronostratigrafica e geocronologica.
– Calcareous plankton (foraminifera and nannofossils) zonal scheme used for the Miocene sediments of the Lecce area. On the left, its frame in the magnetostratigraphic, chronostratigraphic and geochronologic scales.
Fig. 2 - Schema zonale a plancton calcareo (foraminiferi e nannofossili) utilizzato per i sedimenti plio-pleistocenici dell’area di Lecce. In sinistra, il suo inquadramento nelle scale magnetostratigrafica, cronostratigrafica e geocronologica.
– Calcareous plankton (foraminifera and nannofossils) zonal scheme used for the Plio-Pleistocene sediments of the Lecce area. On the left, its frame in the magnetostratigraphic, chronostratigraphic and geochronologic scales.
et al., 2002), tra l’altro tarato alle scale standard crono-stratigrafica e magnetocrono-stratigrafica (Figg. 1 - 2), e che le considerazioni paleoambientali sono state sviluppate so-prattutto tramite i foraminiferi bentonici e gli ostracodi.
Si evidenzia, ancora, che le due unità pre-neogeniche ri-levate sono state trattate in modo più sintetico: sostan-zialmente su basi bibliografiche quella cretacica dei Cal-cari di Melissano, con particolare riferimento al lavoro di Bossio et al. (1998) in cui è stata istituita, e a quelli di Esu et al. (1994) e Margiotta (1999, 2004) in cui è stata ampiamente trattata, quella oligocenica della Formazio-ne di GalatoFormazio-ne.
STRATIGRAFIA
Nell’area di Lecce sono state riconosciute otto unità li-tostratigrafiche: Calcari di Melissano, Formazione di Galatone, Formazione di Lecce, Pietra leccese, Calcare-niti di Andrano, Formazione di Lèuca, Formazione di Uggiano la Chiesa, Calcareniti del Salento.
Calcari di Melissano Caratteristiche
La formazione affiora estesamente a Nord di Lecce, nei dintorni di Surbo. L’intervallo stratigrafico localmente rappresentato è costituto da un’alternanza di calcari, cal-cari dolomitici e micritici. Questi si presentano in genere compatti, di colore biancastro, grigio chiaro o nocciola, in strati di spessore variabile da qualche centimetro a cir-ca un metro. A luoghi gli strati risultano fratturati e disar-ticolati; talvolta essi sono fittamente laminati. In que-st’ultimo caso, i calcari costituiscono la varietà denomi-nata dai cavatori “Calcari di Surbo”, non distinta nella cartografia geologica ma largamente utilizzata nella pavi-mentazione di esterni per la facilità con cui essi possono
essere ridotti in lastre (volgarmente “chianche” o “chian-carelle di Surbo”). Gli affioramenti sono generalmente li-mitati a qualche metro di spessore; tuttavia una potenza maggiore, sino a trenta o quaranta metri, è osservabile nelle cave (attive e no) ubicate a Nord della Cappella d’Aurio (nei pressi di Mass. Barba) ed in aree attigue a quella considerata. In corrispondenza degli affioramenti più significativi e delle pareti delle cave (Fig. 3) si osser-va una giacitura suborizzontale o in debole monoclinale immersa a SO interessata da blande pieghe con direzione assiale pressocchè costante (140°). Tra Mass. Frascusa e Mass. Santoni, a Nord-Est di Surbo, dall’esame delle gia-citure è inoltre possibile ipotizzare un sistema di faglie subverticali coniugate, anch’esse con direzione costante (140°), le quali suddividono i depositi in horst e graben, questi ultimi colmati dalla deposizione dei sedimenti più recenti (miocenici e pleistocenici).
I macrofossili sono in genere scarsi, caratterizzati da frammenti di rudiste e, in subordine, da coralli e pettini-di. Si segnala che Ciaranfi et al. (1988, 1993),
I macrofossili sono in genere scarsi, caratterizzati da frammenti di rudiste e, in subordine, da coralli e pettini-di. Si segnala che Ciaranfi et al. (1988, 1993),