TAFONOMIA 5 SEPPELLIMENTO

Lezioni del corso di Paleontologia con Esercitazioni

A.A. 2010/2011Prof. Federico Masini

Il seppellimento definitivo è la terza tappa fondamentale della tafonomia

Fossili

BIOSFERA – organismi viventi

Raccolta preparazione e studio

Corrisponde all’evento che sottrae i resti all’azione dei processi biostratinomici e determina il loro ingresso negli ambienti diagenetici. In parte è assimilabile, in molti casi, alla “sedimentazione” dei resti degli organimi

Col seppellimento i resti, dopo essere stati soggetti a processi distruttivi ad opera di agenti ambientali biotici ed abiotici, entrano a far parte del dominio sedimentario, dove l’azione biologica sarà meno distruttiva e predomineranno agenti di tipo chimico - fisico tipici della diagenesi delle rocce.

La tessitura e la natura dei sedimenti inglobanti influiscono molto sulle successive

probabilità di fossilizzazione e sulla sua qualità e natura

Si possono distinguere 4 casi principali:

4. Seppellimento in sedimenti detritici minerali5. Seppellimento in sedimenti di detriti organici6. Inglobamento in fluidi

petrolio greggioresine vegetali

7. Incrostazionechimicabiologica (bioimmurazione)

seppellimento1 – SEDIMENTI DETRITICI

MINERALI

seppellimento1 – SEDIMENTI DETRITICI

MINERALI

I seppellimenti in sedimenti detritici minerali è il caso sono i casi di gran lunga più comuni

• A parte la natura dei sedimenti (calcarei, silicei, marnosi ecc) è molto importante la loro GRANULOMETRIA

• In linea generale depositi a granulometria elevata (brecce, conglomerati, ghiaie, sabbie grossolane) tendono a distruggere maggiormente e selezionare per taglia i resti organici

• Al contrario i sedimenti fini o molto fini (sabbie fini,limi argille o peliti) tenderanno a conservare reperti interi, anche se fragili e i resti di piccole dimensioni. Questi sedimenti inoltre di solito contengono anche una parte variabile in percentuale di materia organica

Consideriamo alcuni tipi di sedimenti più comuni

Ghiaie – conglomerati- si depositano in ambienti di alta energia, quindi sono legate a processi di distruzione meccanica elevata tendono a selezionare resti in base alle dimensioni e robustezza.

Ghiaie - conglomerati

• In ambienti ad alta energia come quello in cui si è deposto questo sedimento fluviale deltizio composto da sabbia grossolana e ghiaia resistono solo resti scheletrici compatti e di grandi dimensioni

Omero di Elephas mnaidriensis, Contrada Fusco (Siracusa ) Pleistocene Medio

Sabbie

• Sabbie grossolane e medie – arenarie - areniti ecc.• Sono di ambienti a minore energia e quindi più

conservativi. Da osservare comunque che la loro elevata porosità facilita i fenomeni ossidativi.

• Sono molto comuni depositi di sabbie litorali a elementi calcarei che contengono elevatissime quantità di resti conchigliari.

• Si può arrivare addirittura a delle particolari rocce, bioclastiti, che sono composte quasi esclusivamente di resti scheletrici di molluschi e altri organismi

Calcareniti e sabbie

Granchio fossilizzato in sabbie siltose

Limi e argille

• Limi e argille – Le peliti (fini o molti fini) sono sedimenti di ambienti di bassa o bassissima energia e conservano bene i resti, anche le strutture più fini e delicate.

• Inoltre per la loro impermeabilità sono poco ossigenate e tendono a conservare anche materia organica (carboniosa). Sono caratterstiche di ambienti anossici - riducenti.

• Questo tipo di sedimento permette, in particolari condizioni anche la fossilizzazione delle parti molli.

Guadix Baza – Spagna – sedimenti lacustri – Pleistocene InferioreLe lagune costiere rappresentano un tipico ambiente di stagnazione a bassa energia

Roccia argillosa

Valdarno Superiore, sedimenti lacustri siltosi e argillo-torbosi Pliocene Superiore (Toscana)

Fossili di mammiferi del Valdarno Superiore

Canis etruscusSus strozzii

Homotherium crenatidens Leptobos etruscus

Una barriera corallina• La laguna di

retro-scogliera è un ambente protetto, con energia bassa, in cui si accumulano sedimenti biogenici calcarei che favoriscono la fossilizzazione

Diagramma che mostra la sedimentazione in ambiente di

scogliera corallinaAvanscogliera Forte moto ondoso = - alta energia - frantumazioneSedimenti grossolani, brecce

Laguna di retro -scogliera Debole moto ondoso = - bassa energia –conservazioneSedimenti fini, possibili fondali poco ossigenati

Calice e peduncolo di un crinoide (Echinodermi) fossilizzato in

calcari litografici• Si noti la

buona conservazione del fossile e che lo scheletro pur composto da numerose parti non è disartcolato

La tessitura e la natura dei sedimenti inglobanti influiscono molto sulle successive

probabilità di fossilizzazione e sulla sua qualità e natura

Si possono distinguere 4 casi principali:

4. Seppellimento in sedimenti detritici minerali5. Seppellimento in sedimenti di detriti organici6. Inglobamento in fluidi

petrolio greggioresine vegetali

7. Incrostazionechimicabiologica (bioimmurazione)

seppellimento2- DEPOSITI DI DETRITI

ORGANICI.

• Sono meno diffusi dei depositi di detriti minerali, ma hanno una particolare importanza nella preservazione e fossilizzazione di grandi quantità di detriti organici e soprattutto vegetali.

• Sono depositi di ambienti del dominio sedimentario continentale o costiero: stagni paludi, laghi, lagune, caratterizzati da acque poco ossigenate e stratificate, in cui si accumulano grandi quantità di resti prevalentemente vegetali.

• Questi ambienti sedimentari, in cui non vi è ossigeno libero, sono riducenti e conservano la materia organica sotto forma di resti carboniosi (processo diagenetico di carbonificazione – vedi oltre)

• Le torbiere, i bacini lignitiferi e carboniferi, sono tipici esempi di questi ambienti di deposizione

Sedimenti di detrito organico – paludi, torbiere

• Parleremo più diffusamente di questo tipo di ambienti di seppellimento e deposizione nella parte che riguarda la fossilizzazione della sostanza organica

La tessitura e la natura dei sedimenti inglobanti influiscono molto sulle successive

probabilità di fossilizzazione e sulla sua qualità e natura

Si possono distinguere 4 casi principali:

4. Seppellimento in sedimenti detritici minerali5. Seppellimento in sedimenti di detriti organici6. Inglobamento in fluidi

petrolio greggioresine vegetali

7. Incrostazionechimicabiologica (bioimmurazione)

seppellimento3 - INGLOBAMENTO IN

FLUIDI

Vari casi di fossilizzazione eccezionale sono riconducibili a questo tipo di seppellimento.

• L’inglobamento in fluidi chimicamente inerti, è un processo di seppellimento poco comune, ma particolarmente favorevole alla fossilizzazione, in alcuni casi anche delle parti molli.

• L’inclusione nei fluidi è un processo subitaneo, e quindi come nel caso degli eventi sedimentari catastrofici, viene saltata del tutto la fase biostratinomica in quanto la morte ed il seppellimento praticamente sono coincidenti.

Vari casi di fossilizzazione eccezionale sono riconducibili a questo tipo di seppellimento

• 1 . L’inglobamento in laghi o stagni di petrolio greggio (asfalto). Ne è un classico esempio il giacimento di Rancho La Brea negli Stati Uniti.

• 2 . inglobamento in resine vegetali (Ambra) Sono famose per la ricca fauna di insetti ed altri invertebrati continentali le ambre del Baltico.

Cause di morte e seppellimento subitaneo

inglobamento in laghi bituminosi inglobamento in resine vegetali (ambra) seppellimento da parte di frane sottomarine o

correnti di torbida seppellimento da parte di nubi di cenere

vulcanica caduta in pozzi o trappole naturali

(mammiferi)

I laghi di asfalto di Rancho La Brea – Pleistocene Superiore

Olocene – Los Angeles California

Inglobamento in fluidi – fossili preservati resine vegetali fossili –

ambra del Baltico•L’ambra del Baltico è derivata dalle resine della conifera estinta Pinus succinifera

Ambra del Baltico – Eocene – Oligocene inferiore

• Taxa di invertebrati

Un geco e il calice di un fiore

• La storia della sua deposizione e fossilizzazione è complessa

La tessitura e la natura dei sedimenti inglobanti influiscono molto sulle successive

probabilità di fossilizzazione e sulla sua qualità e natura

Si possono distinguere 4 casi principali:

4. Seppellimento in sedimenti detritici minerali5. Seppellimento in sedimenti di detriti organici6. Inglobamento in fluidi

petrolio greggioresine vegetali

7. Incrostazionechimicabiologica (bioimmurazione)

seppellimento4 – INCROSTAZIONE

L’incrostazione non è un seppellimento vero e proprio, ma permette di conservare resti scheletrici, impronte esterne e modelli delle parti di un organismo che abbia subito l’incrostazione… si conservano anche impronte delle parti non mineralizzate.Si distinguono una incrostazione di tipo chimico sedimentario (esempio i travertini) ed una incrostazione biologica dovuta all’azione di “organismi incrostanti”

Incrostazione

1 – incrostazione chimica

• E’ la crescita per deposizione chimica di accumuli di minerali (di solito carbonati) sui resti di organismi. Il classico esempio di incrostazione chimica è dato dai travertini, che conservano molto frequentemente impronte esterne di resti vegetali, nonché parti scheletriche di vertebrati.

Formazioni travertinose – Parco di Yellowstone

Formazioni travertinose

Una cascata di travertino nel parco del

Gran Canyon

Travertini – resti di vergetali incristati di carbonato (Tivoli, Lazio)

Resti di elefante pigmeo della Sicilia (Elephas falconeri) fossilizzati nel bancone travertinoso di Alcamo (TP)-

Calco endocranico Frammento di cranio con dente molare (sezionato)

Concrezioni stalagmitiche (speleotemi) che hanno inglobato i resti umani ad Altamura (Puglia, Pleistocene Medio)

2 – incrostazione biologica (bio-immurazione)

• Si verifica quando un organismo incrostante (epibionte) si posiziona su altri organismi replicandone la forma esterna.

• Gli incrostanti più comuni sono, ad esempio, le ostriche ed altri bivalvi epibionti fissi, vermi serpulidi (che vivono in un tubo di sedimenti fini cementati), i briozoi.

• Gli organismi che danno fossili bio-immurati più comuni sono, piante fanerogame, celenterati.

Prosegue con: Depositi fossiliferi eccezionali,

“Fossil Lagerstätten”