TAFONOMIA 5b SEPPELLIMENTO:

DEPOSITI FOSSILIFERI ECCEZIONALI

“Fossil lagerstatten”

Lezioni del corso di Paleontologia A.A. 2010/2011

Prof. Federico Masini

Fossil lagerstattenCasi particolari e interessanti di seppellimenti riguardano i cosiddetti fossil lagerstatten o depositi fossiliferi eccezionali.Questi depositi, eccezionali per la concentrazione e la quantità di fossili e/ o per la qualità della fossilizzazione, sono riconducibili al concorso particolari situazioni tafonomiche, ma di solito corrispondo anche a particolari tipi di seppellimento.

Ricorderemo i depositi di “soffocamento”, che preservano “istantanee” di intere comunità di organismi,e i depositi di stagnazione caratteristici per la fossilizzazione di organismi interi e di resti delle parti molli

“Fossil Lagerstätten”

2- Depositi di stagnazione

• Ambienti deposizionali stagnanti, in cui si depongono fanghi minerali con componente organica possono dare origine ai “depositi di stagnazione”

• Esempi famosi di depositi di stagnazione in cui la componente detritica minerale prevale, sono le argilliti di Holzmaden, e i calcari litografici di Solenhofen.

• Sono ambedue ambienti costieri • Il primo è un ambiente di prateria a posidonia in cui sono

accumulate in condizioni anossiche sedimenti argillosi bituminosi, (ricchi di materia organica) molto fini.

• Il secondo è un ambiente di retroscogliera, con acque stagnanti, deposizione di sedimenti calcarei molto fini, con fondali anossici. I famosi fossili di Archaeopteryx litographica provengono dai calcari di Solenhofen.

• In ambiente continentale un importante deposito di stagnazione è il lago di Grube Messsel (Francoforte, Germania)

I fossili di Holzmaden Giurassico Superiore

GermaniaSezione stratigrafica del deposito fossilifero di Holzmaden La successione stratigrafica è composta da alternanze di marne, marne argillose bituminose e calcari

I fossili delle marne e argille bituminose di Holzmadenrisolgono al Giurassico Superiore

Holzmaden

Belemnite (Molluschi Cefalopodi) in cui si sono conservate le parti molli

Holzmaden

Vighart von Koenigswald in piedi sulle

argilliti ad Holzmaden

Il lago di Messel (Eocene Medio)Una vista del sito fossilifero

Sezione geologica del paleo-lago di Grube Messel

Sedimenti fossiliferi

Il lago di Messel (Eocene Germania)

• Era un piccolo lago di ambiente tropicale, fortemente eutrofico, con un fondale anossico, su cui si accumulavano sedimenti a grana finissima, che ha accumulato e conservato una ricchissima fauna di invertebrati e soprattutto vertebrati continentali

• I resti, completi di scheletro, preservano una sottile pellicola carboniosa, che è il resto delle parti molli dell’animale.

• In ambiente anossico, i processi di fermentazione batterica anaerobica hanno carbonificato le parti molli; il tasso di sedimentazione elevato ha favorito una sepoltura precoce.

• La grande abbondanza di organismi volatori suggerisce che in modo intermittente dal profondo del lago emanassero dei gas tossici che avvelenavano l’acqua e l’atmosfera circostante, provocando la morte degli organismi che si trovavano al di sopra o nelle vicinanze del lago

Grube Messel

Grube Messel, scheletro di un perissodattilo primitivo (famiglia Paleotheridae)

Pesci…

Grube Messel

• Microfotografia SEM della pellicola che costituisce l’impronta delle parti molli

• L’impronta è costituita da uno spesso tappeto di batteri fossilizzati

Il deposito di Grube Messel è di età Eocenica

1- depositi di soffocamento

• Perché il seppellimento porti alla fossilizzazione di intere comunità di organismi è necessario che i resti vengano seppelliti da eventi subitanei, “catastrofici” che portino alla deposizione di coltri spesse di sedimento. Ci sono vari casi di questi seppellimenti catastrofici, alcuni dei quali sono già stati accennati

• In ambiente continentale: coltri di ceneri vulcaniche colate di fango

• In ambiente marino: frane sottomarine, correnti di torbida, depositi di tempesta.

Cause di morte e seppellimento subitaneo

inglobamento in resine vegetali (ambra) inglobamento in laghi bituminosi seppellimento da parte di nubi di cenere

vulcanica seppellimento da parte di frane sottomarine o

correnti di torbida

Caratteristiche dei depositi di soffocamento

• E’ accertato che il seppellimento immediato sotto una coltre di almeno 1 m di sedimento blocca all’istante i processi biostratinomici, inclusa la bioturbazione, e innesca immediatamente i processi diagenetici

• Questi eventi sedimentari catastrofici danno origine ai “depositi di soffocamento”, particolari depositi in cui si ha una eccezionale qualità di preservazione.

Seppellimento da parte di nubi ardenti di ceneri vulcaniche

Eruzioni vulcaniche esplosive

Seppellimento in coltri di

ceneri vulcaniche (Piroclastiti)

Modelli di impronte dei corpi lasciate nelle ceneri vulcaniche di

Pompei

Depositi di soffocamentoBurgess Shale

• La fauna degli argilloscisti di Burgess Shale (Canada), originata da una frana sottomarina di sedimento molto fine, è uno dei più classici depositi di soffocamento in ambiente marino (ambiente di scarpata)

Seppellimento da parte di frane sottomarine o correnti di torbida. La fauna del Burgess Shale

(Cambriano Medio, British Columbia)

I primi recuperi di materiali

nella Cava di Burgess

Shale

Hallucigenia

Marrella

Aysheaia

Opabinia

La fauna di Burgess Shale è del Cambriano medio

Un’intera comunità di organismi a corpo molle del Cambriano medio …