Modern carbonate formation in a freshwater stream (Corvino Valley - NW Calabria)

Manzo E. (*), Apollaro C. (*), Perri E. (*) & De Rosa R. (*)
(*) Dipartimento di Scienze della Terra, Università della Calabria, 87036 Rende (CS). E-mail: elena.manzo@unical.it

Sono stati studiati depositi carbonatici di acqua dolce (Tufa) che si depositano lungo l'alveo di un torrente montano, affluente del Fiume Corvino, nel bordo tirrenico della Calabria Settentrionale. Il termine Tufa è utilizzato per indicare carbonati con un contenuto basso in Mg che si formano in acque dolci, la cui origine è controllata da processi fisico-chimici e/o metabolici associati alla presenza di biofilms. I tufa delle Valle del Corvino si sviluppano all'interno di un sistema di barriere caratterizzate dalla formazione di dighe, convesse verso valle, che originano pozze di acqua quasi stagnante. Le pozze possono variare in lunghezza e in larghezza da qualche decimetro fino a 2-5 metri. In esse non si formano depositi carbonatici, ma si accumulano principalmente sedimenti ciottolosi e sabbiosi. Le dighe, caratterizzate da una cresta semicilindrica, si sviluppano come barriere sinuose e/o irregolari che attraversano interamente o parzialmente l'alveo. La parte posteriore delle dighe è costituita da una ripida parete inclinata verso monte, dove generalmente si accumulano foglie e rami parzialmente calcificati. Diversamente, la parte anteriore degrada meno ripidamente ed è poi caratterizzata da protuberanze rivolte verso valle, che assumono l'aspetto di lingue. Le protuberanze, che possono estendersi anche per tutto il fronte della diga, hanno una superficie esterna liscia, una giacitura poco inclinata e spessore di circa 20-60 cm. Questi depositi però, in corrispondenza delle maggiori cascate, possono raggiungere dimensioni metriche e presentare giacitura sub-verticale. Le pareti a valle delle dighe e la superficie esterna delle protuberanze, sono colonizzate da un soffice biofilm, spesso da 1 a 4 mm. Esso consiste di una comunità epilitica e parzialmente endolitica composta principalmente da cianobatteri oscillatoriacei (phormidium sp.), diatomee, funghi e serpulidi. E' da sottolineare che le concrezioni carbonatiche presenti sulle pareti a monte delle dighe non presentano biofilm. I tufa sono caratterizzati da due principali facies deposizionali, distinguibili essenzialmente per il loro fabric interno in: tufa stromatolitici e tufa vacuolari-porosi. I tufa stromatolitici formano strati centimetrici sulla superficie esterna delle protuberanze e sulle pareti a valle delle dighe. Le lamine che sono spesse 1-2 mm, sono originate dall'alternanza di livelli dendrolitici e detritici. I primi, spessi circa 1-1,5 mm, contengono filamenti di pochi micron di diametro, mineralizzati e ramificati verso l'alto, che formano ventagli a forma di cespugli; allorché sono coalescenti a formare uno strato solido più ricco di minerali carbonatici. Quest'ultimi consistono essenzialmente di inviluppi di cristalli fibrosi di calcite micritica che rivestono le membrane dei singoli cianobatteri. Gli strati detritici presentano una minore quantità di filamenti batterici mineralizzati che spesso si presentano in sezione trasversale. In questi livelli i minerali carbonatici formano cristalli aciculari sottili e radiati intorno ai filamenti, e sono abbondanti cristalli di minerali argillosi e grani dolomitici alloctoni. I tufa vacuolari, che si sviluppano sulla parete a monte delle dighe, formano inoltre il nucleo interno delle dighe stesse e dei corpi a forma di lingua. I principali elementi che formano questa facies sono le foglie, spesso isorientate, insieme a rametti e muschi. Le croste carbonatiche submillimetriche, che si formano intorno al substrato vegetale, consistono di cristalli di calcite spatica a forma di ventaglio di 50-100 micron. All'interno di queste croste non sono presenti resti di filamenti di cianobatteri, funghi e diatomee in accordo con l'assenza di biofilm sulla loro superficie sinsedimentaria esterna. Le analisi geochimiche sulle acque mostrano una composizione in Ca-HCO3 con un Indice di Saturazione di circa 0,7. L'assenza di biomarkers morfologici e chimici nella facies vacuolare potrebbe indicare che questi depositi sono il prodotto della precipitazione abiotica su substrati vegetali. Al contrario, la formazione della facies stromatolitica sembra essere indotta da qualche processo di biomineralizzazione attivo all'interno del biofilm che vi si associa sulla superficie esterna.

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