Geochimica e petrografica di black shales del Livello Bonarelli, sezione di Novara di Sicilia (Monte Peloritani), Sicilicia nord-orientale: Implicazioni paleoambientali

Organic-rich black shales rhythmically alternating with mar stones and mudstones crop out - in association with the Unit of Varicolourec Clays (Cretaceous-Palcogene) - in an area near the town of Novara di Sicilia (Pelorilani Mountains, northeastern Sicily). These deposits, belonging to the Upper Cenomanian, are identified as "Livello Bonarelli" representing the sedirr entary expression of the anoxic event OAE2. The alternances (about 11 m thick) pass downwards to more irregular alternances (about 9 m thick) of marly limestones, light marlstones, dark marlstones, mudstones, and calcarenites with only one black shale horizon intercalated. Geochemical and petrographic features of the black shales (a well preserved mm-lamination, common disseminated pyrite in very small crystals, high TOC percentages, negative values of Mn* and very high values of V/(V+Ni), together with abundant radiolarians and high values of the Si/Al ratio) identify a depositional environment characterized by very poor oxygen levels associated to high productivity of near-surface waters. Geochemical tracers of paleoredox conditions suggest an evolution from dysoxic-anoxic conditions, during the deposition of marlstones and mudstones from the lower part of the section, towards anoxic-euxinic conditions in coincidence with the enhanced frequency of black shale layers. A comparison with some deposits of the Livello Bonarelli cropping out in other areas in Italy discriminates the black shales studied for their high smectite proportions, low values of K/Al ratio and limited Ba values.

Black shales ad alto potenziale petrolifero, alternati ritmicamente a marne e argilliti, affiorano in associazione con Argille Varicolori (Cretaceo-Paleogene) nei pressi di Novara di Sicilia (Monti Peloritani, Sicilia nord-orientale) costituendo l’espressione sedimentaria di un evento anossico con diffusione globale (OAE2), riferibile al Cenomaniano superiore. I depositi corrispondenti a tale evento sono individuati come “Livello Bonarelli”. In detta successione, le alternanze black shales-marne-argilliti si estendono per uno spessore di circa 11 metri passando verso il basso ad alternanze irregolari di calcari marnosi, marne chiare, marne scure, argilliti e calcareniti (spessore ca. 9 m) che presentano l’intercalazione di un solo orizzonte di black shale. Le caratteristiche petrografiche e geochimiche dei black shales (una millimetrica laminazione perfettamente preservata, abbondante e diffusa pirite in cristalli minuti, alte percentuali di TOC, valori negativi di Mn* e alti V/(V+Ni), accoppiati ad abbondanti radiolari e alti valori del rapporto Si/Al) offrono testimonianza di un ambiente di deposizione caratterizzato da condizioni di estremamente bassa disponibilità di ossigeno nelle acque di fondo associata ad elevata produttività delle acque di superficie. I traccianti geochimici di condizioni redox suggeriscono che le marne e le argilliti della parte inferiore della sezione segnano l'instaurarsi di condizioni disossico-anossiche che successivamente evolvono verso condizioni anossico-euxiniche, in coincidenza con l'aumentata frequenza nella deposizione di black shales. Una comparazione con depositi del "Livello Bonarelli" affioranti in altre zone d'Italia (Appennino Umbro-Marchigiano e Prealpi Bellunesi) discrimina i black shales studiati per alti contenuti di smectite, bassi valori del rapporto K/Al e limitati contenuti di Ba.