La tafonomia

DISSOLUZIONE

La dissoluzione prediagenetica che si verifica prima del seppellimento, è uno degli agenti distruttivi maggiormente efficaci. Con la perdita delle parti molli, le parti dure degli scheletri e delle conchiglie, rimangono direttamente in contatto con le acque deposizionali. A seconda del grado di saturazione dell'acqua rispetto al componente minerale dello scheletro, si possono verificare due effetti differenti: a) Se l'acqua è sottosatura rispetto al minerale dello scheletro, si verificherà dissoluzione. b) Se l'acqua è soprasatura si rimane all'equilibrio e si procederà verso la conservazione. A parità di condizione dell'acqua dell'ambiente deposizionale la dissoluzione è influenzata da tre fattori: 1. Composizione mineralogica originaria degli scheletri. Ogni minerale ha una diversa stabilità chimica: la composizione più stabile è quella fosfatica, quella più instabile,

Quindi più soggetta a dissoluzione è la Calcite Alto Magnesiaca;

2. Microstruttura e porosità. Poiché la dissoluzione avviene all'interfaccia acqua-superficie dei resti, un resto con microstruttura compatta, poco solubile e non poroso, sarà meno solubile di un resto meno compatto e molto poroso;

3. Rapporto superficie volume. Per motivi analoghi scheletri sottili molto complessi, in cui il rapporto superficie volume è elevato, tenderanno a dissolversi di più dei resti massicci con superfici lisce.

Effetti della dissoluzione prediagenetica. Poiché una biocenosi è composta da organismi con caratteristiche diverse, la dissoluzione può produrre un'associazione di fossili profondamente diversa rispetto alla originaria composizione e abbondanza tassonomica dell'associazione vivente. Capire i fenomeni di dissoluzioni è quindi di fondamentale importanza quando si vogliono fare deduzioni.

Le paleoecologie delle associazioni di fossili sono influenzate da diversi fattori. Per gli scheletri carbonatici, uno dei fattori cruciali è la concentrazione di CO2 disciolta nell'acqua: CaCO3 + H2O + CO2 ⇌ Ca(aq) + 2HCO3(aq). La concentrazione di CO2 disciolta dipende dalla temperatura e dalla pressione. A temperature elevate, la quantità di CO2 disciolta è minore, mentre a temperature basse è maggiore. Allo stesso modo, a bassa pressione la quantità di CO2 disciolta è maggiore, mentre ad alta pressione è minore.

In ambienti litorali di scogliera con acque calde a bassa pressione, la quantità di CO2 disciolta sarà molto bassa, rendendo queste acque poco aggressive. Inoltre, in ambienti di scogliera, vivono e muoiono molti organismi carbonatici, il che rende l'acqua ricca di CaCO2 disciolto, rendendola ancora meno aggressiva.

In ambienti profondi, le acque sono più fredde e la pressione è maggiore, quindi la concentrazione di CO2 sarà alta. In queste condizioni, le acque saranno aggressive nei confronti del CaCO2.

relativadissoluzione.Dissoluzione prediagenetica nei sistemi oceanici.La dissoluzione prediagenetica è di grande importanza nei grandi sistemi oceanici. La comprensione di questo fenomeno in questo ambiente è fondamentale per l'interpretazione delle associazioni fossilifere, ma anche per giustificare la composizione delle rocce formatesi a grande profondità.Dissoluzione negli organismi planctonici.Il problema riguarda soprattutto i microrganismi planctonici a scheletro calcareo (foraminiferi, pteropodi, coccolitoforidi) e meno quelli silicei (radiolari, diatomee). Questi microrganismi vivevano prevalentemente nella zona più superficiale (zona fotica) in enormi quantità, quindi con temperatura e pressione favorevoli. Con la morte tendono ad affondare e ad accumularsi sui fondali producendo dei fanghi con forte componente biogenica, qui però incorreranno in un ambiente con temperatura minore e pressione maggiore.La profondità di

Compensazione dei carbonati (CCD). Il concetto di CCD - Carbonate Compensation Depth - è fondamentale per comprendere i processi di dissoluzione e di accumulo degli organismi con scheletri carbonatici. La CCD è definita come la profondità al di sotto della quale il tasso di accumulo dei carbonati è minore del loro tasso di dissoluzione. Ciò significa che in fondali al di sotto di una certa profondità i sedimenti carbonatici saranno poco diffusi o del tutto assenti.

Il perché della CCD. Le acque superficiali degli oceani sono sovrasature rispetto ai carbonati perché, sostanzialmente, sono a pressione bassa e relativamente calde. Il livello di CO2 è tenuto basso per effetto della fotosintesi del fitoplancton e, inoltre, c'è un alto tasso di produzione e rilascio di carbonati biologici, dovuto allo stesso fitoplancton e al plancton calcareo non fotosintetico. Le acque dei fondali, al contrario, sono fredde, ad alta pressione.

ricche in CO2 derivata dalladecomposizione della materia organica e sottosatura in carbonati, e quindi fortemente aggressiverispetto a qualsiasi resto carbonatico.La CCD quindi è la profondità che rappresenta un punto di svolta fra conservazione edissoluzione.La CCD varia con la posizione geografica.La CCD dipende:
1. Dal gradiente di temperatura dell'acqua;
2. Dalla presenza o meno di correnti profonde efredde;
3. Dalla produttività superficiale. Alta produttivitàdi carbonati biogenici, tenderà a saturarel'acqua, abbassando la profondità dicompensazione.
4. Dalla morfologia dei fondali che facilitano l'intercanalarsi delle acque fredde polarialimentate dallo scioglimento dei ghiacci polari.La CCD perciò è meno profonda nelle fasce polari rispetto a quelle intertropicali.
LISOCLINO.
Il lisoclino è la fascia di profondità al di sotto della quale la dissoluzione comincia ad avereeffetti significativi, inoltre,

la sua profondità è sempre minore di quella della CCD. Al di sotto di essa, alcuni resti tenderanno più di altri a essere disciolti parzialmente o completamente. Ogni gruppo di organismi ha un diverso lisoclino a seconda delle proprie caratteristiche mineralogiche, morfologiche ecc. Illustrazione della posizione del CCD e dell'isoclinio, e della loro relazione con l'abatimetria oceanica, l'accumulo di carbonato e il contenuto di CaCO3.

LA DISSOLUZIONE DEL PLANCTON SILICEO. Il comportamento degli scheletri silicei rispetto alla profondità è in un certo senso inverso rispetto a quello del plancton calcareo. L'acquamarina, infatti, è sottosatura rispetto alla silice nei livelli più superficiali, proprio a causa della presenza del plancton siliceo che utilizza tutta la silice libera disponibile. Gli scheletri silicei tenderanno quindi a dissolversi quasi completamente durante il primo tratto della discesa verso i fondali e solo una

quantità stimabile attorno al 10% raggiunge il fango del fondo oceanico. Una volta raggiunti i fondali, i resti silicei si conservano per un tempo indefinito. I resti calcarei, invece, si disciolgono e si può comprendere così il perché molte delle rocce di alta profondità contengono solamente resti di plancton siliceo.

TRASPORTO. Solo raramente gli organismi vengono seppelliti direttamente nel luogo di vita/morte, con l'eccezione di organismi fossoriali o di quelli che vivono ancorati a un substrato oppure negli episodi di seppellimento eccezionale. Possiamo prendere come esempio le carcasse dei resti di vertebrati, che galleggiano a causa dei gas di putrefazione e possono andare alla deriva, rilasciando parti, anche per molto tempo e lungo notevoli distanze. Analoghi fenomeni sono noti per gli ammonoidi, basandosi sulle osservazioni del Nautilus attuale.

In ambiente continentale, oltre al vento e alle acque meteoriche, dobbiamo ricordare l'azione

deicorsi d'acqua.

IL TRASPORTO DA PARTE DELLE CORRENTI DI DERIVA LITORALE E DI MAREA.
Il trasporto da parte delle correnti di deriva litorale e di marea possono produrre, per la loro costanza e ripetizione, accumuli veramente ingenti, delle vere e proprie barre sedimentarie, diresti di conchiglie nelle piane interdidali.
Le correnti dei grandi circuiti oceanici possono trasportare resti di organismi planctonici onectonici per enormi distanze.
Di natura diversa è il trasporto operato dalle grandi frane sottomarine (correnti di torbida) che trasportano sedimenti e resti di organismi, sia viventi, sia morti, sia già seppelliti, per decine e centinaia di chilometri, mescolando i resti di organismi bentonici di diverse batimetrie e di diversa età geologica.

IL TRASPORTO PUÒ OPERARE IN MODO DA ALTERARE PROFONDAMENTE LA COMPOSIZIONE DELLE ASSOCIAZIONI NATURALI.
Il trasporto produce, naturalmente, alcuni effetti principali:
- Logorio meccanico;
- Selezione

meccanica;

• Deposizione orientata.

Il logorio meccanico comprende processi di abrasione e frantumazione del materiale scheletrico.