Microstrutture della crosta calcarea laminare (orizzonte petrocalcico) di due paleosuoli Pleistocenici nell’agro di Cerignola (Foggia)

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Collocazione:
Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences, 21(2), 2008, 423-432
Autore/i:
Donatello MAGALDI & Maria GIAMMATTEO
Abstract:

L’orizzonte petrocalcico (crosta calcarea, caliche, calcrete )è un orizzonte calcico indurito di origine pedogenetica, particolarmente diffuso nelle zone aride e semiaride. Questa ricerca si è indirizzata alla descrizione dei livelli micro-laminari di crosta calcarea (laminar crust) osservati al microscopio elettronico a scansione (SEM), provenienti da due suoli dell’agro di Cerignola, in Provincia di Foggia e al loro significato paleo- ambientale. Sono stati prelevati 8 frammenti della crosta calcarea laminare appartenente all’orizzonte petrocalcico di due paleo -suoli su depositi marini sabbiosi terrazzati del Pleistocene Inferiore. I due suoli appartengono a superfici poste a diversa altezza , rispettivamente a 100 m e a 80 m s.l.m.
Le osservazioni al SEM evidenziano l’esistenza di due differenti microstrutture ( alfa e beta secondo Wright) che indicano un processo di formazione dell’orizzonte petrocalcico in ambiente rispettivamente, “ inorganico” e “organico”. La prima prevale nel suolo situato a quota più elevata (QS), la seconda in quello situato più in basso (VM). Queste strutture sono in ottimo accordo con un ambiente di clima mediterraneo e un parent material calcareo . I risultati, confrontati con la numerosa documentazione proveniente dalla letteratura internazionale, portano a concludere che il suolo a quota maggiore ha una crosta sub-superficiale prevalentemente di origine inorganica, dovuta a forte evapotraspirazione e alla circolazione di acque vadose in condizioni climatiche da aride a semiaride , mentre in quello a quota minore (VM), la crosta, sub-superficiale, appare più decisamente di origine biologica ( vegetazione presente sul suolo e microrganismi ), in condizioni climatiche variabili da semiaride a sub umide. Queste condizioni diverse da quelle attuali, testimoniano che i due profili sono geneticamente differenti e forse di diversa età e sviluppo e al tempo stesso confermano ancora una volta il significato e l’importanza della crosta calcarea nelle ricostruzioni paleo climatiche del Quaternario.

The petrocalcic horizon (caliche, calcareous crust) is a cemented or indurated calcic horizon largely occurring in arid, semiarid and Mediterranean zones worldwide. Palaeosols with petrocalcic horizons which formed on the Early Pleistocene marine sediments are common in the Capitanata plain of the Foggia Province, Southern Italy.
This paper reports results of SEM –EDX observation carried out on the laminar crust or platy horizon collected from two Petrocalcic Calcixerepts ( QS and VM) which formed on terraced sandy sediments in the countryside near Cerignola ( Capitanata plain ) at 100 and 80 m a.s.l. respectively. The soils differentiate for texture and profile development : being coarse and well developed QS, moderately fine and less developed, VM. Results revealed in all samples the occurrence of features related to calcite micro features (the α and β fabric after Wright) which are differently spread in the samples of each crust. QS crust posses features mainly related to a fabric ( inorganic origin) which is characterised by common crystallisation of large scalenohedral and rhombohedral calcite individuals, being scarce calcite features of biologic origin. On the contrary features as needle –shaped crystals, rice-grains crystals, tubules and rhizolites which are attributed to β fabric (biologic origin) are dominant in VM samples together with some silica substitution for calcium carbonate in organic structures. Formation of these crust appears to be controlled by palaeoenvironmental factors. According to information coming from international references, it was assumed that inorganic process as evapotranspiration and vadose water movement mainly acted on the QS crust formation so producing the randomly arranged large crystals and the Ca and Mg enrichment during some arid or semiarid climatic conditions. Instead the VM crust shows more expressed biologic features which are commonly related to be acquired in semi-arid to sub-humid climatic conditions by the action of both soil vegetation and micro-organisms. Moreover, the occurrence of silica mobilisation and precipitation let us to assume that a strong soil pH variation during past time has happened. The two profiles were considered genetically different on the basis of microscopic features of the laminar crust .This fact also suggests that QS profile is older than VM and nearly confirms the significance of laminar crust in the Quaternary palaeoclimatic reconstruction.

Abstract (PDF)