Quaternary distal tephra layers in Italy and the adjoining seas: current knowledge and prospects for future research

Tephrochronological studies on Quaternary sedimentary successions of the Central Mediterranean area are reviewed and critically evaluated,with emphasis on the use of distal ash layers for land-sea correlations. The longest tephra records are provided by the deep-sea sediments from the basins adjoining Italy, which have been extensively studied in the last 30 years. Shorter (<100 ka), yet still significant records of ash layers have been recovered in lacustrine basins of the Italian Peninsula. The longest successions show that thetephra layers increase toward the top of the Quaternary record. The dominant Pliocene and lower Pleistocene tephra sources werelikely represented by the volcanoes of the Pontine Islands and the Aeolian arc, while in the middle-upper Pleistocene and Holocenetimes Aeolian and Campanian products have been predominant. Tephra correlation is made difficult by the fact that the volcaniclastic products are extensively reworked by epiclastic processes, even in the marine setting. Inconsistent analytical approaches used in theold and recent work (bulk sample versus grain-discrete analysis) hinder integration of the available evidence. The regional tephrostratigraphy of early and middle Pleistocene ages is not established yet, because data are scarce and fragmentary and ages of tephra arepoorly defined. Tephra correlation is frequent in the late Quaternary time span, in which several widespread marker-tephras have been identified. Recent findings extend the known distribution of the main late Pleistocene markers and suggest complex dispersal patterns,including deposition towards north and northeast. Occurrence of Quaternary tephra layers of probable Italian origin in sites of Centraland Eastern Europe opens the prospect for precise correlation of sedimentary records across the European continent. Finally, reliable linking of chemical spikes in North Polar records to Italian explosive eruptions could be critical for a better understanding of palaeoenvironmental issues.

Tephra distali quaternari in Italia e nei mari adiacenti: stato delle conoscenze e prospettive di ricerca. Questo lavoro prende in rassegnagli studi tephrocronologici effettuati sulle sequenze sedimentarie dell’area centro-mediterranea ed effettua una sintesi delle conoscenze disponibili, particolarmente per quanto concerne le informazioni utili per correlazioni fra successioni marine e successioni continentali.Le tephro-sequenze più rilevanti per continuità stratigrafica ed estensione temporale riguardano i sedimenti di mare profondo, i qualisono stati diffusamente campionati e analizzati nel corso degli ultimi 30 anni. In ambiente continentale, i risultati più significativi provengono dallo studio di lunghe sequenze lacustri dell’Italia peninsulare, campionate per indagini paleoclimatiche. I dati delle sequenze piùlunghe indicano che i livelli piroclastici aumentano nel Quaternario superiore. Relativamente alle sorgenti vulcaniche, durante ilPliocene ed il Pleistocene inferiore prevalgono prodotti dei vulcani delle Isole Pontine e dell’arco eoliano, mentre nel Pleistocene mediosuperioree nell’Olocene sono preponderanti i prodotti eoliani e quelli campani. La correlazione tra livelli di tephra, compresi quelli contenutinelle sequenze di ambiente marino profondo, è complicata dal rimaneggiamento del materiale piroclastico. La disomogeneità deidati analitici, soprattutto di quelli relativi alla composizione geochimica del materiale piroclastico, non consente di integrare i risultatipubblicati di recente con quelli dei vecchi lavori. A causa dell’esigua disponibilità di osservazioni e delle scarse informazioni sull’inquadramento cronostratigrafico degli orizzonti piroclastici, non è stata ancora definita la tephrostratigrafia regionale per i periodi più antichidel Quaternario. La correlazione dei livelli di tephra è invece frequente nel Pleistocene superiore, nel quale sono stati individuati alcuni livelli guida per accurate correlazioni stratigrafiche fra successioni marine e continentali. Sulla base di nuovi ritrovamenti, la distribuzioneareale di alcuni di questi livelli risulta alquanto complessa e comprende la dispersione anche verso i quadranti settentrionali. Recentisegnalazioni di tephra di probabile origine italiana in successioni continentali dell’Europa centrale aprono la prospettiva di future correlazionisu scala continentale. Infine, la corrispondenza tra alcuni segnali geochimici nelle carote di ghiaccio del Polo Nord ed eruzioniesplosive italiane, tuttora da dimostrare, potrebbe contribuire alla soluzione di importanti quesiti paleoclimatici.