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• paleoenvironmental reconstruction

Riassunto

La tesi presenta i dati ricavati dalla preparazione meccanica e dallo studio tafonomico
di due coste e una vertebra di un proboscidato contenuti in tre blocchi di arenaria pliocenica provenienti dalla Cava La Serra (San Miniato, Pisa). Una vertebra e una costa dei blocchi 2 e 3 sono state preparate a tutto tondo (asportazione totale dal sedimento inglobante) utilizzando la tecnica della camicia di gesso. La costa del blocco 1 è stata estratta solo parzialmente dal blocco di arenaria. La vertebra e la costa dei blocchi 2 e 3, prima di essere inglobate nel gesso, sono state scansionate con uno scanner 3D portatile a luce strutturata per creare i loro modelli 3D.
L’analisi tafonomica ha messo in evidenza un’elevato grado di disarticolazione di tutte le ossa conservate, mentre, invece, il grado di abrasione e fratturazione risulta significativo, ma variabile da un osso all’altro.
La fauna associata è rappresentata da conchiglie decalcificate di gasteropodi (Cerithiidae, Potamididae, Turritellidae), bivalvi (Cardiidae, Ostreidae, Veneridae) e balanidi, da frammenti ossei di tartarughe e di materiale vegetale. I balanidi incrostano in maniera più o meno pervasiva la superficie delle ossa. Le ostriche sono molto diffuse e alcune di esse sono cementatate alle ossa.
I dati ottenuti dallo studio dei reperti e dall’analisi tafonomica sono stati integrati con i dati paleoambientali già pubblicati relativi al bacino deposizionale della Cava La Serra. In questo modo è stato possibile elaborare un quadro più dettagliato dell’evoluzione paleoambientale del bacino di deposizione con particolare attenzione alla fase che ha riguardato la deposizione dei resti di proboscidato esaminati in questa tesi.
La successione stratigrafica della cava, suddivisa in quattro unità nell’articolo di Garassino et al. 2012, descrive il passaggio da un ambiente fluviale, a un’isola barriera, a una laguna, fino a un mare poco profondo e a bassa energia.
L’unità 1 comprende sabbie a granulometria medio-grossolana, silt e argilla massiccia e rappresenta un ambiente fluviale.
L’unità 2 è quella di provenienza dei resti di proboscidati ed è costituita da sabbie a granulometria medio-grossolana con stratificazione incrociata. Questa unità rappresenta una barriera insulare di una laguna con dune costiere sottomarine ed eoliche subaeree attive.
L’unità 3 comprende silt, sabbia siltosa e argilla massiccia e rappresenta un ambiente di laguna, che è stata interessata, nel tempo, da cambiamenti di salinità, da acque salmastre, ad acque dolci, fino ad acque marine.
L’unità 4 è costituita da sabbie argillose a granulometria medio-fine ed è stata interpretata come un ambiente marino poco profondo e a bassa energia.
I dati tafonomici e lo studio dei resti di proboscidato e della fauna associata, integrati con i dati paleoambientali che sono stati descritti in precedenti pubblicazioni, hanno permesso di ricostruire gli eventi intercorsi durante la deposizione dell’unità 2. È probabile che la carcassa dell’animale sia stata presa in carico dalla piena di un fiume e sia stata trasportata fino alla laguna. Dopo la completa decomposizione delle parti molli, lo scheletro si è disarticolato e le ossa sono state depositate e colonizzate da organismi incrostanti (balanidi e ostriche) prima del definitivo seppellimento.

Abstract

The thesis presents the data obtained from the mechanical preparation and the taphonomic study of two ribs and one vertebra of a proboscidean contained in three blocks of Pliocene sandstone from La Serra Quarry (San Miniato, Pisa, Italy).
One vertebra and one rib of blocks 2 and 3 were fully cleaned and prepared (total removal from the englobing sediment) using the plaster jacket technique. The rib of block 1 was only partially extracted from the sandstone block. The vertebra and the rib of blocks 2 and 3, before being englobed into the plaster, were scanned with a portable 3D scanner with structured light to create their 3D models.
The taphonomic analysis highlighted a high degree of disarticulation of all the preserved bones, while the degree of abrasion and fracture is significant but variable from one bone to another.
The associated fauna is represented by decalcified shells of gastropods (Cerithiidae, Potamididae, Turritellidae), bivalves (Cardiidae, Ostreidae, Veneridae) and barnacles; and by bone fragments of turtles and plant material. Barnacles encrust the surface of the bones in a more or less pervasive manner. Oysters are very frequent and some of them are cemented to the bones.
The data obtained from the study of the bone remains and from the taphonomic analysis were integrated with the paleoenvironmental data already published concerning the depositional basin of the La Serra Quarry. In this way it was possible to develop a more detailed picture of the paleoenvironmental evolution of the deposition basin with particular attention to the phase that involved the deposition of the proboscidean remains examined in this thesis.
The stratigraphic succession of the quarry, divided into four units in the article by Garassino et al. 2012, describes the transition from a river environment, to a barrier island, to a lagoon, to a shallow and low-energy sea.
Unit 1 includes sands with medium-coarse grain size, silt and massive clay and represents a fluvial environment.
Unit 2 is that of provenance of the remains of the proboscidean and consists of sands with a medium-coarse grain size with crossed stratification. This unit represents an island barrier of a lagoon with underwater coastal dunes and active sub-aerial eolic dunes.
Unit 3 includes silt, silty sand and massive clay and represents a lagoon environment, which has been affected over time by changes in salinity, from brackish water, to fresh water, up to marine waters.
Unit 4 is made up of clayey sands with a medium-fine grain size and has been interpreted as a shallow and low-energy marine environment.
The taphonomic data and the study of the remains of proboscidean and associated fauna, integrated with the paleoenvironmental data which have been described in previous publications, have allowed to reconstruct the events occurred during the deposition of unit 2. It is likely that the animal's carcass was taken over by the flood of the river and was transported to the lagoon. After the complete decomposition of the soft parts, the skeleton disjointed, and the bones were exposed and, before the final burial, colonized by encrusting organisms (barnacles and oysters).