Geometry and chronology of growth and drowning of Middle Triassic carbonate platforms (Cernera and Bivera/Clapsavon) in the Southern Alps (northern Italy)

Abstract.

The depositional architecture and the geometric relationships between platform-slope deposits and basinal sediments along with paleontological evidence indicate the time interval of the younger Anisian Reitziites reitzi ammonoid zone to largely represent the main stage of platform aggradation at the Cernera and Bivera/Clapsavon carbonate platforms. Published and new U-Pb age data of zircons from volcaniclastic layers bracketing the stratigraphic interval of platform growth constrain the duration of platform evolution to a time span shorter than 1.8±0.7m.y., probably in the order of 0.5-1m.y., reflecting fast rates of vertical platform aggradation exceeding 500 m/m.y. In the range of growth potentials for shallow-water carbonate systems estimated in relation to the time span of observation, this high rate is in agreement with values for short intervals of 10⁵-10⁶yrs (e.g., Schlager 1999).

After drowning, the platforms at Cernera and Bivera/Clapsavon were blanketed by thin pelagic carbonates. On the former platform flanks the draping sediments in places comprise red nodular pelagic limestones (Clapsavon Limestone) similar in facies to the Han Bulog Limestones occurring elsewhere in Middle Triassic successions of the Mediterranean Tethys. The drowning of vast areas of former carbonate platforms possibly triggered the onset of bottom-water circulation in adjacent basins as suggested by the abrupt transition from laminated to bioturbated pelagic nodular limestones in the Buchenstein Formation which occurred close to the time of initial platform submergence. During the Late Ladinian the topographic features of the drowned platforms were onlapped by rapidly deposited, predominantly clastic successions including coarse breccias and volcanic rocks sealing and preserving the peculiar stratigraphic setting.

Zusammenfassung

Die Architektur der retrogradierenden Karbonatplattformen der Cernera und des Bivera/Clapsavon Massifs weisen zusammen mit den geometrischen Beziehungen zwischen Plattformabhang- und Beckensedimenten und der Verbreitung von Ammonoideen auf ein kurzes Wachstumsintervall in der späten Reitziites reitzi Ammonitenzone (spätes Anisian) hin. Publizierte und neue hoch auflösende U-Pb-Alter von Zirkonen aus vulkanoklastischen Lagen grenzen dieses stratigraphische Intervall ein und ergeben für die Hauptphase des vertikalen Wachstums der Cernera- und der Bivera/Clapsavon-Plattform einen Zeitraum von weniger als 1.8±0.7 m.y., wahrscheinlich in der Grössenordnung von 0.5-1m.y.. In den als Funktion der Beobachtungsdauer geschätzten Wachstumspotentialen für Flachwasserkarbonatsysteme fällt die aus obiger Zeitspanne resultierende hohe Sedimentationsrate von 500 m/m.y. und mehr in den Bereich der Werte für die Bebachtungsdauer 10⁵-10⁶y (z.B. Schlager 1999).

Nach dem Absinken der Cernera- und der Bivera/Clapsavon-Plattform wurden die markanten untermeerischen Erhebungen von geringmächtigen pelagischen Karbonaten bedeckt, Diese umfassen an den Plattformflanken unter anderem rote Knollenkalke (Clapsavon-Kalk) mit faziellen Ähnlichkeiten mit den in der Mittleren Trias der mediterranen Tethys verbreiteten Rotkalken des Han-Bulog-Typs. Die Absenkung grösserer Bereiche vorheriger Karbonatplattformen ist eine mögliche Ursache für das Einsetzen von Zirkulation und Durchmischung von Bodenwässern in angrenzenden tiefen Beckenbereichen wo in der Buchenstein Formation ungefähr gleichzeitig mit der initialen Plattformabsenkung laminierte, bituminöse Kalke von bioturbierten Kalken abgelöst werden. Im späten Ladinian wurden die Flanken der untermeerischen Erhebungen rasch von vorwiegend klastischen Ablagerungen, Vulkaniten und Breccien eingedeckt und so das besondere stratigraphische Muster konserviert.