1.Litostratigrafia delle unità del Paleozoico inferiore delle Alpi Carniche.
Il progetto internazionale di formalizzazione delle unità litostratigrafiche del Paleozoico delle Alpi Carniche (“Formal Lithostratigraphic Units in the Pre-Variscan sequence of the Carnic Alps”), a cui hanno collaborato 26 studiosi di quattro nazionalità (Austria, Belgio, Germania, Italia) si è concluso dopo sette anni di studi con la pubblicazione di un volume dedicato delle Abhandlungen der Geologischen Bundesanstalt di Vienna (Austria, ISSN 0378-0864 ISBN 978-3-85316-081-7, volume 69) che raccoglie la descrizione di 36 formazioni dall’Ordoviciano superiore al Carbonifero superiore. L' analisi litostratigrafica, biostratigrafia e sedimentologica di dettaglio di numerose sezioni stratigrafiche, principalmente devoniane, iniziata nell’ambito del progetto prosegue tuttora allo scopo di ricostruire più precisamente i rapporti spazio-temporali tra le varie unità e la evoluzione sedimentaria e tettonica del bacino carnico del Paleozoico inferiore.
2. Biostratigrafia, tassonomia, distribuzione paleogeografica e paleoecologia di conodonti devono-carboniferi delle Alpi Carniche, Sardegna e Montagne Noire (Francia).
Lo studio dei conodonti (fossili marini estinti), dato il loro elevato potere biostratigrafico per le rocce paleozoiche e triassiche, integra lo studio delle unità stratigrafiche di cui al punto 1, come imprescindibile strumento di datazione. E' utile, inoltre, ai fini di ricostruzioni paleoambientali e paleogeografiche. La biostratigrafia a conodonti è fondamentale soprattutto per le rocce del Devoniano Superiore, in quanto la biozonazione standard di questo intervallo di tempo è a conodonti, ma la sua applicazione è imprescindibile da approfonditi studi tassonomici. L'esperienza acquisita in Alpi Carniche, dove sono state campionate in dettaglio e studiate un centinaio di sezioni stratigrafiche di età dal Devoniano Inferiore al Carbonifero Superiore, ha consentito di allargare, nel corso degli anni, la ricerca ad altre aree geografiche, con particolare riguardo allo studio del Devoniano Superiore (Frasniano-Famenniano) e del Carbonifero Inferiore (Tournaisiano-Viseano) e a tutti i campi di applicazione degli studi basati sui conodonti (biostratigrafia, paleogeografia, studi sulle biofacies, CAI). In Sardegna affiora una successione di età Devoniano Superiore-Carbonifero Inferiore simile a quella delle Alpi Carniche: ad una unità carbonatica di mare aperto fa seguito una unità terrigena a carattere torbiditico. La determinazione precisa dell'età sommitale dei carbonati tramite lo studio dei conodonti ha consentito di comparare l'evoluzione geologica delle due aree. Da questo studio sono inoltre scaturiti spunti interessanti per la biostratigrafia che hanno portato a proporre la revisione della biozonatura standard del Famenniano (Devoniano Superiore). Lo studio dettagliato della biostratigrafia a conodonti del Famenniano medio-superiore (Devoniano Superiore) della Montagne Noire (Francia), intrapreso alcuni anni fa, è tuttora in corso.
3. Analisi lito-, biostratigrafiche e sedimentologiche di dettaglio, e stratigrafia isotopica di sezioni al limite Frasniano-Famenniano (Devoniano Superiore) e Famenniano-Tournaisiano (Devoniano Superiore-Carbonifero Inferiore) delle Alpi Carniche e confronto con dati di altre aree geografiche europee ed extraeuropee.
In corrispondenza dei limiti Frasniano-Famenniano e Famenniano-Tournaisiano si sono verificati eventi di estinzione a carattere globale di cui il più antico è uno dei cinque grandi eventi di estinzione che hanno caratterizzato la storia della vita durante il Fanerozoico. Le cause ultime degli eventi di estinzione globale costituiscono da alcuni decenni uno dei temi di ricerca più dibattuti e intriganti delle scienze della terra. L'analisi delle variazioni di vari parametri, registrate nelle sezioni stratigrafiche prima e dopo gli eventi di estinzione, può essere utile a chiarire la natura di queste cause e i loro rapporti di importanza. La ricerca prevede quindi di integrare vari strumenti di indagine per lo studio delle variazioni avvenute in corrispondenza di questi episodi di estinzione globale. La realizzazione di un esauriente e affidabile database degli eventi chimico-fisici e biologici verificatisi in corrispondenza del limite Frasniano-Famenniano è il fine di analisi stratigrafico-sedimentologiche di estremo dettaglio intraprese su sezioni stratigrafiche delle Alpi Carniche relative a questo intervallo di età. Lo studio delle variazioni faunistico-ambientali avvenute in corrispondenza di questa crisi biologica verrà utilizzato per realizzarne una cronologia fine e cercare di individuarne le connessioni. I risultati saranno comparati con quelli derivati dallo studio dei medesimi parametri in sezioni stratigrafiche al limite Frasniano-Famenniano in altre aree europee e con quelli relativi ad eventi analoghi di altre età. In Alpi Carniche sono in studio anche sezioni al limite Famenniano-Tournaisiano (corrispondente al limite fra i sistemi Devoniano e Carbonifero), in corrispondenza del quale si è avuto un altro evento di estinzione globale. In molte aree geografiche alla fine del Frasniano e del Famenniano si sono depositati shales neri (Lower e Upper Kellwasser Shales per il Frasniano e Hangenberg Shales per il Famenniano) intercalati alla normale deposizione carbonatica, interpretati come testimonianza di episodi anossici o disossici, verificatisi in seguito a rapide variazioni eustatiche o al cambiamento di altri parametri oceanici quali temperatura e direzione delle correnti. In Carnia al limite Frasniano-Famenniano la sedimentazione carbonatica è continuata senza la deposizione di intervalli di shales, mentre al tetto del Famenniano in alcune sezioni è presente un intervallo di alcuni cm di shales neri. Anche per il limite Famenniano-Tournaisiano i dati di sezioni stratigrafiche delle Alpi Carniche verranno comparati con quelli di sezioni di altre aree europee ed extraeuropee. Tale confronto è ora particolarmente importante in quanto è stato costituito un Working Group, di cui anche la scrivente fa parte, comprendente membri delle Sottocommissioni di Stratigrafia del Devoniano e del Carbonifero, per ristudiare il limite fra questi due sistemi (base del Carbonifero), definito formalmente nel 1992, e riconsiderare il suo criterio di definizione (comparsa del conodonte Siphonodella sulcata) e il GSSP. Nell’ambito dello studio delle faune a conodonti al limite Devoniano-Carbonifero si è già proceduto ad una revisione tassonomica del Genere Protognathodus, poiché la comparsa evolutiva di una specie di questo genere, che compare alla fine del Devoniano Superiore, avrebbe potuto essere proposta come criterio paleontologico per la ridefinizione del limite. Il progetto di ricerca ha anche portato al riesame delle specie di altri generi di conodonti che compaiono a cavallo del limite. Recentemente il Working Group ha votato per proporre come criterio di definizione del limite la comparsa di Protognathodus kockeli. Una delle sezioni proposte come sezione stratotipica è quella della Grüne Schneid in Alpi Carniche, al confine Austria/Italia. Nella stessa area è stata individuata e in parte già studiata un’altra sezione che potrebbe comprendere la base del Carbonifero se ridefinita in base alla comparsa di Protognathodus kockeli.
4. Biostratigrafia a conodonti e stratigrafia isotopica di sezioni stratigrafiche finalizzate al riconoscimento degli eventi del Devoniano Superiore in Alpi Carniche e loro correlazione con altre aree europee e perigondwaniane.
Nel Devoniano Superiore sono stati riconosciuti 13 eventi, 7 per il Frasniano e 6 per il Famenniano, riconoscibili a livello mondiale. Questi eventi sono testimoniati nel record geologico, rappresentato nelle sezioni stratigrafiche, da cambiamenti faunistici, connessi ad estinzione, e/o variazioni litologico-sedimentologiche molto evidenti. Molti eventi corrispondono a variazioni globali del livello marino e sono riconoscibili in base alla deposizione di livelli anossici o disossici, come gli shales neri depositatisi poco prima dei limiti Frasniano-Famenniano e Famenniano-Tournaisiano, altri sono individuabili solo a seguito di un accurato studio biostratigrafico che possa evidenziare le variazioni faunistiche. Lo studio dettagliato, sia litologico-sedimentologico che biostratigrafico a conodonti, di numerose sezioni stratigrafiche delle Alpi Carniche ha consentito di riconoscere alcuni di questi eventi. Si prevede di effettuare studi isotopici sulle stesse sezioni per verificare le eventuali variazioni che dovrebbero essersi verificate in corrispondenza degli eventi e di correlare i dati scaturiti con quelli di altre aree europee e perigondwaniane.
