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1. Qual è il nome della pietra utilizzata per costruire la fontana? Di che colore è?
2. Trova i fossili sulla fontana. Quanto sono grandi? Che tipo di fossili si trovano sulla fontana?
3. Nota che i fossili di rudisti e altri organismi sporgono in modo significativo dalla roccia e formano un rilievo sulla superficie. Utilizzando le informazioni del testo, spiega con parole tue perché questi fossili sono così chiaramente visibili. Quale processo geologico causa questo fenomeno e quale parte della roccia resiste meglio?
4. La fontana è stata costruita a metà del XVIII secolo (intorno al 1754). Calcola di quanti millimetri la superficie della fontana potrebbe teoricamente essersi abbassata dalla sua costruzione ad oggi.
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1. What is the name of the stone used to build the fountain? What is its color?
2. Find fossils on the fountain. How big are they? What type of fossils are found on the fountain?
3. Note that the fossils of rudists and other organisms protrude significantly from the rock and form a relief on the surface. Using information from the text, explain in your own words why these fossils are so clearly visible. What geological process causes this, and which part of the rock resists it better?
4. The fountain was built in the mid-18th century (around 1754). Calculate how many millimeters the surface of the fountain could theoretically have decreased since its construction to the present day.
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Fossili nella Fontana dei Quattro Continenti
La Fontana dei Quattro Continenti, situata in Piazza Unità d'Italia a Trieste, è un'importante opera barocca della metà del XVIII secolo. Oltre al suo valore artistico e storico, questo monumento è anche un importante sito geologico e paleontologico. I blocchi di pietra della fontana sono composti da rocce sedimentarie con un ricco contenuto di fossili, che offrono una visione diretta degli ecosistemi marini del periodo del Cretaceo Superiore.
Questo testo ha lo scopo di fornire una descrizione scientifica del materiale roccioso utilizzato nella fontana. Il lavoro si concentra sulle caratteristiche petrografiche dei calcari utilizzati, sulla loro età geologica e sulla ricostruzione del loro paleoambiente. Particolare attenzione è dedicata al contenuto paleontologico, in particolare all'identificazione dei principali gruppi di organismi fossilizzati e al loro significato per l'interpretazione dell'ambiente di deposizione. Un'analisi dei processi di fossilizzazione e della successiva alterazione meteorica spiega l'eccezionale visibilità delle strutture fossili.
Contesto Geologico e Petrografia della Pietra da Costruzione
Calcare di Aurisina
Il principale materiale da costruzione della fontana è il calcare di Aurisina (noto anche come Pietra di Aurisina), un'unità litostratigrafica formalmente conosciuta come Formazione di Aurisina o Formazione del Calcare del Carso Triestino. Questa formazione appartiene al periodo geologico del Cretaceo Superiore, specificamente agli stadi dal Santoniano al Campaniano, con un'età di circa 86-72 milioni di anni. Dal punto di vista petrografico, è un calcare biogenico puro, compatto e omogeneo, composto prevalentemente da carbonato di calcio (CaCO3). Il suo colore è tipicamente grigio chiaro, talvolta con sfumature beige.
Queste proprietà, come la resistenza e l'uniformità, hanno predestinato il calcare di Aurisina a un vasto utilizzo in architettura e scultura fin dall'epoca romana. L'estrazione di questa pietra avveniva in numerose cave nella regione del Carso Classico, che si estende da Trieste fino al confine con la Slovenia.
Calcare di Comeno e Altre Rocce
Oltre al dominante calcare di Aurisina, per la costruzione della fontana sono stati utilizzati anche altri tipi di roccia. Le basi delle statue che rappresentano allegoricamente i continenti sono realizzate in calcare di Comeno. Si tratta di un calcare scuro, bituminoso e stratificato. Il suo colore nero originale è stato alterato in superficie, diventando biancastro a causa dell'ossidazione; tuttavia, bagnandolo, la sua tonalità scura viene ripristinata, permettendo di osservare il contrasto visivo originale dei materiali.
Formazione e Interpretazione Paleoambientale
Il calcare di Aurisina si è formato per sedimentazione in un ambiente di piattaforma carbonatica marina di acque basse. Questo ambiente era caratterizzato da un'elevata produttività biologica e presentava diverse facies, tra cui lagune interne, secche ad alta energia e vasti biostromi formati da rudiste. Il processo di formazione della roccia (litificazione) ha comportato l'accumulo di gusci e scheletri carbonatici di organismi marini, la loro successiva compattazione sotto il peso dei sedimenti sovrastanti e la cementazione da parte della calcite disciolta nell'acqua marina.
Il clima durante il Cretaceo Superiore era globalmente più caldo (la cosiddetta "Terra serra"), con temperature superficiali del mare che nelle latitudini basse e medie potevano superare i 35 °C. Tali condizioni favorirono lo sviluppo massiccio di organismi marini con gusci calcarei, portando all'accumulo di spessi strati di calcare.
Caratteristiche Paleontologiche
Il calcare, in quanto roccia sedimentaria, offre condizioni ideali per la conservazione dei fossili, specialmente di invertebrati marini con gusci duri. La documentazione fossile nel calcare di Aurisina è ricca e consente una ricostruzione dettagliata della comunità marina del Cretaceo.
Rudiste (Classe Bivalvia, Ordine Hippuritida)
Il gruppo più significativo e numeroso di macrofossili nel calcare di Aurisina è quello delle rudiste. Questi bivalvi marini estinti erano i principali organismi costruttori di scogliere (reef) nei mari tropicali poco profondi durante il periodo Cretaceo. Erano caratterizzati da gusci marcatamente asimmetrici, in cui una valva era tipicamente conica o tubolare e attaccata al substrato. Nella fontana sono particolarmente identificabili rappresentanti della famiglia Radiolitidae (es. Radiolites, Biradiolites), caratteristici di ambienti ad alta energia. La presenza di forme più piccole della famiglia Requienidae in altri blocchi può indicare che il materiale proveniva da ambienti lagunari più calmi. Le rudiste sono fossili guida chiave per il Cretaceo Superiore.
Crinoidi (Classe Crinoidea)
I crinoidi, o gigli di mare, sono echinodermi (phylum Echinodermata) i cui scheletri sono composti da numerose placche di calcite (ossicoli). Dopo la morte dell'organismo, lo scheletro di solito si disintegra, motivo per cui nella documentazione fossile si trovano prevalentemente frammenti isolati. Nel calcare di Aurisina sono comuni segmenti disarticolati dello stelo, caratterizzati da piccole strutture rotonde o pentagonali con un'apertura centrale distintiva. La loro abbondanza attesta una ricca fauna bentonica, e questi frammenti costituiscono una componente significativa della roccia (il cosiddetto calcare crinoide).
Coralli (Classe Anthozoa)
Sebbene i coralli avessero un ruolo secondario nelle scogliere del Cretaceo rispetto alle rudiste, i loro fossili sono comunque presenti. I coralli sono organismi coloniali che costruiscono scheletri esterni di carbonato di calcio. Nel calcare, sono osservabili come strutture con un tipico pattern a nido d'ape o tubulare. La loro presenza conferma l'esistenza di un ambiente marino caldo, poco profondo e ben illuminato, essenziale per l'attività fotosintetica delle loro alghe simbionti.
Alghe Calcaree
Le alghe calcaree microscopiche e macroscopiche erano importanti produttori di sedimento carbonatico. Questi organismi precipitano il carbonato di calcio all'interno dei loro talli o sulla loro superficie. Nella roccia, i loro resti possono apparire come strutture laminate, rivestimenti o grani individuali. La presenza di alghe calcaree è un indicatore di un ambiente di acque poco profonde all'interno della zona fotica.
Tafonomia e Processi Diagenetici
La conservazione dei fossili nella fontana è il risultato di specifici processi tafonomici e diagenetici. La fossilizzazione in un ambiente carbonatico è condizionata dal rapido seppellimento degli organismi morti da parte del sedimento, che li protegge dalla decomposizione meccanica e biologica. Durante la litificazione, i gusci originali di carbonato di calcio sono stati stabilizzati e cementati, spesso mantenendo la loro morfologia originale.
L'eccezionale visibilità dei fossili sulla superficie della fontana è una conseguenza dell'alterazione differenziale. Questo processo si basa sulla diversa resistenza dei componenti minerali della roccia alla dissoluzione chimica (carsismo). La matrice calcarea a grana fine (micrite) è meno resistente e si dissolve più rapidamente rispetto ai resti fossili (bioclasti), più compatti e spesso ricristallizzati o parzialmente silicizzati. Studi indicano che il tasso di dissoluzione della superficie del calcare in un clima temperato è di circa 0,02 mm all'anno. Come risultato di questo processo lento ma continuo, i fossili, come i robusti gusci delle rudiste, emergono in rilievo e diventano visivamente dominanti.
Fossils on the Fountain of the Four Continents
The Fountain of the Four Continents, situated in Piazza Unità d'Italia in Trieste, is a significant Baroque work from the mid-18th century. In addition to its artistic and historical value, this monument is also an important geological and paleontological site. The fountain's building blocks are composed of sedimentary rocks with a rich fossil content, which provide direct insight into marine ecosystems from the Upper Cretaceous period.
This text aims to provide a professional description of the rock material used in the fountain. The work focuses on the petrographic characteristics of the limestones used, their geological age, and the reconstruction of their paleoenvironment. Detailed attention is given to the paleontological content, specifically the identification of the main groups of fossilized organisms and their significance for interpreting the depositional environment. An analysis of the processes of fossilization and subsequent weathering explains the exceptional visibility of the fossil structures.
Geological Context and Petrography of the Building Stone
Aurisina Limestone
The primary building material of the fountain is Aurisina limestone (Italian: Calcare di Aurisina), a lithostratigraphic unit formally known as the Aurisina Formation or the Trieste Karst Limestone formation. This formation belongs to the Upper Cretaceous geological period, specifically to the Santonian to Campanian stages, with an age of approximately 86 to 72 million years. From a petrographic perspective, it is a pure, compact, and homogeneous biogenic limestone, composed predominantly of calcium carbonate (CaCO₃). Its color is typically light gray, sometimes with beige hues.
These properties, such as strength and uniformity, predestined Aurisina limestone for extensive use in architecture and sculpture since Roman times. The quarrying of this stone took place in numerous quarries throughout the Classical Karst region, spanning from Trieste to the Slovenian border.
Komen Limestone and Other Rocks
Besides the dominant Aurisina limestone, other types of rocks were also used in the fountain's construction. The bases of the statues allegorizing the continents are made of Komen limestone (Italian: Calcare di Comeno). This is a dark, bituminous, and layered limestone. Its original black color has been altered to a whitish surface due to oxidation; however, upon wetting, its dark shade is restored, allowing the original visual contrast of the materials to be observed.
Formation and Paleoenvironmental Interpretation
Aurisina limestone was formed by sedimentation in a shallow-water marine carbonate platform environment. This environment was characterized by high biological productivity and featured diverse facies, including inner lagoons, high-energy shoals, and extensive biostromes formed by rudists. The process of rock formation (lithification) involved the accumulation of carbonate shells and skeletons of marine organisms, their subsequent compaction under the weight of overlying sediments, and cementation by calcite dissolved in the seawater.
The climate during the Upper Cretaceous was globally warmer (a so-called "greenhouse Earth"), with sea surface temperatures in low and mid-latitudes potentially exceeding 35°C. Such conditions facilitated the massive development of marine organisms with calcareous shells, resulting in the accumulation of thick limestone layers.
Paleontological Characteristics
Limestone, as a sedimentary rock, provides ideal conditions for the preservation of fossils, especially of marine invertebrates with hard shells. The fossil record in Aurisina limestone is rich, allowing for a detailed reconstruction of the Cretaceous marine community.
Rudists (Class Bivalvia, Order Hippuritida)
The most significant and numerous group of macrofossils in the Aurisina limestone is the rudists. These extinct marine bivalves were the dominant reef-building organisms in shallow, tropical seas during the Cretaceous period. They were characterized by markedly asymmetrical shells, where one valve was typically conical or tubular and attached to the substrate. In the fountain, representatives of the family Radiolitidae (e.g., Radiolites, Biradiolites), which are characteristic of high-energy environments, are particularly identifiable. The presence of smaller forms from the family Requienidae in other blocks may indicate that the material originated from calmer, lagoonal environments. Rudists are key index fossils for the Upper Cretaceous.
Crinoids (Class Crinoidea)
Crinoids, or sea lilies, are echinoderms (phylum Echinodermata) whose skeletons are composed of numerous calcite plates (ossicles). After the organism's death, the skeleton usually disintegrates, which is why predominantly isolated fragments are found in the fossil record. Disarticulated stem segments are common in Aurisina limestone, characterized by small, round, or pentagonal structures with a distinctive central opening. Their abundance attests to a rich benthic fauna, with these fragments forming a significant component of the rock (so-called crinoidal limestone).
Corals (Class Anthozoa)
Although corals played a secondary role in Cretaceous reefs compared to rudists, their fossils are also present. Corals are colonial organisms that build external skeletons of calcium carbonate. In the limestone, they are observable as structures with a typical honeycomb or tubular pattern. Their presence confirms the existence of a warm, shallow, and well-lit marine environment, essential for the photosynthetic activity of their symbiotic algae.
Calcareous Algae
Microscopic and macroscopic calcareous algae were significant producers of carbonate sediment. These organisms precipitate calcium carbonate within their thalli or on their surface. In the rock, their remains may appear as laminated structures, coatings, or individual grains. The presence of calcareous algae is an indicator of a shallow-water environment within the photic zone.
Taphonomy and Diagenetic Processes
The preservation of fossils in the fountain is the result of specific taphonomic and diagenetic processes. Fossilization in a carbonate environment is conditioned by the rapid burial of dead organisms by sediment, which protects them from mechanical and biological decomposition. During lithification, the original calcium carbonate shells were stabilized and cemented, often retaining their original morphology.
The exceptional visibility of fossils on the fountain's surface is a consequence of differential weathering. This process is based on the varying resistance of the rock's mineral components to chemical dissolution (karstification). The fine-grained limestone matrix (micrite) is less resistant and dissolves more quickly than the more compact and often recrystallized or partially silicified fossil remains (bioclasts). Studies indicate that the dissolution rate of the limestone surface in a temperate climate is approximately 0.02 mm per year. As a result of this slow but continuous process, fossils, such as the robust shells of rudists, stand out in relief and become visually dominant.
Fonti / Sources:
- Geo-paleontological Route in the city - Itinerari Triestini
- Paleoclimate reconstructions of Upper Cretaceous shallow-water carbonates of the Adriatic carbonate platform based on rudist
- The Rudists
- Carboniferous limestone with crinoids