Nummulites

The genesis of nummulite banks remains a poorly understood topic and the aim of this work is to shed light on it by observing the hydrodynamic behavior of selected larger foraminifera collected from both bank and non-bank deposits. Entrainment and settling velocity of both recent and fossil larger foraminifera were measured using a flume channel and settling tube. Both velocities give information about the reaction of foraminiferal shells to different hydrodynamic conditions affecting their capability to build bank-like sedimentary structures. To assess entrainment, experiments were performed on different substrates to simulate bed load transport on smooth surfaces, fine sand, coarse sand, and bioclastic substrates. Thirty-four recent and 49 fossil shells of foraminifera were used; recent taxa used are Operculina ammonoides, Heterostegina depressa, and Palaeonummulites venosus and fossil taxa used are Nummulites perforatus, N. fabianii, and N. tavertetensis (only A forms were used in this study). Our results seem to differentiate the hydrodynamic behavior of shells collected from banks from those collected from non-bank deposits. The latter possess settling velocities significantly lower than their entrainment velocities, while for taxa collected from nummulite banks, settling velocities are always close to entrainment velocities. Therefore, the relation between hydrodynamics and shape and size may explain why modern larger foraminifera, consistently of smaller size than fossil forms, cannot produce banks and that transport as bed load in moving water was possibly the main trigger for the production of nummulite banks.

Settling velocities of 58 well-preserved tests of fossil Nummulites were experimentally determined using a settling tube. The tests were collected from the nummulite banks of Pederiva di Grancona (A forms of N. lyelli and N. striatus, Middle Eocene) and San Germano dei Berici (A and B forms of N. fabianii, Late Eocene), both in the Berici Mts. (Veneto, northern Italy). The data were compared with estimated settling velocities that the same specimens might have had in life conditions. This was done by reconstructing their densities simulating water-filled condition and, to simulate post-diagenetic effects, under calcite-filled condition. These simulations show that A and B forms, even if they greatly diverge in shape, volume and size, still possess comparable settling velocities, and that each nummulite bank is characterized by specific hydrodynamic parameters. The use of settling velocity as a parameter to quantify the hydrodynamic behaviour of particles in seawater enables estimation of palaeoenvironmental conditions such as depth, substrate and the energy scenario. Such information is useful in obtaining further insights into the genesis of nummulite banks, the autochthony or allochthony of which is still being debated. Our results point to an autochthonous interpretation. RIASSUNTO-[Nuovi risultati sul comportamento idrodinamico dei gusci fossili di Nummulites da due banchi a nummuliti del Bartoniano e Priaboniano dell'Italia settentrionale]-La genesi delle strutture bio-sedimentarie note come banchi a nummuliti è tuttora dibattuta. Sono state proposte sostanzialmente due interpretazioni: genesi autoctona, dovuta a particolari condizioni paleoecologiche e genesi alloctona, determinata da trasporto passivo ed accumulo per rideposizione. Questo studio ha lo scopo di fornire dati sulle proprietà idrodinamiche dei gusci fossili di Nummulites. Su 58 esemplari fossili ben conservati di tre diverse specie di questo genere sono state determinate sperimentalmente le velocità di sedimentazione in acqua marina, utilizzando un tubo di decantazione. I fossili sono stati raccolti dai banchi a nummuliti di Pederiva di Grancona (forme A di N. lyelli e N. striatus, Bartoniano, Eocene Medio) e San Germano dei Berici (forme A e B di N. fabianii, Priaboniano, Eocene Superiore), entrambi nei Monti Berici (Veneto, Italia settentrionale). I dati sono stati elaborati e confrontati con le velocità di sedimentazione stimate che gli stessi esemplari potrebbero aver avuto in vita. Le densità sono state ricostruite simulando la condizione del guscio pieno d'acqua e, per tener conto degli effetti post-diagenetici, simulando condizioni di riempimento delle cavità da parte della calcite. Le simulazioni mostrano che le forme A e B della stessa specie, anche se differiscono fortemente per forma, volume e dimensioni, possiedono velocità di sedimentazione comparabili, e che ogni banco a nummuliti è caratterizzato da specifiche classi di parametri idrodinamici. Le velocità stimate per i due casi in esame permettono di ipotizzare una diversa profondità di sviluppo per il banco di Pederiva di Grancona, più profondo rispetto a quello di San Germano dei Berici. L'uso della velocità di sedimentazione come unico parametro per valutare il comportamento idrodinamico delle particelle in acqua di mare, permette la stima di condizioni paleoambientali quali profondità e substrato e consente di delineare lo scenario energetico. Nel complesso, i risultati di questo studio fanno propendere per una genesi autoctona dei banchi a nummuliti.

SEM study of the dimorphic tests of Middle Eocene larger foraminifera Nummulites vredenburgi Prever collected from western Kutch has revealed the occurrence of hitherto unreported coarse passageways within the spiral laminae and the pillars. These passageways, superficially resembling the canals in the lateral wall of Ranikothalia Caudri, Miscellanea Pfender and Pellatispira Boussac, plausibly facilitated protoplasm movement in the lateral part of the examined Nummulites taxon.