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International audience; Explosive activity preceding the ~40 ka Campanian Ignimbrite (CI) eruption in the Neapolitan volcanic area, Southern Italy, has long been speculated based on the occurrences of widespread tephra layers, with a Campanian geochemical signature, such as the C-22, X-5, and X-6, preserved in Mediterranean Marine Isotope Stage (MIS) 5 sedimentary records. However, previous studies of pre-CI pyroclastic units occurring in close proximity of the Neapolitan volcanoes, including Campi Flegrei, Somma-Vesuvius, Ischia and Procida islands, did not allow a conclusive identification of the near-source equivalents of these tephra markers. Here we present a comprehensive characterization of four pyroclastic units from the Campanian Plain, comprising major and trace element glass compositions, Sr[sbnd]Nd isotopes and 40Ar/39Ar dating. Our data allowed the identification of the medial equivalents of the MIS 5 tephra markers, including the widespread C-22, X-5, and X-6 tephra, and their assignment to previously undocumented Campi Flegrei activity between 109 and 92 ka. In addition to substantially extending Campi Flegrei explosive activity deeper in time, and thus providing the basis for a revaluation of its history, our findings provide new precise radioisotopic dating to better constrain the chronology of the millennial scale climatic oscillations of the MIS 5c-d in the Mediterranean area and possibly on a larger scale.

International audience; La fluorosi ossea è una patologia legata all'ingestione a lungo termine di dosi molto elevate di fluoro e può portare ad un aumento della densità ossea. Le eruzioni e il degassamento dei sistemi vulcanici sono le cause più comuni della contaminazione da fluoro delle acque sotterranee.Gli scavi condotti nell'antica città di Cuma, situata nella regione vulcanica dei Campi Flegrei, hanno portato alla luce diverse decine di sepolture a cremazione, alcune delle quali riferibili ad individui con evidenti segni di intossicazione da fluoro. Questo studio presenta un approccio multidisciplinare, archeometrico e paleopatologico, applicato all'analisi dei resti umani cremati.

La fluorosi ossea è una patologia legata all'ingestione a lungo termine di dosi molto elevate di fluoro e può portare ad un aumento della densità ossea. Le eruzioni e il degassamento dei sistemi vulcanici sono le cause più comuni della contaminazione da fluoro delle acque sotterranee.Gli scavi condotti nell'antica città di Cuma, situata nella regione vulcanica dei Campi Flegrei, hanno portato alla luce diverse decine di sepolture a cremazione, alcune delle quali riferibili ad individui con evidenti segni di intossicazione da fluoro. Questo studio presenta un approccio multidisciplinare, archeometrico e paleopatologico, applicato all'analisi dei resti umani cremati.

Processes of crystal-mush remobilization by mafic magma recharges are often related to the outpouring of large volumes of silicic melt during caldera-forming eruptions. This occurred for the Campanian Ignimbrite (CI) eruption (Campi Flegrei, Italy), which produced a voluminous trachy-phonolitic ignimbrite in southern-central Italy about 40 ka ago. We focussed on the proximal-CI deposits at San Martino that are composed of a main sequence of early-erupted, crystal-poor units and a late-erupted (post-caldera collapse) crystal-rich Upper Pumice Flow Unit (UPFU). Detailed micro-analytical geochemical data were performed on glasses and crystals of pyroclasts from these deposits and coupled with Sr-Nd isotopic measurements on glasses. Results show that the CI eruption was fed by two distinct melts for the early-erupted units and the late UPFU, respectively. The glasses of the early-erupted units have negative Eu anomalies and show more evolved compositions and higher Nd isotope ratios than those of the UPFU, which have positive Eu/Eu*. The magmas of the early units formed the main volume of eruptible melt of the CI reservoir, and are interpreted as having been extracted from cumulate crystal-mush without a vertical geochemical gradient within the magma reservoir. The data indicate that the generation of the distinctive UPFU melts involved the injection of a new batch of mafic magma into the base of the CI reservoir. The mafic magma allowed heating and reactivation of the CI crystal-mush by melting of low-Or sanidines (+/− low-An plagioclases), leaving high-An plagioclases and high-Mg# clinopyroxenes as residual phases and a crystal-mush melt, made of 20% of the initial mush interstitial melt (with a composition similar to the early-erupted units) and 80% of sanidine melt. When the mush crystallinity was sufficiently reduced, the mafic magma was able to penetrate into the reactivated crystal-mush, mixing with variable proportions of crystal-mush melt and generating cooler hybrid melts, which underwent further crystallization of high-Or sanidine at variable degrees (10–25%). Finally, possibly a short time before the eruption, the UPFU magmas were able to mix and mingle with the crystal-poor eruptible melts still persisting in the CI reservoir at the time of UPFU emission. We suggest that the complex mechanisms described for the magma evolution feeding the CI eruption may occur whenever a crystal-mush is reactivated by new mafic magma inputs

International audience; One hundred meters North from the centre city gate of the Cumae northern ramparts stands the “acanthus spirals” mausoleum. The building is defined by a dromos leading into a hypogeum space; the external structure is foreseeable to an arch. Mural paintings decorate the walls of the hypogeal chamber. The lower parts of the four walls are adorned with faux white marble blocks. The East and West lunettes are characterised by an elegant composition build up around a thistle plant, which generates other branches ornated with diverse inflorescences. The composite language used in the mausoleum invokes the botanic and the composition of the floral frieze in the Ara Pacis. The collected data allowed to date the construction and the utilisation in the first half of the 1st century AD. This contribution discusses the reinterpretation of the whole monument, taking into account the stratigraphical context, the architectural variety, the mural paintings, the funerary rites and the material culture.; Il mausoleo dei “girali di acanto” è situato a un centinaio di metri a nord della Porta mediana delle fortificazioni settentrionali di Cuma. La costruzione è composta da un dromos che conduceva a un ambiente ipogeo sul quale si elevava una struttura probabilmente del tipo “a fornice”. L’insieme dei muri dell’ambiente ipogeo è ricoperto da intonaco dipinto. La parte inferiore delle quattro pareti è decorata da finti blocchi in marmo bianco, mentre le lunette delle pareti est e ovest sono ornate da un’elegante composizione costruita intorno a una pianta di cardo da cui si dipanano tralci caratterizzati da diverse infiorescenze. Il linguaggio composito adottato nel mausoleo cumano richiama la botanica e la composizione del fregio floreale dell’Ara Pacis. I dati a disposizione hanno permesso di inquadrarne la costruzione e l’uso nella prima metà del I sec. d.C. Il contributo propone una rilettura del monumento nel suo insieme, riprendendo il contesto stratigrafico, la tipologia architettonica, la decorazione pittorica, i riti funerari e la cultura materiale.

International audience; The study combining stratigraphy, funerary typology, funerary gifts, epigraphy and anthropological data provides new data on the Cuman society of this period; moreover, it adds further informations on funerary self-representation of diverse ethnic groups within the city. Cuma is conquered in 421 BC by the Campanians; a century after, in 334 BC, the city get the civitas sine suffragio. The acquisition in 180 BC of the right of using Latin in public acts and of trade lets suppose that the process of “Romanization” is finished at Cuma. The archaeological evidence brought to light in the last years in the northern necropolises displays a frame more articulate, where the Roman presence doesn’t appear as preponderant as what seem to show the historical sources or the urbanistic transformations of public spaces within the city. The sources on which depends our research come all from the northern funerary space. This latter extends from the North/East of the mount of Cuma to the valley that is delimited on the West by the dryed-up lake of Licola, and on the East by the hills known under the name of the Coast of Cuma. In this area, between the IInd century and the first decades of the 1st century BC, the funerary landscape reveals the presence of imposing semi-hypogeum chamber tombs with barrel vaults for multiple inhumation burials, and "parallelepiped” burials with stele, or pits with gravestones (cippus) arranged to accommodate individual cremations. Both chamber tombs and cremation burials contain inscriptions in Oscan or Latin that characterize individuals as of Oscan origin. In several cases, the names engraved in the tuff are related to families already known in Cuma and in the Phlegraean territory. The burials brought to light illustrate the cultural vivacity of Cuma, a city that, despite continuing to preserve a Greek cultural substratum and although it overlooked the Roman world, continues to be influenced by a strong Oscan component. In this type of society, which we could define as mixed, the Oscan families or the families with an Oscan origin, in addition to maintaining their cultural integrity, still hold the political and economic power of the city at this stage. Even though Heii, Modii, Auxii, Antii, Staii get closer to the Roman civilization, in the funerary ritual they "latinized", they went on representing themselves in the first decades of the first century BC according to the "Oscan manner".

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International audience; Durante gli anni di ricerca sulle necropoli settentrionali di Cuma, il Centre Jean Bérard, in collaborazione con la Soprintendenza Archeologica di Napoli, ha portato alla luce una serie di sepolture di II-I sec. a.C. Lo studio congiunto del palinsesto stratigrafico, dei corredi, del repertorio epigrafico e dei dati antropologici ha permesso di apportare nuove informazioni sulla società cumana e soprattutto aggiungere ulteriori dati sull’autorappresentazione funeraria dei diversi gruppi etnici all’interno della città.Cuma nel 334 a.C. ottiene la civitas sine suffragio e nel 318 a.C. è sottoposta alla giurisdizione della Praefectura Capuam Cumas. I risultati delle ricerche degli ultimi anni hanno ampliato notevolmente il quadro delle conoscenze sul periodo osco a Cuma e, più in generale, sulla fase tra la metà del II e i primi decenni del I sec. a.C. quando si registrano significativi interventi architettonico-edilizi in diversi punti della città (foro, fortificazioni, acropoli, etc.). Tutte le città dei Campi Flegrei conoscono in questa fase un periodo di grande vivacità economica durante il quale la regione riveste un ruolo di primo piano nei contatti e negli scambi nel bacino del Mediterraneo. La fine delle guerre puniche e la fondazione della colonia romana marittima di Puteoli nel 194 a.C. ne accelerano notevolmente lo sviluppo economico. L’acquisizione nel 180 a.C. del diritto di usare il latino negli atti pubblici e nel commercio (Liv. 40.43.1) lascia presupporre che a Cuma si sia realizzato il processo di “romanizzazione”.La zona presa in esame in questo contributo si estende fuori dalle mura settentrionali, lungo gli assi stradali che uscendo dalle porte principali della città si dirigevano verso nord. In questa area, tra la seconda metà del II e la metà del I sec. a.C. il paesaggio inizia ad animarsi della presenza di sontuose tombe a camera semi ipogeica e di un cospicuo numero di tombe individuali a cremazione.L’analisi dei dati sembra indicare che nella seconda metà del II sec. a.C. il gruppo umano in esame non prediliga un rituale in particolare: cremazione e inumazione sono attestate in maniera univoca. Quello che però sembra mutare completamente è la tipologia architettonica, in apparenza legata alla pratica funeraria adottata: a pochi metri di distanza tra loro insistono tombe a camera per inumazioni plurime e tombe a “parallelepipedi con stele” o a fossa con cippo predisposte per accogliere i resti cremati di un solo individuo. Nel caso delle prime, si tratta soprattutto di tombe a camera semi ipogeica con volte a botte, sormontate da semata. Queste ultime, messe in opera con grandi blocchi in tufo giallo flegreo, ospitano al loro interno due o tre letti o cassoni funerari. Il rito adottato, come già detto, è l’inumazione. Il defunto è posto su un leggero strato di sabbia accanto al quale è deposto il corredo funerario che appare fortemente standardizzato ma di qualità non trascurabile. Si tratta nel caso d’inumazioni femminili di oggetti che alludono a due sfere del mundus muliebris : da una parte, attraverso la deposizione di manufatti legati al mondo della cosmesi e della cura personale è rappresentata la potenzialità seduttiva della donna mentre, dall’altra, fusi e conocchie ne delineano il ruolo di mulier lanifica, ovvero di donna che ha realizzato il matrimonio. Il ruolo sociale dell’uomo invece non è enfatizzato attraverso il corredo funerario; questo, quando presente, si limita al solo strigile che potrebbe alludere all’educazione (atletica) del defunto. La mancata connotazione, come nelle fasi precedenti, dell’uomo come guerriero potrebbe far ipotizzare un ruolo differente all’interno della società: egli è ora un cittadino non solo osco ma anche romano e non ha bisogno di armi o altri oggetti per connotarsi come tale. Pertanto, la tomba all’interno della necropoli potrebbe costituirne il riflesso del ruolo occupato all’interno della società. Non vanno dimenticati, infine, gli stili che, solitamente accompagnati da un calamaio, connotano il defunto come soggetto alfabetizzato e colto. Contemporanee a queste sepolture sono le tombe a “parallelepipedi con stele superiore”. Tale tipologia tombale prevede un ricettacolo in tufo, composto da due grandi blocchi scavati all’interno per dar alloggio al cinerario sempre in ceramica. All’interno dell’urna, oltre alle ossa combuste, si ritrovano alcuni resti del corredo funerario cremato insieme al defunto; oggetti che non si discostano molto dal repertorio tipico delle tombe a camera. In alcuni casi, al momento della cremazione il corpo doveva essere posto su un letto come testimoniano i frammenti combusti in osso finemente lavorato all’interno dei cinerari.Alcune sepolture conservano sulla parte sommitale dei cippi o delle stele iscrizioni in osco o in latino che connotano gli individui come di origine osca. I nomi incisi nel tufo, in molti casi, sono collegabili a famiglie già attestate a Cuma e nel territorio.Con il sopraggiungere del I sec. a.C. a queste tombe si affianca una cospicua quantità di tombe individuali, probabilmente pertinenti ai ceti inferiori della popolazione. Si tratta di sepolture secondarie a cremazione segnalate da cippi in tufo simili a quelli attestati nella fase precedente. Le ossa combuste sono deposte all’interno di urne cinerarie, recipienti d’uso quotidiano generalmente adibiti alla cottura dei cibi. Quasi del tutto assenti sono gli oggetti di corredo; alcuni balsamari in ceramica documentano l’esistenza di rituali funerari in relazione con le tombe. In questa fase, la parte sommitale dei cippi e delle stele è caratterizzata da un’iscrizione unicamente in latino che documenta la presenza di individui di cittadinanza romana, alcuni dei quali di origine osca. Lo scavo degli ossuari e l’analisi antropologica dei contesti tombali hanno permesso di evidenziare non solo i dati biologici delle persone deposte ma hanno fornito anche utili informazioni riguardo le pratiche post-crematorie e su alcuni gesti inerenti la conduzione di una cremazione, la raccolta dei resti ossei (l’ossilegium) e la loro deposizione in tomba. Le sepolture qui presentate mostrano bene la vivacità culturale della città flegrea: una città che, nonostante continui a conservare un substrato culturale greco (Strab. 5.4.4.) e nonostante si sia affacciata al mondo romano in maniera preponderante, continua ad essere influenzata da una forte componente osca (Vell. 1.4.2). In questa società, che potremmo definire multietnica, le famiglie osche o di origine osca oltre a mantenere la loro integrità culturale sembrano detenere anche il potere politico ed economico della città. Questo dato non si evince solo dalle pratiche funerarie ma è ben documentato anche da alcune epigrafi presenti nei settori pubblici della città, dove l’utilizzo dell’osco nelle iscrizioni dedicatorie è un ulteriore forte segnale del potere della compagine italica.Quello che emerge è la presenza di una comunità di individui legati da una medesima origine che, sia nel privato, quindi nella pratica funeraria, sia nel pubblico, afferma e sottolinea la sua appartenenza ad un gruppo etnico. Heii, Modii, Auxii, Antii, Staii pur essendosi avvicinati alla civiltà romana, che sempre di più fa sentire il suo peso in Campania, nel rituale funerario si “latinizzano” pur continuando ad autorappresentarsi fino agli inizi del I secolo alla “maniera osca”.

International audience; Lo studio di una tecnica costruttiva peculiare del mondo romano, quale l’opera reticolata, e l’individuazione di una sua linea evolutiva portano nuove informazioni sulle architetture realizzate con questo tipo di tessitura muraria. Un’analisi metrica e dimensionale, ancorata a contesti datati, permette di incrementare i dati a livello cronologico, che poi possono essere affinati con le altre datazioni desunte dallo studio archeologico di un sito. L’applicazione di questo metodo scientifico, basato sull’analisi autoptica delle murature, ha portato ad individuare una tendenza di sviluppo dell’opera reticolata, per il centro di Cuma.

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Macroscopical and microscopical observations on extant and fossil plants have been made. Observations on extant plants led to study the effects of volcanic gases on the cuticle ultrastructure of Pinus halepensis and Erica arborea sampled in the volcanic area of Phlegrean Italy. TEM observations on P. halepensis cuticles fumigated or not by volcanic gases revealed: 1) insignificant thickness variations of the cell wall plus cuticle among current- and first-year-old needles of both fumigated and not fumigated trees; 2) a calcium oxalate accumulation in fumigated leaves; 3) moreover, in respect to the cell surface, fibrils are disposed parallel to the surface of the cuticle. In specimens of E. arborea fumigated or not by volcanic gases, 1) the total thickness of cuticles varies significantly; 2) in plants experiencing chronic fumigation the A2 layer increases its thickness. As for fossil plants, the cuticles of Cretaceous Fossil-Lagertätten of Cusano Mutri and Pietraroja have been studied. In the former: 1) numerous taxa belonging to conifers have been identified; 2) the new species Frenelopsis cusanensis has been described; 3) Montsechia vidalii has been found outside of Spain. Taxonomical studies allowed the description of typical Euro-Sinian fossil plants. Sedimentological and taxonomical studies suggest semi-arid or arid conditions in a subtropical or tropical climate. It is worth noting as for Cusano Mutri locality, evidence of wildfire (fusain) suggests a periodic combination of arid periods, high temperatures and lightning strikes., Des observations macroscopiques et microscopiques sur les plantes actuelles et fossiles ont été effectuées. Sur les plantes actuelles ont été effectué des observations relativement aux effets des gaz volcaniques sur l’ultrastructure des cuticules de Pinus halepensis et de Erica arborea récoltés dans l’aire volcanique des Campi Flegrei, Italie. Les observations conduites au TEM sur les cuticules de P. halepensis, influencé et non influencé par les gaz volcaniques, ont montré que : 1) l'épaisseur totale de la CM (cuticule) + CW (paroi pectocellulosique) ne subit pas de variations significatives d'épaisseur ; 2) la cuticule des aiguilles influencée par les gaz volcaniques montre une accumulation d’oxalate de calcium ainsi que 3) un réarrangement des fibrilles disposées parallèlement à la surface. Les observations conduites sur E. arborea ont permis de 1) constater que les épaisseurs totales des cuticules, influencées ou non par les gaz, sont significativement différentes ; 2) en présence de gaz volcaniques la couche externe A2 subit un accroissement d’épaisseur significatif. Par rapport aux macro-restes végétaux fossiles, les localités du Crétacé de Cusano Mutri et Pietraroja ont été étudiées. Le première site fossilifère a permis 1) d’identifier plusieurs taxa appartenant aux conifères; 2) de décrire une nouvelle espèce de conifère: Frenelopsis cusanensis; 3) de trouver l’angiosperme ancestrale Montsechia vidalii. L’étude taxonomique a permis de décrire des entités typiques de la Province Euro-Sinienne. L’étude sédimentologique et systématique montre un climat plutôt tropical-subtropical, des abondants fusains montrant des incendies naturels.

The precise relocation of micro-earthquakes using waveform cross-correlation is an efficient tool for defining the spatial characteristics of seismogenic structures in volcanic areas. To be applied and to provide meaningful results, the technique requires, however, the presence of sufficient amounts of similar events. We examined about 870 earthquakes recorded at the Campi Flegrei (CF) caldera by a temporary digital network during the end of the 1982-1984 bradiseismic crisis. The classification of these earthquakes indicates a surprising low amount of similar events, especially according to the clustered aspect of the seismicity. The relocation technique, allows only to identify 3 elongated patterns that may be interpreted as small faults which are dipping inward toward the center of the caldera. To determine up to which point this low similarity rate is unusual, we examined the rates for several data sets coming from various volcanic areas: Hawaii, Mount Pinatubo (Philippines) and Piton de la Fournaise (La Reunion Island). The results show for all areas, percentages of similar events significantly higher than for CF and indicate that the low rate observed there is not just a matter of low detection threshold or network characteristics. At CF, most of the seismicity appears to be diffused and generated along small fractures rather than along well defined fault structures. The low similarity rate is in good agreement with a seismicity generated in a fractured medium by overpressure in the hydrothermal system and low deviatoric local stress. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

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International audience; We applied a type of depth migration for converted seismic phases to active and passive seismic data sets from the Campi Flegrei volcanic region in southern Italy. The migration method is based on the diffraction summation migration technique. Travel times to grid points in a volume were calculated in smooth P and S-velocity models and trace energy near the calculated converted phase time was stacked over multiple sources at one receiver. Weighting factors based on Snell's Law at an arbitrarily oriented local interface were applied to better focus trace energy. PP reflection images from the active data set provide increased detail to images of the caldera rim from other studies. The migrated images also show features near 2–3 km in depth beneath Pozzuoli City, which may be associated with an over-pressured gas volume, as suggested by other geophysical investigations. Possible deeper features near 4 km depth may be related to the presence of the carbonate basement or may image a previously undetected feature, such as a small body of strongly thermometamorphosed volcanic rock. The current passive earthquake data set from the 1984 ground uplift episode was not well suited to the converted phases analysis due to narrow P–S windows and high noise levels in the traces. However, two stations provide confirmation and extension of imaged features in the active data.

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Geophysical Research Letters, v. 30, p. 19, 2003. http://dx.doi.org/10.1029/2003GL018173; International audience; An extended marine, active seismic survey has been performed on September, 2001 in the gulfs of Naples and Pozzuoli by recording about 5000 shots at a network of 62 sea bottom and 72 on shore seismographs. 3-D images of the shallow caldera structure are obtained from the tomographic inversion of about 77000 first P arrival times using the Benz et al. [1996] tomographic technique. The buried rim of the Campi Flegrei caldera is clearly detected at about 800-2000 m depth, as an anular high P-velocity and high density body. It has a diameter of about 8-12 km and a height of 1-2 km. According to stratigraphic and sonic log data from deep boreholes and tomographic P velocities, the rim is likely formed by solidified lavas and/or tuffs with interbedded lava. This study confirms the existence for a depressed limestone basement beneath the caldera at less than 4 km depth, while no evidence are found for shallower magmatic bodies.