LE SCORIE METALLURGICHE DI TOR CALDARA, ANZIO-RM · dell’attività vulcanica dei Colli Albani di-...

LE SCORIEMETALLURGICHE DI TOR CALDARA, ANZIO-RMStefano Palombi *, Fabio Bellatreccia **, Roberto Pucci **** [email protected]** Dipartimento di Scienze Geologiche dell’Uni-versità Roma Tre. Largo S. Leonardo Murialdo 1 -I-00146 Roma*** Gruppo Mineralogico Romano

Tutti i campioni illustrati sono della collezione diStefano Palombi. Salvo diversa indicazione, le foto-grafie sono state eseguite da Roberto Pucci.

INTRODUZIONE

Tor Caldara è una “Riserva NaturaleRegionale” che si trova, lungo il litoraletirreno, poco a nord di Anzio (RM) al km34,400 della strada litoranea (S.S. 601) traOstia e Anzio.

La riserva si estende su un’area pres-soché quadrata di 44 ettari che si affacciasul mare dove, in un alternarsi di strati diargille e sabbie cementate, forma una fa-lesia di una decina di metri.

L’area è caratterizzata dalla presenzadi mineralizzazioni solfifere dovute allarisalita di gas come acido solfidrico e ani-dride carbonica che, interessando le faldeacquifere, determinano la formazioni disorgenti di acque fortemente mineralizza-te e lievemente termali con temperaturecomprese tra 23 e 28°C. Tali risalite di gasdevono considerarsi fenomeni residualidell’attività vulcanica dei Colli Albani di-rettamente correlabili con le altre manife-stazioni solfifere poste in un allineamentonord-sud nell’area sud-occidentale dellostesso complesso vulcanico (Frattocchie-Marino; Miniera della Zolforata; Quartodella Solforatella di Pomezia; Acqua Sol-fa di Ardea) (Mantero, 1995; Lini et al.2003; Mattias e Massacci, 2003).

La zona (fig. 1) è stata oggetto di col-tivazione a cielo aperto dello zolfo findall’antichità e numerosi sono i reperti diepoca della Roma imperiale che testimo-niano questa attività, attività che si è poiprotratta fino ai primi decenni del 1800(Mantero, 1995).

Nella località, oltre lo zolfo normalmen-

Il Cercapietre 1-2 /2009, 44-56 Palombi S. et. al.: Le scorie metallurgiche di Tor Caldara…

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Fig. 1. Tor Caldara, panoramica della vecchia cava di zolfo.

te in croste e solo più raramente in cristal-lini, sono stati rinvenuti altri minerali qua-li: marcasite, gesso, alunite, jarosite, me-lanterite, halotrichite (Lini et al., 2003).

IL RITROVAMENTO

La Riserva è caratterizzata dalla pre-senza, sul bordo di un promontorio, diuna torre medioevale della metà del 1500,costruita, per la difesa della costa, sui re-sti di una villa romana di epoca imperiale(fig. 2) della quale furono usati i materia-li e della quale restano ora poche tracce,essendo in parte franata sulla sottostantespiaggia a causa dell’erosione provocatadal mare.

Sulla spiaggia posta sotto la falesia sipossono notare, oltre alle tracce dei depo-siti delle acque mineralizzate costituiti dacroste di gesso o in alcuni punti dagoethite, anche i resti di fossili pleistoce-nici di bivalvi ed echinodermi nei qualitalvolta il carbonato di calcio è stato so-stituito dallo zolfo.

È proprio alla base della falesia che, da

parte di uno degli autori (SP), è stato no-tato l’affioramento di un buon numero di“ciottoli” nerastri o rivestiti da una patinaargentea, (figg. 3 e 4) di forma irregolaree di peso inconsueto. Il peso è la cosa chesi era notata subito prendendo in manouno di questi ciottoli e che ha aveva por-tato ad effettuarne un esame più attento.Dopo ripulitura da sabbia e argilla i “ciot-toli” mostravano l’aspetto inconfondibiledi scorie metallurgiche. Nella notte prece-dente la raccolta c’era stata una forte ma-reggiata di maestrale e le scorie erano af-


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Fig. 2. Tor Caldara, resti della villa romana.

Fig. 3. Scorie nerastre sulla battigia.

fiorate in buon numero nella zona setten-trionale del promontorio.

In seguito si notavano gli stessi mate-riali, seppure in quantità molto minore,anche sul piano di campagna nella zonacircostante la Torre (fig. 5), ma in questicasi apparivano più spigolosi e quasi prividelle mineralizzazioni che invece eranostate notate nella prima raccolta, segniinequivocabili dell’azione dell’acqua delmare sulle scorie rinvenute sulla battigia,sia sulla forma (che risultava più arroton-data) sia sul chimismo (con la formazionedi altri minerali).

Ad una ricerca sul campo più accura-ta, al fine di comprenderne l’origine, ri-

sultava che le scorie erano poste sotto labase della villa di epoca romana, forse aconsolidarne le fondamenta, e costituiva-no una sorta di “deposito” la cui sezioneera ben evidente nella parte superioredella falesia tagliata dalla frana; talvoltale stesse scorie venivano osservate ce-mentate nei resti dei muri della stessa vil-la (fig. 6). All’esame al microscopio lepiccole bollosità, interne alla massa spu-gnosa, risultavano contenere diversi mi-nerali cristallizzati di dimensioni da milli-metriche a submillimetriche, da bianca-stre a incolori e incrostazioni azzurro-ver-dastre: era chiaro che stava venendo fuo-ri qualcosa di nuovo per la zona, che an-dava approfondito.

Infatti la presenza di scorie metallurgi-che, del tipo di quelle rinvenute a Baratti(Piombino, LI) o alla Fucinaia (Campiglia,LI), nella zona destava alcune perplessità,data la presenza molto limitata di solfuri,anche se erano presenti le altre discrimi-nanti: argilla per il forno fusorio, legna peralimentarlo, un piccolo corso d’acqua emaestranze per gestire il forno dato chenello stesso sito già si estraeva lo zolfo.


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Fig. 4. Scorie. Fig. 6. La falesia sotto la Villa Romana; lo strato scurosotto i laterizi è costituito dalle scorie.

Fig. 5. Scorie sul piano di campagna vicino alla Torre.

LE SCORIE

Dal punto di vista macroscopico, alcu-ne scorie hanno un aspetto spugnoso, al-tre sono più compatte, altre ancora ap-paiono vetrose.

In sezione sottile esse mostrano gene-ralmente una struttura granulare ed unatessitura isotropa (fig. 7) in cui, all’inter-no di una massa costituita da ossidi di fer-ro (Fe) e silicati di Ca, Fe, Mn Al e Mg(Si), si evidenziano granuli metallici diforma da irregolare a tondeggiante (M) epiù rari elementi, sempre tondeggianti ocon spigoli smussati, di composizione dafrancamente silicatica ad intermedia.

Si osservano inoltre rare zone spugno-se di composizione silicatica.

I granuli metallici (fig. 8) mostranocomposizioni variabili da solo piombo apiombo e antimonio in proporzioni varia-bili; talvolta sono presenti granuli conte-nenti bario e stronzio in vario grado finoalla barite vera e propria. Le scorie, inol-tre, contengono frammenti di legno car-bonizzato (fig. 9), elemento che potrebbeessere sfruttato per tentarne una datazio-ne attendibile attraverso una analisi alCarbonio 14.

I MINERALI

I minerali delle scorie sono stati carat-terizzati tramite diffrazione ai raggi Xpresso il Laboratorio del DépartementHistoire de la Terre del Muséum Nationald’Histoire Naturelle di Parigi. Sono stateinoltre effettuate analisi chimiche qualita-tive al microscopio elettronico SEM-EDS. Va evidenziato che tali analisi nonconsentono di rilevare la presenza di ele-menti a basso numero atomico (dall’idro-


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Fig. 7. Foto SEM-BSE di una scoria in sezione sottile.

Fig. 8. Foto SEM-BSE di sezione sottile. Mineralizza-zioni in vene a prevalente contenuto di Pb (più chiare)ai bordi ed all’interno di un granulo con evidenti ban-dature composizionali (massa grigia più scura), a com-posizione Pb Sb.

Fig. 9. Frammento di legno carbonizzato di 5,5 mm in-cluso in una scoria.

geno al boro) e che carbonio, azoto ed os-sigeno sono rilevabili, ma solo in condi-zioni analitiche molto particolari.

Fosgenite – Pb2(CO3)ClÈ sicuramente il minerale più frequen-

te tra quelli osservati; è stato identificatomediante diffrazione ai raggi X e analisichimica qualitativa al SEM-EDS (fig. 10).

Si presenta in cristalli con morfologiediverse e caratteristiche della specie (figg.11-21), sempre limpidi, generalmente in-colori con le facce del prisma molto spes-so ricche di striature nel senso dell’allun-gamento. Le dimensioni dei cristalli varia-no da 0,4 a 2 mm.


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Fig. 10. Spettro al SEM-EDS della fosgenite.

Fig. 11a. Fosgenite, cristallini di 0,6 mm.

Fig. 12a. Fosgenite, cristallini di 0,5-0,7 mm.

Fig. 11b. Fosgenite, foto SEM.



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Fig. 13a. Fosgenite, cristallo di 0,5 mm.

Fig. 14a. Fosgenite, cristallo di 2 mm.

Fig. 15a. Fosgenite, cristallo maggiore 1,5 mm.





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Fig. 16. Fosgenite, cristallo 1 mm.

Fig. 18. Fosgenite, cristallo maggiore 1 mm.

Fig. 20. Fosgenite, cristallo 0,4 mm.

Fig. 17. Fosgenite, cristalli 0,5-1 mm.

Fig. 19. Fosgenite, cristallo maggiore 1,5 mm.

Fig. 21. Fosgenite, cristallo 0,6 mm.

Cerussite – PbCO3

In cristalli lamellari più o meno allun-gati di dimensioni molto inferiori al milli-metro, spesso raccolti in ciuffi (figg. 23-26); in genere incolori o ricoperti da pati-ne rossastre costituite probabilmente daossidi di ferro. In alcuni casi si osservanole geminazioni caratteristiche della specielungo {110}.

Anche in questo caso la specie è stataidentificata mediante analisi diffrattome-triche ai raggi X e analisi chimiche quali-tative al SEM-EDS (fig. 22).


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Fig. 23a. Cerussite, cristallini di 0,25 mm.

Fig. 24. Cerussite, cristallini di 0,5 mm.

Fig. 23b. Cerussite, foto SEM.

Fig. 25. Cerussite, cristallini di 0,3 mm. Si notano alcu-ni cristalli geminati secondo {110}.

Fig. 22. Spettro al SEM-EDS della cerussite.

Penfieldite – Pb2Cl3(OH)Già osservata come prodotto di altera-

zione nelle scorie metallurgiche della lavo-razione di minerali di Pb di Laurion (Gre-cia) e di Baratti (Piombino, LI), è statarinvenuta anche tra i prodotti di ossidazio-ne nel giacimento di minerali di piombodel Distretto di Sierra Gorda in Cile.

Il minerale si presenta in rari prismiesagonali allungati, spesso in associazioneparallela, trasparenti ed incolori di di-mensioni da 1 a 1,5 mm (figg. 27 e 28).

Il minerale è stato identificato median-te diffrazione ai raggi X e analisi qualita-tiva al SEM-EDS (fig. 29).

I parametri di cella raffinati dal dif-frattogramma sono:

a = 11,380(1)Å; c = 4,030(1)Å.Va detto che la distinzione tra la pen-

fieldite e la fosgenite è possibile soltantotramite la diffrazione ai raggi X poiché glispettri EDS sono molto simili.


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Fig. 26a. Cerussite, cristallini di 0,5 mm ricoperti da unapatina rossastra.

Fig. 26b. Spettro al SEM-EDS della cerussite rappre-sentata in fig. 26a. La presenza del Fe è dovuta moltoprobabilmente alle patine rossastre di ossidazione del-lo stesso elemento che ricoprono la cerussite.

Fig. 27. Penfieldite, cristallini di 1-1,5 mm.

Fig. 28. Penfieldite, cristallino di 1 mm, particolare del-la fig. 27.

Barite/Celestina – (Ba,Sr)SO4

Rinvenuta con minore frequenza nellebollosità delle scorie, si presenta in cri-stallini tabulari biancastri spesso ricopertidi patine rossastre di ossidazione. Le di-mensioni dei cristalli variano da 0,2 a 0,4mm (figg. 30 e 31).

L’identificazione è stata resa possibiledall’analisi chimica qualitativa al SEM-EDS (fig. 32), che tra l’altro mostra lapresenza di stronzio tanto da far pensaread un termine intermedio tra barite e ce-lestina.

Calcite – CaCO3

In cristalli quasi aciculari di dimensio-ni fino a un millimetro, spesso in fitti ag-gregati ialini o biancastri (figg. 33 e 34).

Anche in questo caso il minerale è sta-to identificato in base all’analisi chimicaqualitativa al SEM-EDS.

Gesso – CaSO4·2H2ORitrovato in rari cristallini sub-milli-

metrici, prismatici allungati trasparenti eincolori.


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Fig. 29. Spettro al SEM-EDS della penfieldite.

Fig. 30. Barite/celestina, cristallino di 0,25 mm.

Fig. 31. Barite/celestina, cristallini di 0,2-0,4 mm.

Fig. 32. Spettro al SEM-EDS della barite/celestina.

Altri minerali

Diverse altre specie sono state osser-vate ma non caratterizzate con certezza acausa delle limitate quantità di materialedisponibile o per la unicità dei campioni.

Tra i più interessanti si segnala uncampione (figg. 35 e 36) la cui analisi chi-mica qualitativa al SEM-EDS evidenziala presenza esclusiva di piombo e per ilquale, sulla base del colore rosso cupo edella giacitura, si può fare l’ipotesi che sitratti di litargirio (PbO).

Per altri campioni, come quelli dellefigg. 37, 38, 39 e 40 di colore verde o az-zurro più o meno intenso, si può dire sol-tanto che si tratta di minerali di rame, da-to che le ridottissime quantità non hannoconsentito approfondimenti.

Per un ultimo minerale (fig. 41), trova-to in rari piccoli cristalli di abito bipirami-dale e di colore azzurro, si può solo ipo-tizzare che si tratti di una fase tipo cu-mengéite - Pb21Cu2+

20Cl42(OH)40·6H2O -(tetraedrica) oppure boleite –KPb26Ag9Cu24Cl62(OH)48 – (cubica).


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Fig. 33. Calcite, cristalli di 0,7-1 mm. Fig. 36. Litargirio?, cristallini di 0,25 mm.

Fig. 34. Calcite, cristallini di 0,1 mm in un fitto aggre-gato.

Fig. 35. Litargirio?, area di 6�3 mm.

CONCLUSIONI

Considerato che la presenza di giaci-menti con minerali di piombo e antimo-nio, oltre a quelli toscani e sardi, è limita-ta nel Lazio al “bacino metallifero” dellaTolfa e che nella zona di Tor Caldara nonsono mai stati rinvenuti resti di forni fu-sori, la presenza di queste scorie suscitadiversi interrogativi. Senza dubbio essesono di epoca precedente a quella in cui èstata costruita la villa romana, villa che asua volta potrebbe essere stata edificatasui resti di un’altra costruzione.


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Figg. 37, 38, 39 e 40. Minerali di rame in aggregati submillimetrici. La foto in alto a sinistra è di S. Palombi.

Fig. 41. Cumengéite?, boleite?, cristallino di 0,15 mm.

Nonostante i nostri tentativi di coin-volgere soggetti con competenze archeo-logiche specifiche, per ora non siamo ingrado di dare risposte certe. Augurandociche in un futuro non molto lontano sipossano formulare delle ipotesi plausibilisulle loro vicende; per ora ci accontentia-mo di ammirare al microscopio le bellemineralizzazioni rinvenute e a fornirne al-cune delle foto più significative per tuttigli amanti dei minerali.

Ringraziamenti

Si ringraziano il Dott. Gian Carlo Pa-rodi ed il Dott. Serge Miska del Laborato-

rio del Département Histoire de la Terredel Muséum National d’Histoire Naturelledi Parigi per le analisi diffrattometriche.

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE

LINI M., MATTIAS P., MASSACCI G., (2003) - Lozolfo di Tor Caldara-Anzio - “Il Cercapietre”Notiziario del G. M. R., 1-2/2003, 27-32.

MANTERO F.M., (1995) - Lo zolfo. Dal volume: “TorCaldara - Dalla Selva al Bosco - Un ambiente, lasua storia, i suoi abitanti” - Libreria EditriceViella Roma, 61-100.

MATTIAS P., MASSACCI G., (2003) - Lo zolfo nel La-zio, miniere e mineralizzazioni, giacimenti e vi-cende - Accademia Nazionale delle Scienze det-ta dei XL, Roma, XXX, pp. 88-94.


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