La Pietra Alberese

Fra le pietre ornamentali e da costruzione più diffuse in Toscana, il calcare alberese è una di queste. Il naturalista Giovanni Targioni Tozzetti, verso la fine del '700, ipotizzò che la presenza di figure a forma di "alberelli" sulle superfici di strato fosse il motivo per cui si iniziò a identificarlo con questo nome.

Si tratta di un calcare marnoso (ovvero con una bassa percentuale di argille) di colore grigio o nocciola; una lunga esposizione alla luce riesce però a schiarirlo fino a risultare quasi bianco.

In scuro i cosiddetti "alberelli" che danno il nome a questo tipo di calcare marnoso.

Inquadramento geologico

Questo tipo di calcare proviene da depositi oceanici di origine alpina che risalgono al Paleocene/Eocene inferiore (fra 65 e 50 milioni di anni fa circa). 

L'oceano esistente allora e chiamato Ligure-Piemontese (leggi questo articolo per saperne di più), è stato suddiviso dai geologi in due Domini, Interno ed Esterno (uno più occidentale e l'altro più orientale). Il Dominio Ligure Esterno è formato da diversi depositi, delimitati da contatti tettonici (sovrascorrimenti) e uno di questi è chiamato Unità Morello. Questa unità è composta da alcune formazioni: Sillano, Pietraforte, Pescina e Monte Morello (che è un famoso rilievo vicino a Firenze). I depositi di calcare alberese fanno parte di questa ultima formazione, assieme a depositi di marne (misto di carbonati e argille) e flysch carbonatici (i flysch sono depositi di frane sottomarine).

In Toscana viene generalmente denominato alberese anche il calcare o calcare marnoso di colore bianco o grigio, cavato nell'area di Santa Fiora sull'Amiata o nell'area pisana.

Schema delle unità tettoniche fra la placca europea e quella africana (Adria).
Nel rettangolo nero la posizione dell'Unità Morello.

L'unità Morello (1), conosciuta anche come Supergruppo della Calvana
quando la suddivisione non era su base tettonica ma formazionale,
comprendendo vaste aree della Toscana e alto Lazio (2 e 3).

Utilizzo

Già i romani si sono serviti del calcare alberese per la costruzione. A Firenze sono stati trovati tratti di acquedotto e di strade costruite proprio con questa pietra. Ma è a Prato e Pistoia che il suo utilizzo ornamentale è maggiore, negli edifici sacri di età medioevale, in accoppiata con il Verde di Prato per la realizzazione dello stile romanico.

Esempio di stile romanico: La chiesa di San Bartolomeo in Pantano a Pistoia

L'utilizzo del Verde di Prato e di Alberese nella chiesa di San Giovanni Fuorcivitas, sempre a Pistoia.

Un altro utilizzo comune è la produzione della calce. Il calcare a 900 °C perde tutti i composti volatili (anidride carbonica ed acqua), tale processo è detto calcinazione. Quella che si ottiene è chiamata calce viva (CaO). L'aggiunta di acqua trasforma questa in calce spenta (Ca(OH)2). Se lasciata maturare in una vasca con eccesso di acqua, si ha la formazione del grassello, utilizzato per alcuni impieghi di muratura e per gli intonaci. Con l'aggiunta di sabbia forma un legante che indurisce con il tempo: l'esposizione all'aria permette l'assorbimento dell'anidride carbonica dall'atmosfera, formando nuovamente carbonato di calcio (CaCO3) che cementa i granelli di sabbia con il materiale utilizzato, spesso ghiaie e ciottoli. 

Terremoto del 23 gennaio 2015 sull'Appennino Tosco Emiliano

Uno sciame sismico ha interessato l'Appennino Tosco Emiliano nella zona di Castiglion dei Pepoli fra le province di Bologna, Pistoia e Prato durante la notte fra il 22 e 23 gennaio 2015.

Diverse scosse di magnitudo media di 2.5 e quattro scosse di magnitudo fra 3 e 3.2 hanno agitato il sonno delle persone residenti in montagna.

Alle ore 7:51 della mattinata di 23 gennaio una scossa di magnitudo 4.3 ha provocato molta paura e per fortuna nessun danno rilevante nella zona. 

Immagine con la localizzazione dell'epicentro del sisma di magnitudo 4.3

Gli Appennini fanno parte del sistema di scontro fra le placche tettoniche europea e africana iniziata circa 80 milioni di anni fa (potete leggere QUI come si sono formati) e tuttora il fronte di spinta si muove verso nordest. 

Sul versante emiliano, l'Appennino settentrionale è caratterizzato da sovrascorrimenti i più avanzati dei quali si trovano sotto la Pianura Padana, coperta dai sedimenti fluviali del Po e dei suoi affluenti; ci si aspetterebbe qui la spinta maggiore ma i geologi hanno riscontrato che molti dei terremoti appenninici rappresentano la riattivazione di antiche faglie più interne.

Schema tettonico dell'Appennino settentrionale. Si possono notare i fronti più avanzati nelle zone di Ferrara e Piacenza.
Più internamente le faglie riattivate che si trovano pressoché in corrispondenza della Via Emilia (linee con triangoli blu).
Sui rilievi invece si trova il fronte di avanzamento del basamento.

La zona di genesi del sisma si trova in una zona sotto posta a distensione (vedi in figura le frecce rosse dove è stata cerchiata la zona dove si trova il paese in questione) ed i dati forniti dell'INGV sul sisma di stamani lo confermano. 

Se andiamo a  vedere il meccanismo focale infatti notiamo che il piano di faglia si trova in direzione NO-SE (orientamento cosiddetto "appenninico" per avere la stessa direzione delle montagne da cui prende il nome) e i probabili piani di scivolamento sono inclinati di 60° verso sudovest e 30° verso nordest. 

Meccanismo focale con l'orientamento della faglia che ha originato il terremoto di M 4.

La struttura del sottosuolo di Castiglione dei Pepoli però è caratterizzata da quella che viene chiamata anticlinale, ovvero una piega con la convessità rivolta verso l'alto, considerata ancora attiva dai geologi e caratterizzata da tettonica compressiva; si può pensare quindi che la struttura che ha generato il sisma sia un'altra, più simile alle strutture del versante toscano degli Appennini.

Sezione geologica del sottosuolo compreso fra Castiglion dei Pepoli e Ferrara.

La zona è considerata ad alto rischio sismico, tanto che è previsto che possa essere colpita da terremoti di magnitudo massima fra 7 e 8, risentendo più che altro degli eventuali sismi molto intensi che potrebbero generarsi nel Mugello, come già avvenuto negli anni 1771, 1914 e 1920 (terremoti di intensità maggiore a M 5).

Verde di Prato, il mantello terrestre come ornamento

E' una pietra caratteristica della Toscana, utilizzata principalmente come ornamento nell'area geografica fra Firenze e Lucca, molto costosa e quindi segno della ricchezza di chi la utilizzava per abbellire le proprie costruzioni. Ha avuto il suo momento di splendore durante il medioevo toscano quando, assieme al calcare alberese ha caratterizzato tutto il periodo detto romanico toscano fra l' XI e il XIII secolo, venendo cavata da un luogo vicino al piccolo borgo di Figline, sull'Appennino settentrionale.

un tipico esempio di utilizzo del Verde di Prato assieme al calcare Alberese per lo stile romanico toscano.
Particolare della Chiesa di San Giovanni Fuorcivitas a Pistoia.
Fonte: Wikimedia.org

Tradizionalmente il Verde di Prato viene considerato un marmo ma in realtà è fatto di serpentinite, una roccia che proviene della parte più superficiale del mantello terrestre ed il suo nome è stato coniato per la somiglianza cromatica alla pelle di un serpente intorno alla metà del '500.

Esempio di serpentinite. Fonte: Wikimedia.org

Come nasce

Come già descritto nel post sulla nascita del bacino di Pistoia, Prato e Firenze, gli Appennini sono una catena montuosa formata da numerosi accavallamenti, generata dallo scontro tettonico fra Africa ed Europa iniziato circa 80 milioni di anni fa. In quel momento inizia a chiudersi quello che è chiamato Oceano ligure-piemontese e le rocce formatesi in fondo a questo oceano vengono stritolate, accavallate le une sulle altre e trasportate verso est dalla tettonica fino a sovrascorrere le rocce della cosiddetta falda toscana. Per questo motivo possiamo trovare rocce provenienti dal mantello terrestre in bella vista sulle nostre montagne; le rocce dei fondali oceanici assieme a quelle del mantello che vengono trasportate alla superficie dalla tettonica sono conosciute come ofioliti.

Schema della chiusura dell'Oceano ligure piemontese (in grigio scuro)

Dobbiamo immaginarci il fondo di questo oceano come un'apertura formatasi con la spaccatura della Pangea: la crosta terrestre si è assottigliata a tal punto che alla fine è avvenuto strappo fra i due supercontinenti Gondwana e Laurasia, lasciando che dal mantello terrestre fuoriuscissero lave basaltiche caratteristiche, chiamate "a cuscino". 

Queste lave si formano nella parte più superficiale del mantello, costituito principalmente da peridotite (una roccia fatta da due minerali principali, olivina e pirosseno) che sta sotto la crosta terrestre: quando questa si assottiglia, la pressione esercitata (chiamata litostatica) diminuisce e si arriva alla fusione parziale del mantello sottostante; la lava per uscire frattura la roccia e, visto che siamo in fondo all'oceano, permette all'acqua di entrare in profondità e a reagire chimicamente con la peridotite del mantello attraverso quella che viene chiamata alterazione idrotermale, ovvero uno scambio di elementi fra le varie componenti (in questo caso le rocce del mantello e l'acqua di mare) in un ambiente di alta temperatura e bassa pressione. La peridotite che subisce questo processo si trasforma in serpentinite ed è caratterizzata dalla presenza di serpentino, un termine che indica i minerali silicatici che si formano in queste condizioni.

Quindi queste rocce sono altamente fratturate e dentro possiamo trovare i prodotti dell'alterazione idrotermale, ovvero calcite, pirite, concentrazioni anomale di metalli pesanti e anche asbesti.

Il serpentino e il rischio per la salute

L'alterazione idrotermale fa sì che fra le varie tipologie di serpentino che si formano, ce ne sia uno che è altamente cancerogeno e pericoloso ovvero il crisotilo, un tipo di amianto (famiglia di minerali silicatici di calcio e magnesio, caratterizzati da fibre estremamente sottili da poter raggiungere facilmente gli alveoli polmonari) estremamente pericoloso se inalato. Fino a che la roccia se ne sta buona come pietra ornamentale non è pericoloso, quando invece viene manipolata in modo improprio generando polvere (penso alle zone di cava di queste pietre a scopo industriale), allora le fibre di crisotilo possono disperdersi nell'ambiente molto facilmente.

Fonte: Università di Torino

Come metalli pesanti, le serpentiniti hanno tenori di cromo e nichel alti perché molto sono affini ai minerali costituenti il mantello (le peridotiti) e la loro esposizione sia naturale che in ambiente di cava può causare la loro messa in circolo che generalmente finisce nei minerali argillosi dei suoli. Non è quindi così illogico aspettarsi valori di metalli pesanti di un certo rilievo nei suoli a valle di affioramenti di serpentiniti, magari se vi sono presenti cave.

Tuttavia questa è una materia ancora controversa e dibattuta, ancora non vi sono prove certe che la lavorazione di questa pietra sia un rischio per la salute umana, essendo l'inquinamento ambientale un campo di indagine relativamente nuovo nel settore delle Scienze della Terra e trattato in maniera consistente a livello normativo solo dagli anni '70.