Le Ocre e la Crisocolla come esempi di nanominerali di alterazione nelle miniere a solfuri misti della Toscana meridionale

Premessa I minerali possono essere molto più complessi rispetto a quanto creduto fino ad uno o due decenni fa. Si è arrivati a questa conclusione dalla scoperta che le loro pro- prietà chimiche e fisiche, specie quando i minerali in questione sono nell’ordine dei na- nometri, variano con le dimensioni. Queste variazioni sono per lo più dovute a differen- ze nelle strutture atomiche di superficie o prossime ad essa, ed in questi piccolissimi re- gni dimensionali la forma dei cristalli e la topografia superficiale variano in funzione delle dimensioni. Ѐ stato stabilito che queste variazioni possono modificare in maniera importante la cinetica e la modalità di reazioni geochimiche e biogeochimiche impor- tanti. Questo riconoscimento allarga ed arricchisce il nostro punto di vista sull’influenza che hanno i minerali nell’idrosfera, la pedosfera, la biosfera e l’atmosfera (Hochella et al., 2008). Le tematiche affrontate in questa tesi sono la natura ed il comportamento di alcuni nanominerali e dei colloidi. Attraverso un lavoro di laboratorio ed una fase di raccolta bibliografica si è mirato ad approfondire la conoscenza riguardo alcune fasi mineralogi- che presenti alla nanoscala, al fine di ottenere un quadro meglio definito sul contributo e l’influenza che queste hanno sui processi naturali. Verranno affrontati, a tal proposito, i casi specifici della crisocolla e delle ocre; la prima è un minerale secondario associato a giacimenti di calcopirite, descritto nei ma- nuali di mineralogia come un silicato idrato di rame con una probabile struttura smecti- tica; le seconde formano depositi caratterizzati dalla presenza di ossidrossidi di Fe (III), conosciuti fin dalla preistoria per le loro proprietà pigmentali. I campioni di crisocolla provengono dalla Val di Cornia e più precisamente dalle gallerie del parco archeomine- rario di S. Silvestro, mentre le ocre sono state campionate sia dalle stesse gallerie che da depositi di acque di versante nella zona di Massa Marittima, in prossimità del fiume Merse. 4