Bibliografia delle bauxiti carsiche

30/07/2012 Geologia, Studi e ricerche

 

Una bibliografia selezionata delle bauxiti carsiche e terre rosse (Carso classico italiano, Slovenia, Croazia, Paesi dell’ex Yugoslavia, Ungheria)

 

Abstract

Karst bauxites and Terra Rossa (Classic Karst in Italy, Slovenia, Croatia, Countries of the ex-Yugoslavia, Hungary): a selection of the bibliography.

 This article aims to present a survey and a selection of the scientific bibliography about karst bauxites and terra rossa in the areas of Classic Karst (Italy and Slovenia, Istria, Dalmatia, Hungary, Central Europe, regions of ex Yugoslavia, Appennino) regarding the mineralogy, geology, genesis of karst bauxites deposits and terra rossa. It can be expected  that the list will be to benefit scientistes and research.

Riassunto

Viene presentata una selezione bibliografica dei principali articoli scientifici sulle bauxiti carsiche e sulle terre rosse del Carso classico italiano, Slovenia, Croazia, Paesi dell’ex -Yugoslavia, Ungheria).
Scopo del lavoro è fornire ai ricercatori e studiosi del settore una veloce chiave di ricerca.
Key word: Karst Bauxites, Terra Rossa, Bibliography of bauxites and terra rossa

 Introduzione

Attualmente gli studi e le ricerche su bauxiti e terre rosse dei territori carsici del Carso classico, Slovenia, Istria, Dalmazia, Ungheria, Balcani, sono indirizzati verso tematiche specifiche:
-origine
-meccanismi di formazione e giaciture
-caratterizzazione delle tessiture e composizione
-distribuzione sul territorio e differenziazioni mineralogiche in funzione dei siti
-intercorrelazioni con i calcari e con le strutture carsiche adiacenti.
Un compendio corretto sulle analisi delle geo-strutture, rilevate e documentate negli ultimi cent’anni, non è facile, così come non è facile determinare un preciso ed indiscutibile quadro genetico ed evolutivo sia dei giacimenti bauxitici sia dei grandi depositi di terra rossa delle regioni geografiche di cui si tratta.
La difficoltà consiste nel riassumere in modo convincente i rapporti specifici tra le caratteristiche litologiche e geostrutturali dei calcari da una parte, e la distribuzione e le svariate caratteristiche litologiche, mineralogiche, strutturali e sedimentarie di bauxiti e terre rosse;  e le teorie dei vari studiosi sono spesso contradditorie.
Le fonti bibliografiche alle quali poter fare un riferimento sono molteplici e devono essere distinte per datazione, entità, completezza e specificità.
Sull’argomento in oggetto sono disponibili circa mille pubblicazioni scientifiche delle quali circa settecento sull’area dei Balcani, Dalmazia, Istria, Montenegro, ed in genere delle aree dell’ex Yugoslavia.
Una fonte bibliografica ufficiale è sicuramente l’ ICSOBA, struttura di rilevanza mondiale istituita a Zagabria nel 1963 con l’intento di costruire le basi per lo studio e lo sfruttamento  razionale delle bauxiti e dei materiali derivati.
Un riferimento bibliografico di livello mondiale si deve a Fischer E. C.: (1955 – Annotated Bibliography of the Bauxite Deposits of the World. Geological Survey Bulletin, 999. USA Government Printing Office, Washington). Si tratta di una ricca distinta bibliografica, purtroppo datata, sugli scritti riguardanti bauxiti e terre rosse (221 pp.).
Utile bibliografia è quella di Bardossy Gy.: (1966 – Bibliographie des Travaux concernant les Bauxites publiès en français, anglais, russe et allemand. ICSOBA, Paris: pp. 51).
Importante è anche la bibliografia di Sakač K., Marušič R.: [1974 – Bibliography of pubblications on Yugoslav bauxites. Travaux ICSOBA, 11: 101-145; Appendix 1 (1978), 14: 75-85; Appendix 2 (1991), 23: 43-66].
A tutt’oggi tra i principali compendi monografici sulle bauxiti si possono citare quelli di Valeton I.: (1972 – Bauxites: in: Developments in Soil Science 1. Elsevier Publishing Company: pp. 226) e di Bardossy Gy. (1982 – Karst bauxites. Bauxite deposits on carbonate rocks. Elsevier Sci. Publ. Co. Amsterdam-Oxford-New York and Akadèmiai Kiadò, Budapest, pp. 441).
Eccellente la monografia di Buchinsky G. J.: (1971 – Geology of Bauxites. Publ. “Nedra”, Moskva: pp. 307).
Utile è il lavoro di Patterson et Al. (1986 – Geology and Resources of Aluminium), 151 pagine, contenente una esauriente descrizione dei depositi mondiali di bauxiti e l’indicazione di una ricca bibliografia, anche se datata.
Per l’Europa Centrale può avere qualche valore storico e scientifico la monografia di De Weisse J. G.: (1948 – Les bauxites de l’Europe Centrale. Mèm. Soc. Vaudoise Sci. Naty., 58, 9: 1-162).
Per il Montenegro ci si può riferire al lavoro di Pajovič M.: (2000 – Geology and Genesis of red Bauxites in Montenegro. Separ. Edition of Geolog. Yournal, 8: 242).
Ha ancora valore il compendio di Grubic A. sulla geologia delle bauxiti della Yugoslavia: (1975 – Geology of Yugoslav Bauxites. VII Ed. SANU, CDLXXXIII, 44, Belgrade: pp. 181).
Con riferimento agli articoli più recenti è utile consultare in internet il sito della “Croatian Scientific Bibliography”, sito aggiornato e ben fatto.
Limitatamente alle terre rosse una monografia importante alla quale fare riferimento, anche se datata, è quella di Torrent J.: (1995 – Genesis and properties of the soils of the Mediterranean regions. Dip. Sc. Chim. Agr. Univ. degli Studi di Napoli Federico II, pp 111).
Nel corso degli ultimi anni, anche grazie ai moderni, sofisticati sistemi di analisi chimiche e mineralogiche, sono nati, e stanno nascendo, nuovi indirizzi di ricerca, sia per le bauxiti sia per le terre  rosse dei terreni carsici.
L’obiettivo principale dei ricercatori rimane la soluzione dei problemi non ancora risolti: essenzialmente origine, genesi, modalità di sedimentazione.
Nel presente lavoro si cerca di fornire allo studioso ed al ricercatore una bibliografia comprendente alcuni dei lavori ritenuti di particolare interesse e che possono indirizzare gli studiosi verso specifiche tematiche.
Nell’elenco bibliografico che segue nel testo sono inseriti alcuni lavori storici dai quali è partita la conoscenza sul fenomeno complesso di bauxiti e terre rosse.
Altri articoli citati nell’elenco potrebbero sembrare non rilevanti per la tematica trattata, ma non è così.
Un esempio: il lavoro di Comin Chiaramonti P., Pirini Raddrizzani C., Stolfa D. & Zucchi Stolfa M. L.: [1982 – Contributo alla conoscenza di alcuni termini carbonatici del Carso triestino (Monte Lanaro – CEDAS). Gortania, 4: 5-30] rappresenta una delle più complete ed accurate sintesi sulle caratteristiche chimiche e mineralogiche del residuo insolubile dei calcari e delle dolomie del Carso classico.
Enrico Merlak (*)

(*) Geologo, e-mail: emerlak@alice.it. Società Alpina delle Giulie, C.A.I., CGEB, via di Donota, 2 –34121 Trieste e-mail boegan@tin.it

Generalità su bauxiti e terre rosse.

Bauxiti

Le bauxiti carsiche sono rocce residuali costituite essenzialmente da una miscela di ossidi ed idrossidi microcristallini di alluminio e ferro.
I principali (idr)ossidi di Al sono presenti come bohemite γ-AlOOH, gibbsite o idrargillite γ–Al(OH)3 e sostanze amorfe come l’allumogel Al(OH)3 x n H2O.(1)
Tra i principali (idr)ossidi di Fe sono individuati l’ematite α-Fe2O3 e la goethite α-FeOOH. E’ presente la ferrihydrite equivalente ad una fase instabile 2,5 Fe2O3x 4,5 H2O.
Può esser presente la magnetite Fe3O4.
Le bauxiti carsiche contengono, in diversa misura anche quarzo, fillosilicati, ossidi di titanio e manganese.
Tra gli elementi in traccia si rinvengono cromo, nichel, stronzio, vanadio, cobalto, rame e zirconio.
Nelle bauxiti piritifere di Minjera (Istria centrale-Croazia) è stata accertata la presenza, oltre che di pirite e marcasite, di radio-nuclidi tra i quali: 40 K, 226 Ra, 228 Ra, 238 U, 137 Cs.(2)
Concentrazioni di carnotite K2(UO2)2V2O8x3(H2O) sono stati rinvenuti nelle bauxiti carsiche di Unterlaussa (Austria) in quantità rilevanti (Kőhler, 1955).(3)
“Il nome bauxite deriva storicamente da Le-Baux, in Provenza (Francia), dove il materiale terroso rossastro, talvolta compatto, inizialmente chiamato “beauxite”, è stato analizzato, studiato e classificato da Berthiér nel 1821 (Analyse de l’alumine hydratèe des Baux, department des Bouches – du- Rhone. Ann. Mines, 6: 531-534).
Il primato della prima analisi ed identificazione della bauxite è dovuto però a Pietro Turini che nel 1808 (tredici anni prima di Berthiér) pubblicò una memoria su un giacimento di bauxite ricca di pirite nella cava di Minjera di S. Pietro presso le Terme di Santo Stefano – Istria centrale – Croazia: (Della preparazione dell’allume nella miniera di S. Pietro nel dipartimento dell’Istria. Antonio Curti qu. Giacomo: 1-67). A Turini si deve quindi la prima analisi chimica delle bauxiti.”
Le prime ricerche moderne sull’argomento possono essere ricondotte a Tučan e a Kispatič, primi studiosi ad affrontare il problema di bauxiti e terre rosse della Dalmazia e dei Balcani: (Tućan F., 1912 – Terra rossa, deren Natur und Entshung. Neues Jahrbuch Min. Geol. Paleont., 34: 401-430; – Kišpatić M., 1912 – Bauxite der kroatichen Karstes und ihre Enstehung. Neues Jahrb. Mineral. Geol. Paleont., 34: 513-552).
Contemporaneamente studi approfonditi venivano condotti da Katzer sulle bauxiti della Bosnia Erzegovina e da Kerner su terre rosse e bauxiti di Istria e Dalmazia.
Da parte italiana le prime accurate relazioni tecnico-scientifiche sulle bauxiti carsiche si devono all’ing. Camillo Crema, Capo del Genio Civile.
Eccellenti, nel dopoguerra, i lavori di Buchinsky G. J. (1963, 1966, 1971)
Tra gli studi avanzati più moderni vanno citati, tra gli altri, Pajovič.: (2009 – Genesis and genetic types of karst bauxites. Iranian Journal of Earth Science, 1: 44-56 e Mindszenty A et Al: (2001 – Rudistid limestones, bauxites, paleokarst and geodynamics. The case of the Cretaceus of the Trasdanubian Range. Főldtani Kőzlőny, 131:107-152).
Ulteriori ricerche forniranno sicuramente in un prossimo futuro una migliore spiegazione sul contenuto geochimico delle bauxiti ed un convincente modello pedagogico.

(1) La Gibbsite è spesso accompagnata dalla presenza di Nordstrandite Al(OH)3, considerata un materiale secondario formatosi durante l’ossidazione delle bauxiti piritifere grigie. Viene segnalata in un grande numero di depositi di bauxiti carsiche. La Nordstrandite viene frequentemente segnalata anche nelle terre rosse.
(2) Pirite e Marcasite sono rilevate soprattutto nelle bauxiti grigie ungheresi, talvolta in associazione con la Melanterite (FeSO4  x 7H2O) nelle cave di Hatàrvőlgy: (Bardossy Gy, Pantò Gy, 1954 – Melanterit a scozi bauxitban. Főldt Kőzl, 84: 217-219 and 1972 – On the pyrite types in bauxites. Acta Geologica Academiae Scientiarum Hungaricae, 16: 3-11).
(3) Nelle operazioni di estrazione dell’alluminio dalla bauxite è segnalata frequentemente la presenza nei fanghi rossi di 238 U, in quantità superiore all’ordinario. Da: ARPA Rivista N. 3, maggio-giugno 2007.

Terre rosse

Storicamente le prime investigazioni sulla classica terra rossa furono condotte, analogamente alle bauxiti, da Tučan e Kispatič in Crozia.
La classificazione pedologico-climatica colloca la terra rossa tra i terreni delle zone temperato-calde con poca umidità.
Caratteristica della terra rossa è la povertà di humus e la ricchezza di Fe2O3 e Al2O3 conseguente ai processi di ossidazione ed al drenaggio idrico imposto dalla superficie carsica. L’asporto costante delle sostanze organiche e degli acidi umici favorisce infatti la formazione di sesquiossidi.
Il colore è risultato di un intenso processo di rubefazione con formazione di ossidi ed idrossidi di Fe: principalmente ematite, associata a goethite con un rapporto medio ematite / ematite + goethite di circa 6/10 con prevalenza di ematite su goethite. Il rapporto tra intensità di colorazione della terra rossa e concentrazione di ematite è un dato sperimentato: (Torrent J., 1995 – Genesis and properties of the soils of the Mediterranean regions. Dip. Sc. Chim. Agr. Univ. degli Studi di Napoli Federico II: pp 111). Oltre all’ematite anche la ferrihydrite  e gli ossidi di manganese possono contribuire all’effetto pigmentante del suolo.
Il processo di rubefazione avviene negli orizzonti superiori (in superficie): successivamente, con il drenaggio, alcuni componenti del suolo rubificato tendono a traslocare verso il basso insieme a quarzo e minerali delle argille.
Lo spessore delle terre rosse varia da alcuni decimetri a molti metri, a seconda dei territori, della morfologia, del clima. Nel Carso classico lo spessore è mediamente di qualche decimetro. Nell’Istria centrale lo spessore può essere di molti metri (Šinkoveć B., 1974 – The origin of terra rossa in Istria. Geol. Viesnik, 27: 227-237). Nella stessa Istria la maggiore quantità è rilevabile presso Rovinj con concentrazioni massime stimate nell’ordine di 3×106 tonnellate/Kmq, ma grandi concentrazioni sono visibili anche nel cosiddetto “triangolo rosso” tra Tar, Poreč e Višnjan dove le terre rosse, a quote di 300 metri s.l.m., sono rilevabili a partire dal contatto con il flysch. In queste zone la terra rossa è abbondante sui rilievi mentre procedendo dai rilievi verso il sottostante fiume Quieta (Mirna) scompare progressivamente e viene sostituita da suoli giallo-bruni.
Concentrazioni elevate, con spessori di qualche metro, sono presenti nell’alta Dalmazia (Veglia, Cherso e Lussino, Olib e Silba).
Elevati spessori di terra rossa sono stati rilevati in prossimità di alcuni dei giacimenti bauxitici ungheresi: (Bardossy Gy, 2009 – The Halimba Malom-vőlgy bauxit-előfordulasa – The Szőc bauxite deposit – The Njirad-est bauxite deposit. Occasional Paper of the Geological Intitute of Hungary. Budapest. Vol. 210, 211, 212).
L’esatta natura della terra rossa nei territori di cui trattasi, le sue origini ed i suoi rapporti con i calcari sono stati oggetto di diverse e controverse valutazioni.
Teorie assunte in passato attribuivano l’origine della terra rossa al solo rimaneggiamento in loco del residuo insolubile dei calcari, non escludendo il contributo di apporti eolici.
Per questa attribuzione si ricorreva anche alla preesistenza, nei calcari, di suoli già rubificati  (paleosuoli composti da ossidi ed idrossidi di Al, Fe e Mn) rimasti inglobati nei carbonati come materiale insolubile e progressivamente rilasciati, ma rimasti in loco senza modifiche sostanziali, sia durante l’erosione carsica, sia durante l’evoluzione geo-tettonica del territorio, sia durante l’attività idrodinamica (teoria dei suoli fossilizzati).
Per giustificare questa teoria si è ipotizzato che il mantenimento delle specifiche caratteristiche granulometriche e minerali della terra rossa su vastissime superfici calcaree fosse conseguenza di lunghi periodi di isolamento di queste aree dagli apporti esterni.
Il primo studio specifico e coerente basato su analisi mineralogiche e petrografiche, si deve a Bruno Šinkovec: (1974 – The origin of terra rossa in Istria. Geol. Viesnik, 27: 227-237) che individuò forti anomalie nelle ipotesi che attribuivano quasi esclusivamente ai calcari l’origine delle terre rosse del territorio. Šinkovec è stato il primo studioso a segnalare l’impossibilità che il residuo insolubile dei calcari fosse stato sufficiente a produrre le quantità di terre rosse attualmente rinvenibili.
Attraverso la caratterizzazione di 8 litotipi calcarei dell’Istria, Šinkovec stabilì nello 0,5% il contenuto medio del residuo insolubile(4). Nelle sue conclusioni Šinkovec attribuì comunque l’origine di gran parte della terra rossa prevalentemente all’evoluzione pedologica degli allumo-silicati provenienti dall’alterazione del flysch non escludendo un contributo parziale da parte di apporti eolici e paleosuoli.
Eccellenti gli studi più recenti di Goran Durn et al. (1999, 2001) sulla geochimica delle terre rosse dell’Istria.
Attraverso le analisi granulometriche eseguite dai ricercatori è emerso che la terra rossa è prevalentemente composta da clay (2<μm) e da silt (2-63 μm), con un rapporto medio silt/clay di circa 0,8 e con sequenze di sabbie molto variabili. Dove sono presenti alti livelli di sabbia, questa è composta essenzialmente da quarzo.
Diversamente dalle terre rosse, il contenuto del residuo insolubile dei calcari e delle dolomie è dominato prevalentemente dal clay con un rapporto medio silt/clay di circa 0,3.
La derivazione della terra rossa dal residuo insolubile dei calcari dovrebbe comportare, per effetto del weathering, un aumento proporzionale delle particelle più piccole (clay) e quindi una progressiva riduzione delle particelle più grandi (silt), mentre per le terre rosse accade esattamente il contrario (più semplicemente il passaggio dal residuo insolubile dei calcari alla terra rossa dovrebbe comportare una riduzione delle dimensioni delle  particelle, per effetto di erosione, corrosione e rimaneggiamenti, mentre accade il contrario).
Da citare, per il Carso triestino, il lavoro di Lenaz D. et Al (1996)  sulla caratterizzazione mineralogica della terra rossa di dolina del Carso triestino e quello di Spada P. et Al. (2002), con cui gli autori hanno effettuato una mappatura geochimica delle terre rosse del Carso triestino rilevando per i suoli, attraverso differenti gradi di maturità e variazioni chimico-mineralogiche, evoluzioni ed età diverse.
I processi imponenti di erosione, weathering e rideposizione dei materiali del flysch, che sono stati provocati dai movimenti  tettonici e dagli eventi climatici, unitamente alle caratteristiche geologiche e geomorfologiche, sono comunque responsabili degli attuali assetti dei depositi di terra rossa nei territori qui considerati.
Non è facile né scontato dare una stima di quanto abbiano contribuito i materiali autoctoni (paleosuoli e residuo insolubile dei calcari) e quelli alloctoni (allumo-silicati, eventi vulcanici e trasporti eolici) alla formazione delle terre rosse, ma la prosecuzione degli studi sulle micromorfologie e sui minerali pesanti potrà dare delle risposte positive in un prossimo futuro.

(4) Secondo Durn et Al (1999, 2001) il contenuto medio del residuo insolubile dei calcari dell’Istria è 0,86 %. Secondo Comin ChiarAmonti et Al (1982) il contenuto medio del residuo insolubile dei calcari del Carso triestino è 0,63 %. Si tratta di valori rilevati su decine di campioni e decisamente concordanti.

Una bibliografia selezionata per bauxiti carsiche e terre rosse del Carso classico italiano, Slovenia, Croazia, Paesi dell’ex Yugoslavia, Ungheria).

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Conclusioni

 

 

 

 

 

 

 

 

L’elenco bibliografico presentato è il risultato di un lavoro di ricerca e sintesi inziato nel 2002. Non si tratta di una bibliografia esaustiva ma solamente di una distinta di articoli s

celti e di monografie riguardanti le bauxiti carsiche e le terre rosse del territorio del Carso classico italiano, della Slovenia, della Croazia, dei Paesi della ex Yugoslavia (intesa come area dei Balcani) e dell’Ungheria.
La scelta è stata fatta selezionando circa un migliaio tra articoli, monografie, libri e segnalazioni.
Non è inserita la bibliografia italiana specifica trattante le bauxiti italiane di Appennini, Puglia e Sardegna, bibliografia peraltro ben conosciuta e con articoli di notevole livello scientifico, in quanto non rientra nell’indirizzo del lavoro.
Si è cercato di evitare articoli ripetitivi o di contenuto simile, e lavori aventi un contenuto riguardante esclusivamente le prospezioni minerarie, le tecniche di rilevamento e di estrazione e le tecniche di analisi di laboratorio.
La complessità della ricerca può comunque aver comportato errori ed omissioni, ma ciò entra nella norma degli inconvenienti che si incontrano durante le ricerche bibliografiche di questo tipo.
Il presente articolo va inteso esclusivamente come un contributo offerto agli studiosi di carsismo, ai ricercatori sul campo ed agli operatori di laboratorio, che intendono occuparsi della complessa, controversa tematica dei rapporti intercorrenti tra bauxiti, terre rosse e terreni carsici.

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