Intonaci - Caratterizzazione minero-petrografica

Le indagini condotte al microscopio polarizzatore sull’arriccio grigiastro hanno confermato l’utilizzo di un aggregato costituito quasi esclusivamente da frammenti di roccia basaltica ascrivibili agli affioramenti locali. I frammenti litici osservati sono caratterizzati da tessiture variabili che vanno dall’olocristallino intersertale o intergranulare all’ipocristallino o al vitrofirio, con fenocristalli di plagioclasio, clinopirosseno, olivina e ossidi opachi, olivina e ossidi opachi (Fig. 4C).

Fig. 4

Fig. 4 (A) Immagine macroscopica degli strati d’intonaco; (B) immagine in luce riflessa che mostra i frammenti di cocciopesto (samurai). (C) microfotografia in sezione sottile dello strato di arriccio grigiastro (campione CR/AR-1) che mostra i clasti vulcanici, in luce polarizzata incrociata (XPL); (D) microfotografia in sezione sottile che mostra il bordo di reazione tra il legante e l’aggregato nello strato di arriccio grigiastro (campione CR/RN-2), XPL; (E) microfotografia in sezione sottile dello strato di arriccio rosato (campione CR/RN-1) che mostra il cocciopesto e i clasti vulcanici, in luce piana polarizzata (PPL); (F) microfotografia in sezione sottile dello strato di tonachino (campione CR/RN-1) che mostra il cocciopesto e i clasti vulcanici. dello strato di tonachino (campione CR/FC-1) che mostra i bioclasti, in luce polarizzata incrociata (XPL). Barra di scala = 0,5 mm

Sono comuni anche frammenti angolari di sideromelano (vetro basaltico), talvolta in uno stato iniziale di palagonitizzazione (formazione di palagonite dall’idratazione del vetro vulcanico). I minerali femici appaiono talvolta intensamente alterati in ossidi di ferro.

La granulometria varia da sabbia grossolana (0,5-1 mm) a sabbia molto grossolana (1-2 mm) e ghiaia molto fine (per lo più 2-8 mm). Il rapporto aggregato/legante, ottenuto dalla valutazione dell’impacchettamento dei grani aggregati utilizzando tabelle di confronto standard, varia da 2:1 a 3:1 (Matthew et al. 1991). La matrice del legante appare otticamente isotropa, essendo per lo più rappresentata da una massa colloforme di silicati di calcio idrati di natura amorfa (CSH) formatasi in seguito alla "reazione pozzolanica" tra la calce aerea originale e il vetro vulcanico altamente reattivo che compone l’aggregato.

Il legante presenta anche sporadiche chiazze di calcite microcristallina, derivanti da reazioni di idrolisi e che si sviluppano per lo più lungo le fessure primarie della massa amorfa o a contatto con i granuli di aggregato (Fig. 4D). L’umidità di condensa penetra nell’intonaco e, a contatto con l’H 2 O e la CO 2 atmosferica, le CSH si trasformano in calcite microcristallina. Inoltre, in alcune aree, la "reazione pozzolanica" sembra essere meno grave e il legante appare in gran parte carbonatato, come evidenziato dalle chiazze di calcite microcristallina derivanti dalla carbonatazione primaria del legante di calce aerea. Tale eterogeneità relativa al grado di "reazione pozzolanica" del legante può essere causata sia dalla predominanza casuale di clasti vulcanici con strutture olocristalline (con reattività pozzolanica assente o molto debole) nell’aggregato, sia dalle variazioni locali delle condizioni termo-igrometriche durante la fase di maturazione.

L’arriccio rosato, analogamente al precedente, è caratterizzato dalla presenza di aggregati vulcaniclastici, costituiti da granuli sub-arrotondati che rientrano principalmente nella classe delle sabbie medie (0,25-0,5 mm) e hanno dimensioni fino a 2 mm. I frammenti di roccia sono stati riconosciuti come basalti con tessitura olocristallina e ipocristallina o vitrofirica (sideromelano). La paragenesi minerale è definita da plagioclasio, olivina e clinopirosseno, spesso fortemente ossidati a ematite (Fe 2 O 3 ) e goethite (FeOOH). Inoltre, frammenti di cocciopesto (di dimensioni variabili fino a sabbia molto grossolana) sono stati identificati come costituenti comuni in questo strato (Fig. 4E).

Le osservazioni al microscopio hanno mostrato che la compresenza di cocciopesto e vulcanoclasti ossidati conferisce all’intonaco un colore complessivo rossastro chiaro. La massa legante appare otticamente isotropa, priva di birifrangenza e opaca se osservata in luce piana polarizzata. La "reazione pozzolanica" tra il vetro vulcanico (aggregato) e il legante di calce aerea ha formato CSH, che sono notoriamente fasi non cristalline e quindi non birifrangenti. Come nel caso precedentemente descritto dello strato di arriccio grigiastro, si possono osservare varie chiazze di calcite microcristallina o microsparitica derivanti dalla reazione idrolitica retrograda nel legante pozzolanico.

Lo strato di tonachino si differenzia da entrambi gli strati di arriccio (sottostanti) precedentemente descritti, mostrando un aggregamento costituito solo da bioclasti e frammenti calcarei (da angolari a subangolari) ottenuti dalla macinazione di calcarenite locale (Fig. 4F). La distribuzione granulometrica dell’aggregato è relativamente più ordinata, con una prevalenza di sabbia sabbia medio-fine (0,2-0,4 mm) rispetto alla sabbia grossolana (1-2 mm). Il rapporto aggregato/legante è stato stimato in 1:4 (circa il 20% dell’area). A differenza degli strati sottostanti, la matrice legante è interamente costituita da calce carbonata.

La tessitura varia da microcristallina a criptocristallina in chiazze irregolari, con una struttura tendenzialmente eterogenea e numerosi grumi. Il ritiro primario pervasivo, come conseguenza dell’intrappolamento dell’aria, è evidente dalla presenza di crepe e vuoti.

L’analisi MIP dell’intonaco di supporto per i dipinti murali è illustrata nella Fig. 5. La frequenza di distribuzione delle dimensioni dei pori dello strato di arriccio (Fig. 5A) si distingue chiaramente per la prevalenza di piccoli macropori con diametri compresi tra 1 e 3 μm, anche se non sono trascurabili macropori con diametri maggiori (10-100 μm) o minori (0,01-1 μm). Al contrario, lo strato tonachino mostra frequenze più elevate delle classi di mesopori relativamente più grandi (0,01-0,05 μm) e di macropori più piccoli (0,05-0,5 μm), mentre i macropori con diametri > 0,5 μm sono meno rappresentati in questo strato (Fig. 5B).

Fig. 5

Fig. 5 Analisi porosimetrica dello strato di arriccio (A) e dello strato di tonachino (B)