16 Gennaio 2024
7:00

I minerali prodotti dalle fumarole dei Campi Flegrei: come si formano e quali sono i più rari

Nell'area della Solfatara di Pozzuoli, nei Campi Flegrei, sono state individuate circa 60 specie di minerali, di cui alcuni molto rari: sono i minerali fumarolici, che si formano a partire dai gas emessi dalle fumarole. Alcuni erano sconosciuti e sono stati scoperti proprio in quest'area.

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I minerali prodotti dalle fumarole dei Campi Flegrei: come si formano e quali sono i più rari
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L’area dei Campi Flegrei costituisce una preziosa fonte di minerali, che in passato venivano estratti e che da circa 300 anni sono oggetto di studio dei ricercatori. Qui, in particolare nella zona della Solfatara di Pozzuoli, uno dei 40 vulcani presenti nella caldera, e in quella esterna dei Pisciarelli di Agnano e di Antiniana, sono state identificate circa 60 specie di minerali, di cui alcuni molto rari o addirittura unici al mondo, scoperti proprio in quest'area. A che cosa si deve questa varietà? La loro presenza è legata alle numerose fumarole dell’area: questi minerali, chiamati appunto fumarolici, si formano molto velocemente a partire dai gas che fuoriescono dalle fumarole e dalla loro interazione con le rocce circostanti. Scopriamo quali sono i processi che li originano, che caratteristiche hanno e quali sono i più rari.

Come si formano i minerali fumarolici

I minerali fumarolici si formano in corrispondenza delle fumarole, emissioni di gas di origine vulcanica che fuoriescono dal terreno. Nell’area Solfatara-Pisciarelli-Antiniana sono presenti numerose fumarole i cui gas comprendono, in concentrazioni variabili nel tempo: vapore acqueo (il componente principale, la cui concentrazione media è pari a circa l’80%), diossido di carbonio (il secondo gas più abbondante), idrogeno solforato, azoto, idrogeno, metano, elio, monossido di carbonio, argon e ossigeno. Le fumarole flegree hanno temperature differenti, che talvolta superano i 160 °C ma che in altri casi non raggiungono i 100 °C: a seconda della temperatura si originano diverse specie di minerali. I cristalli possono formarsi in due modi:

  • per brinamento, cioè per passaggio diretto dallo stato gassoso a quello solido;
  • per alterazione delle rocce vulcaniche da parte dell’acido solforico prodotto dalla reazione tra l’idrogeno solforato delle fumarole e l’ossigeno atmosferico; questa interazione origina incrostazioni di minerali (incrostazioni fumaroliche).
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L’area della Solfatara vista dall’alto.

Quali minerali si originano dalle fumarole

I minerali fumarolici possono formarsi in poche ore o pochi giorni e dissolversi altrettanto velocemente, per esempio in occasione di forti precipitazioni.

L’area della Solfatara è nota soprattutto per la presenza di zolfo, il minerale più abbondante, la cui estrazione è cominciata nel I secolo a.C. Lo zolfo si forma per brinamento, insieme a molti altri minerali: tra questi vi sono il clorammonio, un alogenuro contenente cloro e ammonio; il realgar, un solfuro di arsenico noto nell’antichità come “rubino di arsenico” per il suo colore rosso vermiglio; la sassolite, minerale bianco e lamellare costituito da acido borico.

I minerali più abbondanti dopo lo zolfo sono però i solfati idrati, che si originano per alterazione delle rocce, formando incrostazioni: ne sono esempi l’alunite, un solfato di alluminio e potassio da cui in passato si otteneva l'allume; la clairite, un solfato di ammonio e ferro di colore giallo trasparente; il gesso, solfato di calcio biidrato, spesso associato allo zolfo in caratteristici cristalli “a coda di rondine”.

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Cristalli di realgar, dal tipico colore vermiglio. Credits: Géry Parent, via Wikimedia Commons.

I minerali scoperti nei Campi Flegrei

Tra le circa 60 specie di minerali presenti nell’area Solfatara-Pisciarelli-Antiniana, tre sono state individuate per la prima volta in assoluto, a livello mondiale, proprio qui: sono la dimorfite, la voltaite e la russoite.

La dimorfite (o dimorfina) è un solfuro di arsenico che si forma per brinamento. Di colore giallo-arancio, fu scoperto nel 1849 ed è stato poi ritrovato 160 anni dopo in corrispondenza della Bocca Grande, la fumarola con la temperatura più alta di tutta la Solfatara.

La voltaite è un solfato molto raro che si origina sotto forma di incrostazioni. Si presenta sotto forma di piccoli cristalli neri ed è stata individuata per la prima volta nel 1792. La voltaite è stata chiamata così in onore di Alessandro Volta.

La russoite è un arsenito cloruro idrato di ammonio che si presenta in cristalli tabulari esagonali incolori. Questo minerale è stato individuato per la prima volta al mondo nel 2015 presso la Bocca Grande e il suo nome è dedicato a Massimo Russo, ricercatore dell’INGV ed esperto di minerali fumarolici.

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Un cristallo di voltaite, dal tipico colore nero. Credits: Christian Rewitzer, CC BY–SA 3.0 Unported, via Wikimedia Commons.
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