From virtual tourism to real one and vice versa

Geological tourism does not mean only geological formation outcrops, geomorphology of area, tectonic evidences, geosites, etc. but especially how the humans are related to territory where they live. In other words, in which way they take benefit from land resources, like soil fertility, healthy climate and natural resource facilities. Geological natural resource has a very wide meaning, from water, oil, to ore and rocks. Our attention will be focused to this last topic. Ornamental stones have combined well with the creative genius of our sculptors and architects who have fashioned great works of art for posterity (cathedrals, castles, city centers, statues etc). These monuments now provide an attraction for a massive tourism trade, especially for city with a long and important history like Rome.Some geological virtual tours inside few main cathedrals in Rome have been reconstructed. Using ITALITHOS data bank on ornamental rocks available in Internet ( www.italithos.uniroma3.it ) it is possible to surf inside monuments through architectonic elements (columns, capitals, altars etc.), rigorously natural stone made, and to discover their popular names, petrographic classification, provenience and geological settings, mineral assemblages, chemical composition, physical and mechanical characteristics, durability, weathering, workability, territorial spreading, open or closed quarries and references.The same web site can be used sighting monuments directly (real tourism) with the aid of a palm Internet linked by General Packet Radio Service (GPRS) platform or by bluetooth wireless technology, if the site is equipped. Italithos can be linked to similar web sites having as object the same monuments but complementary information like history, architecture, etc.Geological tourism will have great benefit from Internet because in that way it is possible to learn directly in “field” appreciating all details continuously upgraded. Beside tourists, the achievement of web sites like Italithos or similar should be encouraged, multiplied and linked among them because they can have many other potential users, like Institute for monumental care, Ministry of Culture, architects firms, consulting engineering companies, sculptors, national museum, building construction industry, quarry industry, Geological Institutes, etc

Il Travertino: la pietra di Roma

Il lapis tiburtinus dei Romani prende il nome dalla località di Tivoli (l’antica Tibur) nelle cui vicinanze è localizzato il giacimento del bacino estrattivo delle “Acque Albule”. Una posizione logisticamente ideale, prossima al fiume Aniene, affluente del Tevere, che per secoli ha rappresentato la via di trasporto principale per il commercio con l’Urbe. Il travertino è una roccia sedimentaria continentale, derivata da processi di precipitazione chimica e biochimica, composta da oltre il 95% di carbonato di calcio sotto forma di calcite e subordinatamente aragonite e da numerosi minerali accessori. Il travertino è un materiale particolarmente valido che unisce a una ragionevole facilità di taglio e sagomatura ottime caratteristiche fisico-meccaniche, resistenza agli agenti atmosferici e un aspetto superficiale tipico e di gradevole effetto. Esso ha rappresentato un’innovazione sostanziale nelle tecniche costruttive del II secolo a.C. e la sua diffusione è stata sempre maggiore nel corso dei secoli, fino a divenire il simbolo stesso della città di Roma. Il travertino è stato utilizzato in quantità massicce per fondazioni, elementi strutturali in elevazione, colonne prevalentemente composte da rocchi, ma anche in opere di cesello e nella statuaria. Per maggiori informazioni sul litotipo si rimanda alla banca dati ITALITHOS (http://www.italithos.uniroma3.it)

Pietre e costruito della città di Roma: dall’antichità ai giorni nostri

In questo lavoro si presenta un’analisi dell’ampia varietà di risorse lapidee, coerenti e incoerenti, impiegate nell’area romana nel corso dei secoli. Ad un percorso che segue i principali eventi della lunga storia della città e le loro relazioni con il costruito e i materiali utilizzati, sono affiancati dodici riquadri di approfondimento sui vari litotipi e su alcuni monumenti ricchi, oltre che di significato storico, di begli esempi di impieghi di pietre ornamentali. Le tracce dei primi abitanti della futura città sono sul Palatino, ove resti di capanne avevano la base scavata nel tenero tufo della sommità. E’ l’inizio dell’uso di quei prodotti vulcanici, tufi e lave, che tanta parte hanno avuto nell’edilizia romana, insieme ai mattoni, crudi e poi cotti, ed ai laterizi. La morfologia del territorio di Roma è costituita da una piana fluviale, ricca di materiali sabbiosi e argillosi, dalla quale emergono elementi collinari cupoliformi, i Sette Colli, non più alti di 60 m, caratterizzati da sequenze di tufi vulcanici. Estratti da cave sia al centro che nella periferia, vari tufi furono utilizzati dai Romani e provenivano sia dal Distretto vulcanico dei Colli Albani (il Cappellaccio, il Tufo Lionato, Il Tufo di Tuscolo, il lapis gabinus e il lapis albanus) sia dal settentrionale Distretto dei Sabatini (il Tufo Giallo della Via Tiberina e il Tufo Rosso a Scorie Nere). In un apposito riquadro sono riportati i loro caratteri petrografici e fisico-meccanici principali. Un riquadro sulla pozzolana illustra la natura di questo prezioso materiale vulcanico che ha consentito la creazione delle straordinarie malte che vantano un primato di resistenza di oltre venti secoli. Un altro riquadro riguarda i caratteri delle lave delle colate provenienti dai Colli Albani, impiegate sin dall’epoca antica come inerti dell’opus caementicium, blocchi strutturali, basoli per la pavimentazione delle strade, lastre e sampietrini nel Rinascimento e, in tempi recenti, componenti degli aggregati asfaltiferi. I mattoni e laterizi sono volumetricamente i materiali da costruzione più importanti sia nella Roma antica che moderna. Si iniziò con i mattoni crudi, ma non sono rimaste strutture importanti di mattoni crudi romani. Le argille delle alluvioni e, soprattutto, le argille plio-pleistoceniche affioranti in riva destra del Tevere erano la materia prima per i laterizi e intorno al Vaticano erano concentrate le più importanti fornaci che hanno funzionato, sia pure in modo discontinuo, fino agli anni ’70 del secolo scorso. I Romani non avevano a disposizione in città pietre idonee alla realizzazione di architravi di grande ampiezza, ma svilupparono con perizia la tecnica degli archi, utilizzando elementi in pietra, sagomati opportunamente e tenuti assieme da incastri, elementi metallici o malta, o diversi formati dei mattoni. Sono state così realizzate strutture che hanno sfidato per oltre 19 secoli terremoti, devastazioni antropiche ed ingiurie del tempo. Durante il periodo repubblicano e l’Impero i Romani estesero il loro dominio sui paesi ai margini del bacino del Mediterraneo (e verso il nord Europa) e da queste terre importarono pietre ornamentali di ogni tipo, utilizzate come elementi strutturali, rivestimenti e pavimenti e tra questi anche gli obelischi superstiti (vedi riquadro) che ancora oggi arredano le piazze. Il quarto riquadro illustra la struttura che soprintendeva alla produzione, trasporto e lavorazione dei marmi, mentre nel quinto è stata organizzata una tabella dei 41 principali marmi impiegati in Roma con il loro nome comune, altre denominazioni usate nel corso dei secoli, la provenienza, la classificazione petrografica, i principali impieghi in Roma e l’immagine della lastra lucidata. Un riquadro a parte è dedicato al travertino. Con la fine dell’Impero, iniziò la decadenza di Roma e dei suoi monumenti, Costantinopoli diventò più importante ed iniziò lo spolio di grandi quantitativi di materiali, sia metallici che litoidi, che servirono per arredare la capitale dell’Impero d’oriente. Divenute insicure le rotte del Mediterraneo e con la mancanza di una valida organizzazione della città, l’attività edilizia del Medioevo fu caratterizzata dallo spolio dei monumenti: pietre ornamentali furono riprese ed utilizzate o direttamente o tagliate per la produzione di lastre o rotae, sminuzzate per realizzare pavimentazioni di tipo cosmatesco, marmi e travertino destinati alle calcare che fiorirono in molte zone della città, calcinando anche statue e rivestimenti di pregio. Nel Basso Medioevo gli abitanti della città erano ridotti a meno di 100.000 e l’accresciuta conflittualità e rivalità fra le famiglie dominanti portò alla trasformazione della città in tanti piccoli fortilizi, delimitati da mura costruite con materiale di risulta di vecchi edifici e aventi come fulcro una torre, alta anche parecchie decine di metri, testimone della forza, grandezza e potenza della famiglia di appartenenza. Tra quelle ben conservate si ricordano le due torri dei Conti e delle Milizie. Oltre che dai terremoti, danni al costruito erano dovuti anche alle esondazioni del Tevere che oltretutto contribuivano a ricoprire di sedimenti e detriti gli artefatti di epoca romana. Dal punto di vista materico, il Rinascimento introdusse una rivoluzione culturale con la constatazione dei limiti del riuso di materiale eterogeneo, da adattare alle nuove esigenze architettoniche, e una spinta verso una progettazione con materiale omogeneo e senza limiti di disponibilità. Ripresero a funzionare in pieno le fornaci alla periferia nordovest della città e fu dato impulso all’attività estrattiva dei litotipi già conosciuti e alla ricerca di nuove pietre ornamentali, che arrivarono in città da tutta la penisola, come descritto in un riquadro dedicato ai marmi di cava moderna. In realtà lo spolio, sia pure in tono minore, continuò e nuove costruzioni, come ad esempio la Basilica di San Pietro, utilizzarono per le pavimentazioni e lastre parietali quasi esclusivamente materiali di recupero da monumenti antichi. Un particolare tipo di spolio è stato quello operato da alcune nobili famiglie e da Napoleone che contribuirono a far migrare fuori dalla città un’imponente serie di opere d’arte. La fine del XVIII e il XIX sec. fu caratterizzato da una rivalutazione delle antichità imperiali e, tra l’altro, furono approntate collezioni di campioni di marmi antichi che ancora oggi si ammirano in numerosi musei sia italiani che europei. Divenuta Capitale del Regno d’Italia, dal 1870, le nuove esigenze imposero una trasformazione radicale di diversi edifici che dovevano ospitare le nuove strutture amministrative di uno stato moderno; di pari passo crebbe la domanda di materiali ed abitazioni per una popolazione che cresceva a ritmi accelerati e la città si espanse ben oltre le Mura Aureliane. Iniziarono ad arrivare litotipi provenienti dall’Italia settentrionale e da altre regioni e in tutta la città sono ancora oggi ben visibili numerosissimi esempi di applicazione. Dopo il primo dopoguerra cominciarono a diffondersi le strutture in cemento armato, tamponate da mattoni e laterizi, mentre per gli edifici minori grande diffusione continuarono e continuano ad avere i blocchi di tufo. Gli ultimi riquadri sono dedicati a tre monumenti rappresentativi, dal punto di vista dei materiali, dell’evoluzione dal passato al giorno d’oggi (Pantheon), dell’uso recente di pietre ornamentali nuove per Roma (Vittoriano), ma sempre con inserti di antico, e di una ricostruzione a seguito di eventi traumatici (Basilica di San Paolo fuori le Mura). Le grandi strutture monumentali dell’antichità sono rappresentative di un’impressionante quantità di mattoni, laterizi, blocchi di tufo, di travertino e di altre pietre ornamentali di diversa provenienza accumulate dai Romani nei secoli del loro grande sviluppo. Decaduto l’Impero (476 d.C.), per oltre 10 secoli le necessità dell’edilizia della città furono soddisfatte in gran parte da una massiccia, sistematica operazione di spolio dei monumenti, alla quale si aggiunse il trasferimento di pietre ornamentali e altri materiali verso Costantinopoli e numerose altre località della penisola e dell’Europa. Malgrado tutto ciò, ancora oggi ci si riempie di meraviglia ed orgoglio nell’osservare quanto rimasto, consci anche che tanto ancora è seppellito dagli spessi riporti e dai sedimenti delle alluvioni del Tevere.This work deals with the variety of both coherent and incoherent rocks utilized in the Roman urban area during its long history. A general text recounts the main events of the complex evolution of the city and its relationship with buildings and materials. In the text twelve files are inserted dedicated to specific stones or group of stones and to three monuments of different historical significance (Pantheon, Basilica di S. Paolo fuori le Mura, Vittoriano), but all good examples of application of ornamental stones. The vestiges of the earliest inhabitants of the future city are on the Palatine Hill, where remains of presumably wooden huts were built on a base dug in the soft volcanic tuff constituting the top of the hill. It was just the beginning of the exploitation of volcanic products such as tuff blocks, lavas and pozzolana, which became an essential component of the sophisticated Roman building techniques. The morphology of the Roman area is dominated by a series of small reliefs (including the famous Seven Hills) emerging from the fluvial plain created by the Tiber, rich in sand and clay. The Seven Hills are on the left bank of the Tiber, and their approximate 60 m elevation is the result of a succession of tuff formations which may reach their top. Tuffs with diverse physico-mechanical properties were extracted from quarries both in the centre and on the periphery. They are the products of the Alban Hills Volcanic District (“Cappellaccio”, Tufo Lionato, Tufo di Tuscolo, lapis gabinus and lapis albanus) and of the northern Sabatini Volcanic District (Tufo Giallo della Via Tiberina and Tufo Rosso a Scorie Nere). Their main petrographic and physic-mechanical characteristics are presented in one of the insets. The Romans began using the soft Cappellaccio and then moved on to better quality materials, some of them available only after the conquest of nearby Etruscan lands. An inset on pozzolana describes the nature of this precious volcanic material used for those extraordinary mortars responsible for the over twenty-century-long life of so many Roman monuments. Another inset is dedicated to the characteristics of lava deriving from flows of the Alban Hills Volcanic District, which from antiquity to the present day has been used as filler in concrete, structural elements vegetal, paving blocks and, recently, as the main component of asphalt aggregates. Very early in Rome’s life, together with tuff blocks, bricks were also amongst the main construction elements. Though there are no significant structures left, it is known that at the beginning morphologically irregular, air dried and baked in the sun adobe bricks were used. Time and experience led to better products, using the correct mixture of clay and crushed vegetale matter, to reduce cracking, and various techniques improved and rationalised the conditions of transport, storing and use of the bricks. The beginning of the production of fired bricks is not known, but in the popular district of the Suburra, not far from the Roman Forum, in the VI-V century B.C. the existence of multi-floor structures is documented and it is highly improbable that they could be built with adobe bricks. The clays from the fluvial plains and from the Plio-pleistocenic formations outcropping on the right bank of the Tiber, was the material used in the kilns which were once abundant near the Vatican, where some operated up to the end of the 1970s. The Romans did not have at hand stones suited for use as large lintels, as the Egyptian and Greek did, but developed with great skill the arch technique, using both bricks and stone blocks. The single elements were cut to their final shape and held together with metallic elements, mortar or joints. Various brick shapes were used to build arches and vaults such as those of Pantheon, Basilica di Massenzio or Caracalla Baths, structures which have survived for over nineteen centuries through earthquakes, fires and the assault of atmospheric agents. The Republic and then the Roman Empire extended dominion over most countries of the Mediterranean basin (and towards northern Europe) and from these lands imported a vast assortment of ornamental stones which were utilized as structural elements, panelling and floors. They arrived transported by sea and rivers and the capacity of moving blocks of outstanding weight and dimensions is testified by the numerous enormous obelisks which still nowadays decorate the city. The fourth inset deals with the structure which presided over the production, transport and processing of the marbles; the fifth presents details for each of the 41 main marbles imported by Rome with their common name, other names used in the past, the provenance, petrographic classification, examples of uses in Rome and an image of its surface. An inset is dedicated to travertine, which may be considered the most emblematic Roman stone, used since the II cent. B.C. It is remarkable how the Romans acquired extraordinary empiric knowledge of the physic-mechanical characteristics of the diverse rocks, such as hardness, mechanical resistance under different conditions, changes with time, cutting and polishing, altogether using the diverse materials in structures and environments which could guarantee the best results. With the end of the Empire (476 A.D.), the decline of Rome and its monuments began. The Aurelian walls were not sufficient to deter the barbarian invasions from entering the city, the aqueducts were blocked and the Tiber and some springs, remained poor substitutes of the celebrated efficiency of the water supply to the city. Rapidly, life conditions changed and the city lost all the prestige it lived with for so many centuries. Constantinople became more important than Rome and the massive looting began, with a huge transfer of stones and metals to the capital of the Eastern Empire. The Mediterranean routes were unsafe, the city had no solid political administration and the building activity of Medieval times was characterized by a systematic spoliation of the Roman buildings. Marble columns and slabs were detached, re-used, cut to pieces for the production of “rotae” or mosaic fragments; metallic parts re-adapted to new uses and the carbonate facies burned for lime production. Lime kilns were activated in all areas of the city, some only for the time necessary to burn the travertine or marbles of a certain group of buildings; others, such as the one close to the well-known Crypta Balbi, operating on a semi-permanent basis. To produce a good mortar, pozzolana was added to the lime, and it was excavated both from open quarries and underground galleries which today still cause problems with occasional collapse of the surface. In the Low Middle Age the inhabitants were reduced to less than 100,000 and the continuous rivalry among the dominant families led to the transformation of the city into a series of small high-walled fortresses built with material taken from old buildings and characterised by a high tower, symbol of the family power. There were hundreds of such towers, some of them several tens of meters high, and imposing remains are still preserved, such as Tor de’ Conti and Torre delle Milizie. To the damages carried out by the local inhabitants with their spoliation and re-use of monuments, nature added frequent earthquakes, such a the major one of 1348 which demolished part of the Coliseum, and the periodic flooding of the Tiber. The inundations not only contributed to cover the old ruins with sediments and detritus, but also increased the diffusion of infectious diseases with malaria and plague widespread. This is one of the reason why in the Renaissance, expansion of the city began towards the higher levels. The Renaissance signed the beginning of a cultural revolution. Heterogeneous material derived from the spoiling of old buildings restrained the application of new architectural ideas and therefore the tendency became to use new material which could be provided in homogeneous batches and in the requested amount. Architects managed to reopen quarries of known ornamental stones (such as travertine), new ones were obtained from other regions and the kilns on the periphery of the city began to operate again at full production. An inset is dedicated to the Renaissance marbles. However, the spoiling continued, though on a lesser scale, and in structures such as St. Peter Basilica, a large percentage of all floors and panelling are made up by materials obtained from Roman buildings. The acquisition of old ornamental stones was a popular activity and the proprietors of areas around the Roman Forum used to rent their property to groups who were interested in materials taken from the monuments. At another level, noble families and Napoleon contributed to a large scale migration of works of art from the city to Florence and other localities in Italy and abroad. At the end of the 18th and the 19th century for Roman heritage began a new period of re-evaluation, helped also by its increasing popularity with travellers from all over Europe. In this period several important collections of antique marble samples were assembled and data on some of the main ones which are in museums, both in Italy and abroad, are reported. The number of inhabitants of Rome had slowly climbed from its lowest of 30,000 in 1527 (after the Lansquenet sack) to 160,000 in 1860, before the city became the capital of Italy. From 1860-70 a major change occurred due to the necessity of providing buildings and materials for the new administrative structures, such as Ministries, the House of Parliament, the king’s residence, and houses for the large influx of new inhabitants. The area within the Aurelian walls was not sufficient and the city began to expand outside, where land was cheaper, the tuff and pozzolana quarries and the brick factories were closer. From 1870, for the first time, large amounts of ornamental stones from northern Italy began to arrive, such as gneiss from Piedmont, botticino from the Brescia area, the rosso di Verona and others from Bergamo, Biella and Trieste. The massive walls of the Tiber and the Justice palace, built between the end of the19th century and the beginning of the 20th, were however covered by the local travertine. The tendency to import stones from northern Italy continued during fascism (1922-1945) and many examples of their application occur in public and private buildings. By now, reinforced concrete and bricks were used for large structures and other buildings together with large volumes of tuff blocks which provided the basic material for smaller constructions. The last insets are dedicated to the materials of three monuments which are significant of the evolution from the past to the present (the Pantheon), of the reconstruction in the 19th century of the old St. Paul Basilica after its destruction by a fire and of the use of new and old ornamental stones in the 19th-20th century Vittoriano. The large structures of the past represent an impressive amount of bricks, tuff blocks, travertine and other ornamental stones from the entire Mediterranean basin which were accumulated by the Romans in the centuries of their major development. With the collapse of the Empire (476 A.D.), for over ten centuries the building demands of the city were largely satisfied by a systematic spoliation of the old monuments. To this damage, was added the transfer of ornamental stones and works of art at the beginning to Constantinople and afterwards to various Italian and European cities. Notwithstanding all these actions, which much reduced its treasures, what remained still inspires wonder and pride, increased by the feeling of the unknown which lies beneath the 6-10 m thick cover of ruins and Tiber sediments which separates the present-day streets from the original level at the time of the Empire

Metodo Ufficiale n°IV.2 - Diffrattometria a raggi X. Analisi mineralogica semiquantitativa

L’analisi mineralogica semiquantitativa di campioni di suolo ricchi in componente argillosa consente di ricavare stime dell’abbondanza percentuale dei minerali argillosi presenti. Non deve essere considerata come un mezzo per determinare le quantità assolute di minerali in un determinato campione, quanto piuttosto, un “ottimo” metodo per monitorare le variazioni quantitative degli stessi minerali in sequenze di campioni.E’ opportuno evitare che il campione venga sottoposto a trattamenti invasivi come attacco acido, macinazione spinta, sonicazione e uso di disperdenti che potrebbero modificare la composizione e/o la struttura dei minerali e quindi alterare il tracciato diffrattometrico. L’analisi semiquantitativa viene generalmente eseguita sul tracciato diffrattometrico della frazione granulometrica <2µm (diametro di una sfera equivalente) del preparato orientato dopo solvatazione con glicole etilenico