ALCUNI PARTICOLARI DELLE VITA NELLE MINIERE DI DOSSENA
I primi documenti che riportano dell'attività mineraria in Val Brembana sono del secolo XV, ma reperti datano le prime forme di estrazione all'età del bronzo sul territorio di Dossena.
Questi documenti permettono di capire come la comunità di Dossena si autogovernasse: lo stato era visto come un'identità a cui pagare le tasse e a cui fornire uomini per l'esercito e i lavori pubblici.
La comunità di tutta la valle viveva di una certa indipendenza.
Le ricchezze ricavate dall'estrazione delle miniere andavano in parte ai padroni delle cave e in parte restavano agli stessi minatori, che con metodi non troppo corretti le ridistribuivano alle famiglie cittadine.
DOSSENA E I MINERALI PRINCIPALI
I principali minerali che vennero estratti in questa zona furono: galena, blenda, calamina, fluorite, gesso, marmi rossi, grigi e neri arabescati.
I minerali sono corpi omogenei fisicamente e chimicamente, la cui composizione chimica è in generale ben definita: ogni minerali ha delle precise proprietà ed una forma tipica che risulta da leggi determinate. La maggior parte dei minerali è limitata da superfici piane, da spigoli e da angoli diedri.
Essi formano allora dei cristalli, il cui aspetto esterno dipende strettamente dalla sua struttura atomica. Quando i vicini di un cristallo non gli lasciano spazio per svilupparsi, questo si addossa agli altri, formando dei blocchi irregolari. In particolare, i "geminati" sono riunioni di
due individui della stessa specie, che accrescono insieme seguendo determinate leggi.
Ogni minerale possiede delle proprietà caratteristiche , utili alla sua determinazione.
Oltre alla densità, importanti sono le proprietà di coesione del minerale: la durezza (resistenza opposta dal cristallo al tentativo di deformarne la superficie), la sfaldatura (possibilità di separare con una pressione dei pezzi di cristallo, lungo un piano detto di sfaldatura), la frattura (alcuni minerali non si sfaldano ma si spezzano irregolarmente).
Esistono poi altre proprietà di determinazione dei minerali, quali:
Il colore: alcuni minerali (idiocromatici) presentano sempre lo stesso colore, mentre altri (allocromatici) presentano colorazioni diverse per la presenza di impurezze, di distorsioni del reticolo cristallino, oppure di piccole inclusioni o di bolle d'aria. Questa proprietà va tenuta in considerazione solo osservando la polvere del minerale, ricavata sfregando il minerale su un porcellana ruvida non vetrificata.
La lucentezza misura il grado con cui la luce può essere riflessa delle facce di un cristallo. Tale caratteristica può essere distinta in metallica se sono opachi in quanto assorbono totalmente la luce, e non metallica se sono più trasparenti.
La malleabilità è l'attitudine del minerale a lasciarsi ridurre in lamine sottili.
La duttilità è l'attitudine di lasciarsi tirare in fili.
Le proprietà termiche rappresentano le capacità di condurre calore e il punto di fusione.
Il magnetismo consente di distinguere i minerali in ferromagnetici (sono fortemente attratti da una calamita), paramagnetici (debolmente attratti) e diamagnetici (respinti).
La radioattività è un fenomeno tipico di alcuni elementi che formano i minerali: essi emettono particelle elementari o radiazioni.
Le proprietà ottiche permettono di distinguere i minerali in due tipi: monorifrangenti e birifrangenti. Nei primi la luce che li attraversa si propaga con la stessa velocità in tutte le direzioni, nei secondi la luce si divide in due raggi che si propagano con velocità diverse.
La luminescenza è il fenomeno secondo il quale se un minerale è sollecitato da radiazioni luminose UV, emette a sua volta luce di una certa lunghezza d'onda. Si parla di fluorescenza se il fenomeno cessa al cessare delle sollecitazioni, in caso contrario, se il fenomeno prosegue anche dopo il cessare delle sollecitazioni si parla di fosforescenza.
DUE IMPORTANTI PROPRIETÁ DEI MINERALI: POLIMORFISMO E ISOMORFISMO
Minerali aventi una stessa composizione chimica possono presentare un diverso abito cristallino, a seconda delle condizioni di pressione e temperatura che caratterizzano il loro ambiente di formazione: questa caratteristica proprietà dei minerali è chiamata polimorfismo e le diverse configurazioni del reticolo vengono chiamate varianti o modificazioni polimorfe. I minerali polimorfi hanno caratteristiche fisiche diverse. Un caso di polimorfismo molto comune è quello tra diamante e grafite, entrambi costituiti da carbonio puro, ma con diversa struttura cristallina. Nel diamante ogni atomo di carbonio forma legami covalenti con altri quattro, costituendo una struttura tridimensionale formata da tetraedri tutti uguali. Esso si forma soltanto in condizioni estreme: temperature elevate (800-900°C) e pressioni presenti solo a profondità maggiori di 100Km. La grafite si forma invece a temperatura e pressione moderate e ha una struttura reticolare a piani paralleli covalenti con altri tre a costituire esagoni disposti su di un piano. I piani sono tenuti uniti da legami deboli.
L'isomorfismo è un fenomeno piuttosto frequente per cui minerali diversi per composizione possono avere una struttura cristallina, e quindi una cella elementare, analoga. Alla base di questo fenomeno vi è il fatto che alcuni ioni possono sostituirne altri (vicarianza) all'interno del reticolo cristallino a patto che abbiano dimensioni simili.
LE CLASSIFICAZIONE DEI MINERALI
Uno dei principi più diffusi per la classificazione dei minerali è di tipo chimico, in quanto si considera l'anione che caratterizza il minerale. Se l'anione è l'ossigeno esso si potrà legare con cationi metallici per formare composti chiamati ossidi. L'ossigeno però, più frequentemente, si lega ad altri elementi per formare anioni poliatomici che a loro volta so combinano con uno o più cationi metallici. Tra gli anioni più importanti ricordiamo lo ione silicato, lo ione carbonato e lo ione solfato; i minerali contenenti questi ioni prendono il nome degli ioni stessi: silicati, carbonati, solfati. A questi vanno aggiunti gli elementi nativi che non possiedono anioni e sono molto rari.
I SILICATI E LA LORO CLASSIFICAZIONE
Sono i minerali più abbondanti all'interno della crosta terrestre e sono caratterizzati dalla presenza dello ione silicato, che rappresenta l'unità fondamentale del reticolo cristallino di questi composti. Lo ione silicato ha una struttura tetraedrica. Lo ione silicio si trova al centro del tetraedro, mentre ai vertici sono collocati i 4 ioni ossigeno. Siccome lo ione silicato non è elettricamente neutro esso può raggiungere la sua neutralità in tre modi:
1. unicamente legandosi a cationi metallici, per cui i singoli tetraedri rimangono isolati non condividendo nessun atomo di ossigeno
2. legandosi in parte a cationi metallici e in parte mettendo in comune gli atomi di ossigeno di tetraedri adiacenti
3. unicamente mettendo in comune gli atomi di ossigeno di tetraedri adiacenti
I
MINERALI NON SILICATI
Elementi nativi: minerali composti da un solo elemento chimico e piuttosto rari nella crosta terrestre.
Solfuri: minerali importanti per l'estrazione di molti metalli che si trovano combinati con lo zolfo.
Aloidi: minerali che si formano per cristallizzazione a partire da soluzioni saline in seguito a evaporazione del solvente.
Ossidi e idrossidi: minerali in cui un elemento è combinato con l'ossigeno, gruppi ossidrile, molecole di acqua.
Carbonati: si formano prevalentemente per processi chimici e biochimici in acque marine e continentali.
Solfati: si distinguono in anidridi e idrati e si generano prevalentemente per fenomeni chimici di precipitazione.
Calcite: la calcite si presenta in natura sotto svariati aspetti: i cristalli possono avere forma di prisma, di rombo o di cilindro. La presenza all'interno delle rocce è molto compatta. Il colore della calcite è piuttosto vario: bianco, rosato, giallastro, bruno e verde. Spesso si trova in massa microcristalline compatte a formare i calcari che danno origine ad altre rocce, per esempio il marmo.
Caratteri diagnostici: parecchi cristalli sono fluorescenti ai raggi ultravioletti ed emettono luce rossa, gialla, rosa o azzurra. Dal punto di vista ottico, mostra il fenomeno della doppia rifrazione, creando fenomeni di sdoppiamento dei raggi luminosi. Solubile in acido cloridrico la calcite mostra una vivace effervescenza. Tale minerale è piuttosto tenero e si lascia facilmente scalfire dal temperino.
Origine: tipico minerale di genesi sedimentaria, si forma sia per precipitazione chimica, sia per sedimentazione di resti inorganici di organismi marini, che utilizzano il carbonato di calcio delle acque per la costruzione dei loro gusci. La calcite può avere anche origine metamorfica e, anche se solo raramente, magmatica. Le rocce calcaree sono molto diffuse sulla superficie del nostro pianeta, ne ricoprono il 40%, ma rappresentano solo il 4% del totale del peso della crosta terrestre.
Usi: le masse compatte di calcite possono essere impiegate nell'edilizia, sia come sostituenti del cemento, sia come pietre da costruzione e ornamentali. Nell'industria chimica viene utilizzato per la produzione di anidride carbonica e cloruro di calcio. Nell'industria dei fertilizzanti come correttore dei terreni. Le masse sciolte di calcite possono essere anche utilizzate nell'industria della gomma, delle vernici e come polveri per lucidare.
Fluorite: la fluorite si presenta in cristalli cubici e ottaedrici. Non sono rari i geminati di compenetrazione. Il colore è estremamente variabile: se puro, è incolore e trasparente, ma può anche essere giallo, rosa, verde, azzurro, quasi nero; la polvere è sempre bianca. Ha lucentezza vitrea e si lascia facilmente scalfire dalla lama di un temperino; è piuttosto pesante. Esposta ai raggi ultravioletti, nella maggior parte dei casi, è fluorescente, in genere sul rosa violaceo.
Caratteri diagnostici: come tutti i minerali contenenti calcio, colora la fiamma del gas di una caratteristica tonalità rosso aranciata, non in modo continuo ma a sprazzi. Durezza abito cristallino e sfaldatura la distinguono facilmente da altri minerali di calcio. I cristalli non appaiono in genere brillanti, bensì piuttosto con lucentezza tipicamente smorzata.
Origine: la fluorite ha origine idrotermale e si forma in filoni generalmente associata a solfuri di piombo, zinco e argento. Ma può anche avere origine sedimentaria per deposizione da acque di genesi vulcanica in bacini chiusi.
Usi: è il minerale più importante per la produzione di acido fluoridrico. Viene utilizzato anche nelle industrie della ceramica, della plastica e ottica: cristalli limpidissimi sono impiegati nella produzione di lenti e prismi per spettrografia.
Varietà: la fluorite si può presentare in natura sotto svariati aspetti: può avere colori e odori differenti a causa della particolare composizione chimica.
Blenda (Sfalerite): la blenda può contenere elementi come il ferro, il manganese, il cadmio, l'indio e il gallio. Cristallizza nel sistema cubico, principalmente in forme tetraedriche o rombododecaedriche talora complesse, spesso con facce striate e incurvate. Il colore è fortemente variabile, passa dall'incolore al nero attraverso tonalità brune, gialle, rosse, verdi, mentre quello della sua polvere varia dal bianco al bruniccio. In genere è un minerale dotato di lucentezza e può anche essere trasparente, traslucido ma anche opaco se contiene molto ferro.
Caratteri diagnostici: si tratta di una specie abbastanza dura, pesante, facilmente sfaldabile e molto fragile. Alcune varietà emettono luminosità quando sono sottoposte ad azioni meccaniche altre invece sono fluorescenti in rosso ai raggi ultravioletti.
Origine: la blenda si può formare in diversi ambienti geologici. Si può trovare in depositi idrotermali di alta o bassa temperatura associata con altri minerali (galena, calcopirite, marcasite, pirite in ganza di quarzo e fluorite). Si trova anche in rocce di natura calcarea o dolomitica interessate da fluidi idrotermali.
Usi: la blenda è il più importante minerale industriale, utilizzato per l'estrazione dello zinco e di altri minerali meno comuni come cadmio, gallio e indio.
Calamina (Emimorfite): i cristalli sono generalmente incolori, vitrei, trasparenti e piccoli. Il colore di queste masse può essere bianco, giallo, bruno e perfino
verde-azzurro. Altre caratteristiche della calamina sono la media durezza, il discreto peso e la perfetta sfaldatura prismatica.
Caratteri diagnostici: i cristalli di calamina, nel caso in cui vengano riscaldati, si caricano di elettricità di segno contrario alle estremità opposte dell'asse verticale. Il minerale è quasi infusibile e si scioglie negli acidi.
Origine: è un minerale caratteristico delle zone di ossidazione dei giacimenti di solfuri di zinco e piombo. Per reazione dei sali di zinco a contatto con acque ricche di silice si depositano, infatti, grandi ammassi di Calamina.
Usi:costituisce un ottimo elemento per l'estrazione dello zinco.
Galena: cristallizza in genere in cristalli di forma cubica, di un caratteristico color grigio piombo: essi appaiono inoltre opachi, con lucentezza metallica e sfaldatura perfetta secondo le facce del cubo. Più frequenti sono le masse compatte, granulari, estremamente brillanti sulle superfici di frattura fresche, ma destinate ad annerirsi col tempo.
Caratteri diagnostici: è un minerale tenero, pesante e fragile. Fonde abbastanza facilmente, dando origine a un grumo giallo di monossido di piombo. In acido cloridrico, a caldo, si scioglie con conseguente sviluppo di acido solfidrico dal caratteristico odore di uova marce.
Origine: in genere i giacimenti di galena hanno origine magmatica idrotermale. La galena è però presente anche in ambiente sedimentario: si pensa che questi giacimenti siano derivati dalla concentrazione del minerale originariamente disseminato nelle rocce. A questa genesi si fanno risalire i grandi depositi di galena che si trovano in rocce calcaree o dolomitiche.
Usi: la galena è il principale minerale industriale per l'estrazione del piombo. Da talune galene argentifere si ottiene come sottoprodotto l'argento.
Gesso: i cristalli sono generalmente bianchi, ma possono presentarsi anche grigi, giallastri o bruni, a seconda delle incursioni o degli elementi presenti. Molto note sono le "rose del deserto", aggregati di gesso a rosetta, spesso inglobanti granuli di sabbia di colore giallo-rosato. Il gesso è tenero ed ha una perfetta sfaldatura in lamelle a scaglie sottilissime.
Caratteri diagnostici: il minerale è solubile in acido cloridrico ed in acqua calda. Entrambe le soluzioni diventano di un caratteristico coloro rosso aranciato non permanente, ma che compare a sprazzi. Può essere luminescente ai raggi ultravioletti.
Origine: è un tipico minerale sedimentario di origine chimica evaporitica: si forma infatti per precipitazione diretta delle acque madri. Tuttavia può anche avere origine per idratazione dall'anidride, per sublimazione (passaggio diretto dallo stato gassoso allo stato solido), da fumarole, oppure in seguito all'azione di acque su solfuri metallici. È spesso associato allo zolfo, soprattutto nella cosiddetta "formazione gessoso - solfifera", che caratterizza tutto l'arco esterno dell'Appennino, fino alla Sicilia.
Usi: il gesso, se macinato finemente e parzialmente disidratato, viene impiegato nell'edilizia per la produzione del gesso da presa, dello stucco ed impasti leganti, nonché come componente del cemento Portland. Per la bassa durezza, viene inoltre utilizzato nella realizzazione di sculture ed oggetti ornamentali. Alcune varietà di alabastro sono utilizzate come pietre decorative.
Quarzo: è il più diffuso dei minerali ed è presente in quasi tutte le rocce. È ricco di varietà molto diffuse e apprezzate. Se ne possono distinguere due gruppi, a seconda che si tratti di minerali con cristalli ben formati, visibili anche a occhi nudo, oppure di aggregati di cristalli microscopici. Del primo gruppo fanno parte il quarzo puro, incolore e trasparente, e le varietà che si presentano colorate poiché contengono delle impurità: quarzo viola, quarzo blu quarzo affumicato (nero), quarzo rosa. Le impurità possono anche essere rappresentate da inclusioni da scaglie lucenti, di aghi di rutilo o di altri minerali fibrosi. Nel secondo gruppo vi sono importanti varietà (calcedonio, diaspro e selce): il calcedonio, a sua volta, raggruppa sottovarietà molto note (corniola, agata, onice).
La forma tipica del quarzo monocristallino è rappresentata da prisma a sezione esagonale, tozzo o slanciato, con estremità piramidali.
Caratteri diagnostici: il quarzo è un minerale piuttosto duro e non si lascia scalfire dal temperino o da altri oggetti appuntiti di metallo. Quando viene colpito con un martello, emette una luminescenza gialla evidente al buio. Quando viene scaldato a 150/200°C, emette una luminosità azzurra o gialla, anch'essa visibile al buio.
Origine: si ritiene che circa il 12% della crosta terrestre sia costituita da quarzo, solidificatosi direttamente dal magma o formatosi per azione di fluidi a temperature di 100/400°C. Essendo molto resistente, viene difficilmente alterato dagli agenti atmosferici e perciò si trova come componente fondamentale anche nelle sabbie e nelle rocce sedimentarie. È frequente anche nelle rocce metamorfiche.
Usi: il quarzo trova molteplici applicazioni, da quella più domestica nei detersivi e perfino nei dentifrici, a quella industriale per vetrerie, fino a quella più nobile come gemma o oggetto ornamentale. Ha largo impiego nel campo tecnologico avanzato: oscillatori, stabilizzatori di frequenze, generatori di ultrasuoni.
