Panchina, una risorsa misconosciuta (parte prima)

La spianata di abrasione costiera, costituita dalla panchina, della Riserva Naturale Orientata, Oasi Faunistica di Vendicari (SR).
Rappresenta la più antica testimonianza dell’attività antropica a Vendicari legata alla pesca. Sulla panchina rimangono i resti di quel che doveva essere un impianto per la produzione del garum, il famoso condimento romano, e della lavorazione dei prodotti ittici: Si rinvengono sulla spianata di abrasione marina (balata) posta immediatamente a nord della piccola insenatura che costituiva l’approdo naturale di Vendicari. Alcuni secoli dopo, nei pressi, fu edificata la Torre Sveva e, ancor più tardi, lo stabilimento della Tonnara attivo fino a non molti anni fa.
L’insediamento mostra edificazioni in conci squadrati, strutture circolari e resti di approdo. Tutti realizzati in pietra panchina. Connessi a queste strutture sono frammenti ceramici di anfore ellenistiche e romane.

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Breve introduzione sulla panchina

La panchina una risorsa geologica molto apprezzata ed utilizzata da Fenici (in Italia), Greci, Etruschi e Romani.
Un utilizzo intenso ed economico.
Un materiale che oggi ci lascia straniti sul contrasto fra il suo aspetto (poroso, apparentemente fragile, leggero) e l’utilizzo che ne è stato fatto. Ma soprattutto sulla mantenuta integrità, sua intrinseca, e quella che ancora dimostrano alcuni grandi monumenti.
La definizione litologica della panchina, nonché le sue origine, genesi, età e composizione, sono state variamente enunciate in letteratura geologica, almeno nell’Ottocento. In seguito, forse per la caduta d’interesse in edilizia, non ne è stato più’ parlato.
Le descrizioni ottocentesche sono quelle di rocce, anche differenti, ma accumunate per similitudine strutturale e per composizione. Sono tutti litotipi definiti panchina, ma sovente con l’aggiunta della somigliante specificazione di travertini, di tufi, o di ambedue.
Con maggior frequenza, nelle descrizioni più recenti, è confusa o scambiata per un’arenaria leonata, giallognola-nocciola, a componente prevalentemente carbonatica (calcioarenite) o silicea (arenaria quarzosa, quarzoarenite, quarzite).

Alcune definizioni ottocentesche della panchina

• …Fu parimente Giov. Targioni quegli che osservò il dorso delle colline fra Montefoscoli, Palaja e Tojano coperto da strati di tufo arenoso color leonato e per lo più sciolto, sebbene non manchino (avvisava egli, medesimo) de’ luoghi, dove il tufo si trova impietrito, da esso col vocabolo di panchina designato…(REPETTI, 1841, p. 31);
• …La chiesa attuale di Parlascio è piccola, tutta costruita di pietra lenticolare del poggio, il quale costituisce continuazione con quello di Usiglian di Lari, e che è noto per le cave di tufo conchigliare, o panchina, da un’antica cappella appellate… (REPETTI, 1841, p. 60);
• …In quanto spetta al poggio di Peccioli esso comparisce da tutte le parti coperto da profondi strati di tufo, le disposizioni e indole dei quali meglio ancora si distinguono nelle sue rupi, alternanti con altri strati più solidi e pietrosi della stessa roccia che suole appellarsi volgarmente panchina… (REPETTI, 1841, p. 82);
• …Il tufo terziario pertanto, che forma un esteso coperchio alle crete argillose, dalle quali esso in questa contrada è circondato costituisce nella collina di Pienza un potente banco leggermente verso maestrale inclinato, dal qual lato quel banco stesso alla distanza di tre miglia si perde nella marna cerulea ossia nelle crete… (REPETTI, 1841, p. 198);
• Il PILLA (1845) inserisce la panchina nella categoria dei minerali calcidi, e la descrive come varietà di calce …grossiere (probabilmente grossolana?), impastata di conchiglie (Panchina in parte de’ colli Livornesi e Pisani – Volterra – Pomarance – Monte Castelli ec.)… (PILLA, 1845, p. 140). Piu avanti classifica la panchina dell’Elba nelle rocce frammentarie della classe ardesiache diventando una … Arenaria calcarea, panchina in parte (1) (Antignano presso Livorno Morcone nelle vicinanze di Capoliveri – nell’isola d’Elba (PILLA, 1845, pp. 147-148). L’A. aggiunge una nota nella quale chiarisce che anche la precedentemente descritta …panchina de’ colli Livornesi e Volterrani è formata in parte di un arenaria calcarea, in parte di un calcare grossiere…. (PILLA, 1845, p. 147);
• la panchina di Bibbona è invece un calcare celluloso solido che ha resistito al terremoto (PILLA, 1846, p. 119);
• fra le varie differenti classificazioni della roccia panchina c’è quella di calcare terziario compatto (PILLA, 1846, p. 39), che diventa solidissima panchina, ossia calcare conchiglifero consistente fra San Regolo e Luciana (Fauglia), fra Livorno e Pisa (PILLA, 1846, p. 72), mentre a Orciano la panchina conchiglifera è miocenica (PILLA, 1846, p. 82);
• …Nel poggio di Casciana un picciolo banco di panchina porosa e piena zeppa di lenticoliti, la quale è affogata in mezzo alle molasse (marne) scomposte che formano tutto il poggio… (PILLA, 1846, p. 73);
• secondo COCCHI (1865), la panchina … Altro non è che un conglomerato marino rappresentante in questa regione il post-pliocene inferiore (Grès quaternaire di molti autori). La formazione riposa sulla precedente con una quasi decisa orizzontalità; non si vede coronare le sabbie gialle situate a livello più alto della pianura. Di là si spinge nel mare dove forma bassi fondi e scogliere. Verso occidente della città va a cessare e allora i depositi pliocenici formano direttamente il fondo del mare presso il lido… (COCCHI, 1865, p. 30).

La panchina: i suoi fossili ed il suo chimismo

Dal punto di vista del contenuto in fossili, sono state riconosciute, fra le numerose altre, presenze di terebratule (Figura 6) e pecten (Figura 1) nella panchina di Pomarance e …una piccola e graziosissima specie di echino, che è stata trovata in gran quantità dal Sig. ingegnere Caillaux nella panchina miocenica di Rosignano e delle Badie presso Castellina… (PILLA, 1847, p. 457).
L’origine della panchina presenta aspetti differenti da zona a zona e da contesto geologico a contesto geologico.
Ad esempio, la panchina di Bagnara (RC), al suo …aspetto di travertino, possono avere contribuito delle sorgenti o anche dei semplici stillicidii di acque calcarifere passate forse a traverso alcuni straterelli di calcare marmoreo che per que’ dintorni si trovano nel gneiss: l’evaporazione sollecita sotto la sferza di un sole quasi tropicale, potrebbe aver fatto accumulare il carbonato di calce. La panchina di Riace è formata invece per cementazione delle ghiaie silicee e delle conchiglie, mediante lo stesso carbonato di calce, che le acque, contenenti sempre qualche traccia di acido carbonico, hanno tolto ai gusci de’ molluschi: nello stesso modo si formano le panchine in que’ litorali ghiaiosi nei quali non sieno rare le ghiaie delle rocce calcaree… (DE STEFANIS, 1883, p. 252).
Dal punto di vista del chimismo, si ha conoscenza di una sola analisi chimica (Figura 2; Leonardo DOVERI, Regio Liceo Militare di Firenze, 1853) eseguita sulla panchina di Livorno (qui chiamata Pietra di Zambra) e pubblicata in CALANDRINI, STEFANELLI e FINOCCHIETTI (1865).
Successivamente sono state eseguite una serie di analisi sperimentali, finalizzate al restauro della panchina delle Mura Urbiche di Volterra, ed a quella impiegata nella necropoli etrusca di Baratti nonché in alcuni edifici medievali di Pisa. I relativi risultati analitici, praticamente gli unici in letteratura così estesi, si trovano, rispettivamente in FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO (2022) ed in AQUINO, A. et alii. (2020).

Analisi sulla panchina delle mura urbiche di Volterra

Analisi approfondite sulla panchina in generale e su quella di Volterra in particolare, si devono a FERNANDEZ, BORGIOLI, LAVIANO del 2022. In realtà sono state finalizzate a determinare la durabilità del materiale in funzione di un eventuale restauro. Tuttavia sono stati valutati sperimentalmente diversi parametri (Figura 3) che hanno fornito un quadro preliminare sulle caratteristiche della roccia. In particolare della roccia utilizzata a Volterra, poiché, come già enunciato, le caratteristiche fisiche, chimiche e geotecniche della panchina sono molto eterogenee e variano da un affioramento all’altro.
La pietra Panchina di Volterra è una calcarenite …di colore giallastro, estratta in epoca etrusca e romana da cave della Toscana occidentale… Si tratta di una pietra molto porosa, con grani di media grandezza, ricca di frammenti carbonatici organogeni, costituiti principalmente da conchiglie appartenenti a bivalvi, gasteropodi ed echinodermi, visibili ad occhio nudo o mediante l’utilizzo di una lente (…) Nonostante le buone prestazioni meccaniche, questo materiale lapideo è caratterizzato da una notevole eterogeneità, con la presenza di zone ad elevata decoesione superficiale dovuta all’azione delle acque meteoriche, e dal processo di gelo e disgelo a cui è soggetta la pietra nella stagione invernale in zona volterrana… (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022). L’interpretazione dei dati analitici che danno gli Autori, li portano a definire la panchina di Volterra come una …roccia caratterizzata da elevata compattezza (…) presenta però sporadiche zone di minore cementazione e, quindi, di ridotta compattezza e maggiore porosità… (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022).
…I risultati delle tre prove di invecchiamento accelerato mostrano che, macroscopicamente, i campioni hanno mantenuto intatta la forma e l’aspetto esterno, e non hanno mostrato evidenti segni di deterioramento; inoltre, la perdita di massa è stata insignificante, inferiore all’1%… (FERNANDEZ, BORGIOLI, & LAVIANO, 2022). La roccia non ha manifestato neppure evidenti modifiche agli stress termo/igrometrico, al gelo/disgelo ed agli shock termici. Solo l’aggressività ad areosol salino ha indotto lievissime modifiche. E questo è senza dubbio un aspetto negativo, trovandosi impiegata molto spesso in ambiente litoraneo o costiero (Figura 5).

Figura 4 – Sezione rilevata da COCCHI (1865) nel cantiere del nuovo bacino di carenaggio a San Rocco di Livorno, nel 1865)

Volterra e le mura urbiche in panchina

La …Panchina di Pisa, Volterra e Siena, sabbie gialle, argille turchine, marne calcaree, caverne ossifere, ecc., con avánzi di pachidermi, conchiglie analoghe alle viventi, ecc…. secondo il SISMONDA (1853), il LARDNER (1860) e l’OMBONI (1856) appartengono al Terziario Superiore. Oltre a queste, sarebbe del Terziario medio una non meglio descritta Panchina antica.
Il REPETTI (1855) ricorda come …fu lo stesso Targioni-Tozzetti che fino dal 1745 (quando la scienza geologica dormiva) (…) osservato aveva il dorso delle colline di Palaja (Palaia, Pisa) e della sua comunità coperto di tufo arenoso color leonato sparso di resti di moluschi, il più delle volte sciolto, sebbene non manchino (soggiungeva il ch. uomo) de’ luoghi, dove quel tufo trovasi impietrito, e designato allora sotto il vocabolo di panchina come a Volterra. Un’altra osservazione dallo stesso fisico venne fatta costà ne’ poggi di Tojano dentro la comunità di Palaja, cioè, che la porzione delle colline situate a ponente di quel castello, sebbene coperte quasi tutte di tufo conchigliare, si scuopre anche costà a luogo a luogo la sottostante marna cerulea o mattajone; mentre nella collina di Tojano v’abbondano più che altrove de’ corpi orbiculari a strati concentrici di tufo ferruginoso configurati a guisa di palle di cannone, il cui nucleo bene spesso racchiude un pezzo di ciottolo o di ghiaja… (REPETTI E., 1855, p. 797). Un altro affioramento è ricordato …al poggio di Peccioli esso comparisce da tutte le parti coperto profondamente dal tufo conchigliare in strati di varia densità, i più solidi de’ quali acquistano costà il nome di panchina… (REPETTI E., 1855, p. 815).
Quindi, l’Autore concorda con l’impiego della panchina nella realizzazione delle monumentali mura etrusche di Volterra: …tufo conchigliare o panchina che nelle ciclopiche mura antiche suole tuttora osservarsi… (REPETTI E., 1855, p. 1366). Quella dei dintorni di Volterra, viene descritta come una facies  molto compatta, forse a componente silicea, della più diffusa e generale panchina. …Meno la parte superiore, l’altipiano della montagna, la più abitata dai viventi e da piante di alto fusto, consistente quasi tutta di tufo siliceo calcare sparso di conchiglie marine, che costituisce costà ciò che appellasi panchina, tutto il restante spetta a immensi depositi di terreno conchigliare, generalmente più sterile del primo e di tinta cenerognola, mentre la panchina superiore è generalmente di tinta rosastra, più della precedente compatta in guisa da prestarsi anche allo scalpello. Infatti di cotesta roccia consistono le mura etrusche di cotesta città, ed i lavori fatti in essa alla Porta all’Arco (Figura 8). Anche li gradini, li stipiti e le colonne di opere edificatorie spettano a questa panchina, siccome appartengono all’alabastro che trovasi nascosto nella biancana tutti i depositi etruschi scavati intorno a Volterra… (REPETTI E., 1855, p. 1569).

Le mura urbiche in panchina di Volterra ed i problemi di instabilità

La cinta muraria di Volterra è descritta dallo JERVIS (1889) …Di grandi masse di panchina furono costrutte le maestose mura ciclopiche di Velathri (etrusche), di cui si ammirano gli avanzi presso la porta detta dell’Arco (Figura 8) ed in alcuni altri luoghi. Le mura etrusche ebbero, giusta gli autori più accreditati, un perimetro di 5 miglia romane, ossia tre volte lo sviluppo delle mura attuali, costrutte nel medio evo. Lo spessore delle mura etrusche è di circa m. 2,40: esse si elevano in luoghi m. 9 e sono costrutte di immense masse di pietra squadrate, ognuna delle quali misura da m. 2,70 a m. 3,60 in lunghezza, collocate senza uso di calce o cemento di sorta. Dennis misurò una delle pietre delle mura di dimensioni stragrandi, avente m . 3,30 di lunghezza, m. 0,90 di altezza e m. 1,20 di larghezza… (JERVIS, 1889, p. 324).
Da geologo qual era, il JERVIS riscontrò il problema di instabilità collegato alla cinta muraria. Problema che si è esteso dalla cinta etrusca, alle successive mura medievali e che si è manifestato anche molto di recente.
La cinta muraria …protegge l’abitato dalla distruzione: difatti, la panchina riposa sulle marne turchine mioceniche, di cui è formato tutto il rimanente delle colline. Coll’azione delle piogge queste marne sono continuamente esposte a franare su larga scala, da cui sarebbero validamente protette ove vi fossero dei boschi. Invece il suolo è tutto coltivato a campi e l’acqua vi produce dei solchi profondi. Poco per volta la panchina stessa è minata e cade, ed in questo modo furono distrutte nel corso dei secoli le parti dell’antica citta di Velathri, sovrastanti le due valli laterali, e colle frane vengono successivamente portati alla luce nuovi oggetti etruschi. Ora Volterra occupa una mera striscia di monte di poca larghezza e se non si penserà presto al tanto consigliato imboscamento il geologo ne può arguire la sua lenta distruzione totale… (JERVIS, 1889, p. 324).

La panchina di Volterra: caratteristiche geotecniche

Il campione analizzato da (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022) è stato fornito agli AA …direttamente dalla Soprintendenza Archeologia, Belle Arti e Paesaggio di Pisa, prelevato direttamente in loco da materiale derivante dal crollo di una porzione dei muri sita tra Piazza Martiri della Libertà e Via dei Ponti a Volterra… (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022), quindi di origine archeologica certa.
…Dall’osservazione delle sezioni sottili è emerso che la roccia in questione è una roccia sedimentaria clastica costituita da granuli di carbonato e silicato. La componente carbonatica è rappresentata da bioclasti (frammenti di molluschi, echinodermi, alghe calcaree, briozoi, macroforaminiferi) e da litoclasti a tessitura da microsparitica a micritica. La componente silicatica è rappresentata da granuli di quarzo, feldspato (plagioclasio, ortoclasio e microclino), gneissici litici e subordinati granuli di mica, clorite e ossidi di ferro. Questi ultimi si presentano come segregazioni nei granuli cloritici o come riempimenti di diagenesi tardiva nei vuoti inter ed intragranulari.
La granulometria dei clasti, sia silicati che carbonati, è prevalentemente compresa tra 0,2 e 0,4 mm, con una dimensione massima di 0,8 mm. Sporadicamente si osservano gusci di lamellibranchi di dimensioni centimetriche…
…La diffrattometria (Figura 7) ha rivelato il 30% di quarzo, il 60% di calcite, il 9% di feldspato e l’1% di mica… (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022).
Leggendo le composizioni mineralogiche dei vari campioni provenienti da affioramenti diversi (Isola del Giglio, Livorno, Volterra) appare evidente siano dipendenti e rappresentanti della geologia e, quindi, delle litologie incipienti: i graniti del Giglio, le ofioliti da Livorno, componenti sialici/carbonatici da Volterra. In quest’ultimo caso, …l’osservazione al microscopio ottico ha evidenziato l’elevata compattezza della matrice e la presenza di clasti silicatici (quarzo, feldspato, mica) e clasti carbonatici (bioclasti) cementati da calcite spatica. Nei vuoti intergranulari non occlusi dal cemento calcitico si è notato anche un riempimento secondario di ossidi di ferro (…) In sintesi, si può dire che, dal punto di vista petrografico, il materiale può essere considerato una litoarenite arcosica, una roccia sedimentaria clastica a cemento calcitico… (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022).

Le presenze di panchina nel Volterrano

Nel Volterrano sono presenti numerosi affioramenti di panchina. Un primo si incontra …se dalla cima del monte su cui è la Rocca Sillana scendesi verso la Possera, altro torrente che trovasi fra questo monte e Pomarance… (SAVI, 1838), verso San Dalmazio.
Ha …l’aspetto di una roccia arenaria a cemento calcare, racchiudente avanzi di testacei (…) in specie quando è compatta e molto abbondante di fossili… (SAVI, 1838, p. 4)
Il SAVI (1838) descrive l’ampio affioramento di panchina e le sue variazioni composizionali. Verso Pomaranci si presenta come una …arena siliceo-calcarea, collegata da poco cemento calcareo. È allora una grossolana Arenaria, un Tufo grigio-ferrigno che racchiude avanzi fossili di Pettini, Ostriche, Cardi, ecc…. (Verso) …S. Dalmazio, si vede allora come gradatamente diviene più compatta per l’aumento del cemento calcareo, e come l’arena vi diminuisce a poco a poco, mentre aumentano gli avanzi di Testacei, benché questi sien per il solito intieramente spatizzati, calcinati, ed anche in alcuni luoghi totalmente distrutti, e di loro non restando che le semplici impronte… (SAVI, 1838). Altra variazione è la variazione del rapporto carbonati – silice che dalla prevalenza del primo vira, qui, verso quella del secondo (col conseguente incremento della compattezza.

Alcune considerazioni

Una comparazione fra le caratteristiche salienti delle panchine di Volterra (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022) e di Baratti (AQUINO et alii, 2020) evidenzia notevole variabilità fra i due litotipi, pur essendo ambedue classificati come panchina.
Analogo il chimismo che mostra, in ambedue i casi, prevalenza carbonatica su quella silicea, seppure in rapporti differenti. Piu ampio il gap fra le proprietà meccaniche. Così per la porosità totale che varia fra il 5,9% della panchina di Volterra ed il 21,6-36,3% di quella di Baratti, con incidenza diretta sulla capacità di assorbimento e sull’indice di saturazione.
Analogamente la resistenza a compressione uniassiale. Questa varia fra i 2,2-8,1 Mpa della panchina di Barassi (AQUINO et alii, 2020) ed i 72 Mpa di quella di Volterra (FERNANDEZ, BORGIOLI e LAVIANO, 2022).
Sono differenze significative. Tuttavia, AQUINO et alii (2020) notano …una proporzionalità inversa tra porosità e resistenza meccanica a compressione nel materiale. Le pietre presentano evidenti variazioni delle proprietà fisico-meccaniche legate sia ai diversi luoghi di affioramento sia alla stessa area di provenienza….

continua…

Copertina - Riserva naturale orientata Oasi Faunistica di Vendicari (SR). La panchina ed i resti dell'insediamento greco e romano legato alla pesca e produzione del garum

Figura 1 - Grosso frammento di pecten della panchina di Selinunte (TP)

Figura 2 - Tabella comparativa delle analisi eseguite sulla Pietra Zambra di Volterra, l'arenaria Macigno di Fiesole e la panchina di Livorno. I dati analitici sono ripresi da (CALANDRINI, STEFANELLI e FINOCCHIETTI, 1865)

Figura 3 - Alcuni parametri e caratteristiche geottecniche (da analisi di laboratorio) della panchina delle mura urbiche di Volterra.jpg

Figura 4 - Sezione rilevata da COCCHI (1865) nel cantiere del nuovo bacino di carenaggio a San Rocco di Livorno, nel 1865)

FIgura 5 - Selinunte, strutture della città e dei templi realizzate completamente nella locale panchina.

Figura 6 -Terebratula ampulla Brocchi 1814-19-21-Complete-specimen-Valle-Andona-Italy (da A. DULAI, 2016)

Figura 7 - La diffrattometria della panchina di Volterra, da (FERNANDEZ, BORGIOLI, & LAVIANO, 2022)

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