Ritorna la ricerca mineraria in Liguria Orientale: il permesso “Monte Bianco”

Copertina: delimitazione e localizzazione del permesso di ricerca Monte Bianco su Google Earth e sulla corografia.

È di pochi giorni fa la notizia (Il Secolo XIX, marzo e aprile 2021) che una società australiana è interessata ad eseguire ricerche minerarie in Val Graveglia Val Petronio, Valle del Gromolo, Valle del Bargonasco e Val di Vara (Copertina).

In questa sede proviamo a dare una chiave di lettura ed una breve spiegazione delle modalità e tecniche di indagine indicate nella richiesta di permesso di ricerca mineraria presentata al Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) nel mese di marzo.
L’area interessata si estende su vari comuni del Levante della Regione Liguria.
La denominazione del permesso di ricerca è Nuovo permesso di ricerca mineraria denominato “Monte Bianco” per minerali di Rame, Piombo, Zinco, Argento, Oro, Cobalto, Nickel, Manganese e minerali associati, nei Comuni di Sestri Levante, Ne, Casarza Ligure, Castiglione Chiavarese, Maissana, Varese Ligure, con annesso programma lavori comprendente analisi e mappatura geologica di maggior dettaglio, rilievi geologici, indagini geofisiche, stream sediment sampling, studi mediante remote sensing.
La titolazione deriva dalla posizione baricentrica del Monte Bianco rispetto al poligono che circoscrive l’area della richiesta. Questa ha  una superficie di 8243 ettari e si estende dal M.te Coppello a Nord, al massiccio del Bracco a Sud e rimane confinato ad Ovest dai M.te Bossea e M.te Domenico e ad Est dai M.te Chiappozzo, M.te Alpe e M.te Zenone. Nell’area sono compresi i vecchi distretti minerari di Reppia, Monte Bardeneto, Libiola, Monte Loreto, Campegli, Bargone, Gallinaria (Città Metropolitana di Genova) e Molin Cornaio (Provincia della Spezia). Oltre a queste interessa indirettamente anche la miniera di manganese di Gambatesa (Figura 1).
Una semplice analisi critica del titolo lascia intendere che le indagini previste in questa fase sono rilevamenti geologici, campionamenti, analisi e indagini mediante tecniche di telerilevamento.
Proviamo a contestualizzare più nel dettaglio le tecniche che sono state proposte nel Programma dei Lavori.

Le indagini previste per la ricerca mineraria

La rilevante storia archeomineraria e mineraria della regione è condizione propedeutica a qualunque tipo di nuova indagine. Sono previste, infatti, la raccolta, la revisione critica e la valutazione analitica delle documentazioni storiche. Tutto il materiale (bibliografico, cartografico, da Archivi di Stato, Enti locali e musei), verrà digitalizzato, catalogato ed analizzato attraverso software specifici. Questo consentirà una valutazione o rivalutazione delle indagini storiche individuando quelle più affidabili nonché le aree da approfondire. Il processo focalizzerà la sua attenzione sulla cartografia e la mappatura di dettaglio anche tramite campionamenti e indagini geofisiche. La ricerca storica e la digitalizzazione dei documenti acquisisce una grossa rilevanza anche scientifica, oltre che sociale, al fine di mantenere la memoria storica di tutta l’attività passata. Questo lavoro, per quanto possa essere scrupoloso e attento, non potrà essere sufficiente alla conoscenza specifica del territorio, considerando che le tecniche di rilevamento sono evolute nel tempo raggiungendo maggiore dettaglio e precisione.
Si spera che l’archivio digitale che verrà costituito possa essere, in seguito, reso disponibile.
Le fasi di indagini indicate nei documenti prevedono:

1. mappatura geologica di dettaglio;
2. campionatura geochimica di superficie;
3. stream sediment sampling;
4. prospezioni geofisiche;
5. magnetometria;
6. elettromagnetismo;
7. potenziale spontaneo;
8. polarizzazione indotta e resistività;
9. remote sensing per l’alterazione delle mineralizzazioni.

Figura 1 – Delimitazione del richiesto permesso di ricerca Monte Bianco.

1. Mappatura geologica di dettaglio

La mappatura geologica di dettaglio prevede il riconoscimento e la campitura su mappa delle aree di affioramento delle differenti litologie. Il rilievo sarà particolarmente accurato per i litotipi che accolgono le mineralizzazioni valutandone anche l’assetto strutturale (faglie, giaciture e pieghe). Queste indagini risultano fondamentali per l’identificazione delle aree in cui procedere con approfondimenti interdisciplinari.
Il primo prodotto sarà quindi una carta geolitologica di dettaglio a scala 1:5000, con eventuali approfondimenti fino a 1:2000, dove ritenuto di particolare interesse. Fondamentale sarà l’accuratezza nella redazione delle cartografie perché da queste dipenderà anche la determinazione delle griglie di campionamento e di indagine geochimica di superficie. A tal fine i rilievi saranno condotti con l’ausilio di GPS ad alta precisione per una corretta e precisa georeferenziazione dei contatti stratigrafici e delle strutture riconosciute (Figura 2a). Inoltre, verrà utilizzato uno spettrometro XRF portatile per l’identificazione speditiva delle mineralizzazioni (Figura 2c).
Anche in questi casi i prodotti attesi saranno una serie di cartografie tematiche oltre, naturalmente, alle relazioni di dettaglio.

2. Campionatura geochimica di superficie e ricerca mineraria

Le zone ritenute potenzialmente interessanti dal punto di vista geominerario saranno oggetto di campionatura sistematica.
L’analisi geochimica consentirà il riconoscimento delle concentrazioni di minerali target, ovvero di quelli oggetto della richiesta di permesso ricerca (Figura 2c). Successivamente ne sarà valutato l’interesse economico.
Il campionamento verrà eseguito su una griglia a maglia regolare, ma con spaziatura variabile in ragione dell’occorrenza delle mineralizzazioni e del potenziale interesse. Questo tipo di analisi prevede il prelievo di campioni in superficie e, ove possibile, anche in sottosuolo nei vuoti (gallerie) esistenti (Figura 2b). I campioni selezionati saranno oggetto di analisi mineralogiche, petrografiche e geochimiche per la determinazione delle associazioni e delle reciproche relazioni mineralogiche.
Non sarà trascurata la campionatura sistematica e la caratterizzazione delle discariche di risulta delle vecchie aree minerarie. L’innovazione tecnologica consente, oggi, lo sfruttamento di concentrazioni anche molto modeste ed in molti casi anche di tenori che un tempo venivano considerati antieconomici.
Questa operazione potrà prevedere anche l’esecuzione di piccoli scavi o trincee per non analizzare il solo materiale in superficie, l’ultimo estratto o quello scartato e quindi soggetto a maggiore alterazione.

3. Stream sediment sampling

Un altro campionamento previsto in fase preliminare sarà l’analisi dei sedimenti alluvionali, presenti negli alvei, anche torrentizi (Figura 2d). I sedimenti rappresentano una fotografia qualitativa delle litologie di versante, attraverso i frammenti erosi e trasportati all’interno dei corsi d’acqua. In questi sedimenti si possono anche ritrovare le eventuali mineralizzazioni, e le loro alterazioni, contenute nelle litologie.
Tale tipo di ricerca sarà eseguita sia con l’ausilio di una serie di setacci (Figura 3), per definire la pezzatura del sedimento, e sia con ausilio della batea (il piatto tipico dei gold digger, Figura 4) per verificare le presenze minerali.
E’ prevista l’analisi di diverse quantità di sedimento presenti negli alvei, scartando quelli più superficiali, cioè dei primi 10-20 cm. Tale accortezza eliminerebbe la possibile contaminazione da materiali altamente mobili, come ferro e manganese.
L’estensione dei campionamenti sarà pianificata in anticipo e finalizzata alla ricerca di minerali di rame, zinco e piombo. La batea potrà essere utilizzata in fase di analisi preliminare dei sedimenti più fini.

4. Prospezioni geofisiche e ricerca mineraria

Le metodologie geofisiche rappresentano un efficace mezzo di esplorazione e studio preliminare nella ricerca mineraria.
Le fasi mineralizzate associate alla roccia incassante generano contrasti che possono essere facilmente individuati attraverso metodi di prospezione geofisica. Densità, magnetizzazione, resistività, polarizzabilità risultano nettamente anomali in presenza di minerale, rispetto a quelli della sola roccia incassante. Ciò ne permette l’individuazione e la localizzazione. La scelta del metodo più adatto dipende da numerosi fattori quali il tipo di minerale, l’estensione da indagare, il livello di dettaglio cercato, la profondità, le caratteristiche geometriche e la giacitura del bersaglio.

5. Magnetometria

La magnetometria è l’analisi del campo magnetico terrestre (Figura 5), a livello locale, per individuarne le piccole variazioni prodotte da mineralizzazioni o altri elementi. Tali variazioni sono definite anomalie. Questa tecnica viene utilizzata spesso anche in archeologia grazie alla sua rapidità di investigazione ed economicità.
Le anomalie di suscettibilità magnetica possono rivelare possibili corpi mineralizzati che possono anche essere modellizzati. In base all’estensione dell’area da investigare potrà essere eseguita lungo allineamenti a terra e/o da piattaforme aerotrasportate (elicottero e drone). L’utilizzo di maglie più o meno fitte permetterà di ottenere risultati a differente dettaglio. La velocità di acquisizione dei dati consentirà di avere rapidamente elementi utili per definire le aree di interesse da indagare con più dettaglio, anche con altri strumenti geofisici (ad es. geoelettrica).
La misurazione del campo magnetico può essere effettuata con diversi strumenti: inclinometri e declinometri; bilance magnetiche; suscettometri (o suscettivimetri); magnetometri a protoni (PPM); magnetometri a passaggio di flusso (Fluxgate); magnetometri a pompaggio ottico. Le misurazione non richiedono orientamenti, se non approssimativi, rispetto al target e sono molto veloci.
Si può parlare di suscettività magnetica per ciascuna roccia.

6. Elettromagnetismo per ricerca mineraria

L’elettromagnetismo permette l’individuazione di corpi mineralizzati a solfuri misti generalmente massivi, caratterizzati tipicamente da una conduttività elettrica elevata. L’analisi rappresenta un’opzione utile per l’individuazione di possibili giacimenti anche profondi centinaia di metri.
Esistono diversi metodi per le determinazioni dell’elettromagnetismo. Si tratta di  indurre flussi di corrente nel sottosuolo, solitamente senza usare elettrodi. Di conseguenza le applicazioni possono avvenire sia da piattaforme elitrasportate sia da terra.
Un trasmettitore, cioè una bobina (con molti avvolgimenti) alimentata a corrente alternata produce attorno a essa un campo magnetico (campo primario). Questo viene prodotto sia sopra sia sotto il terreno e attraversa il corpo bersaglio nel sottosuolo. Una volta attraversato il bersaglio diventa emettitore di un secondo campo magnetico (campo secondario). Il segnale ricevuto sarà formato sia dal campo magnetico primario che dal secondario. La differenza fra i due campi permetterà di svelare la presenza di minerale nel sottosuolo (Figura 6). Il segnale captato dal ricevitore dipenderà dal materiale, dalla forma e dalla profondità del corpo bersaglio e dalla posizione delle bobine trasmittenti e riceventi. Più il bersaglio sarà profondo o piccolo, più il campo magnetico secondario darà risposta debole al ricevitore. 

7. Potenziale spontaneo

Il potenziale elettrico naturale alla superficie permette di individuare i corpi mineralizzati a solfuri (Figura 7). Non richiede l’introduzione di corrente nel terreno poiché si fonda sulla misura dei potenziali naturali (o spontanei). Essi sono prodotti dai processi elettrochimici tra minerali e fluidi o, comunque, da processi elettrocinetici legati al flusso di ioni nel terreno. A differenza dell’elettromagnetismo deve essere effettuato necessariamente a terra, risulta poco impegnativo e permette di coprire aree abbastanza vaste. Queste due particolarità rendono il potenziale spontaneo un efficiente metodo di esplorazione. Inoltre, può essere usato per restringere le aree di interesse da analizzare con metodi più onerosi quali la polarizzazione indotta e la resistività.
Per la misurazione del potenziale elettrocinetico viene utilizzate una coppia di elettrodi non-polarizzaribili collegati attraverso un cavo isolato ad un millivoltmetro ad alta inpendenza. La configurazione può essere dipolare, ponendo due elettrodi a distanza costante e spostati rigidamente (il secondo occupa la posizione precedentemente occupata dal primo) o a base fissa, con un elettrodo di rifermento fisso (-) e un elettrodo di misura mobile (+).

8. Polarizzazione indotta e resistività

Questa tecnica (un tempo conosciuta semplicemente come geoelettrica, Figura 8) permette il riconoscimento di mineralizzazioni disseminate (aloni di corpi massivi e/o depositi), differentemente da quanto avviene per l’elettromagnetismo. Le prospezioni a polarizzazione indotta e resistività, necessariamente condotte a terra, sono piuttosto costose. Per questo motivo tale tipologia di indagine vene riservata alle aree già ben definite e prioritizzate in precedenza (indagini geologiche, magnetometriche, elettromagnetiche e geochimiche).
Esistono varie tipologie di configurazione esecutiva che differiscono per la disposizione degli elettrodi. Gli array (configurazioni elettrodiche) più utilizzati sono la Wenner, la Schlumberger e la Dipole-dipole (Figura 9 e Figura 10a, b, c, d). La Wenner pone i poli che immettono corrente in posizione alternata ed equidistanti rispetto ai ricevitori. La Schlumberger prevede gli emettitori di corrente agli estremi dello stendimento ed i due ricettori al centro, abbastanza vicini. La Dipole-dipole, invece, è caratterizzata dai due poli che emettono corrente ad un estremo, abbastanza vicini e i due ricettori all’altro estremo distanti quanto i due emettitori.
Le distanze tra i vari poli permettono di investigare più o meno in profondità e con differente dettaglio. Si possono prevedere i SEO (Sondaggi Elettrici Orizzontali) o i SEV (Sondaggi Elettrici Verticali). Nel primo caso si mantiene fissa la configurazione degli elettrodi e si sposta per intero la configurazione sul terreno, ottenendo vari profili nell’area di indagine; nel secondo si distanziano via via gli elettrodi mantenendo fisso il centro della configurazione per la misura del potenziale, ottenendo una profondità di indagine via via maggiore.

9. Remote sensing per ricerca mineraria

Si tratterà dell’investigazione delle aree di interesse finalizzata all’individuazione di zone soggette ad alterazione idrotermale. Saranno utilizzate tecniche di telerilevamento che permettono di esaminare aree vaste con costi ridotti e zero impatto. Sono le più indicate per il riconoscimento di aree indiziate di mineralizzazioni . Questo avviene attraverso il confronto delle risposte spettrali a diverse scale di osservazione. Il risultato sono rappresentazioni tematiche indicative della distribuzione spaziale delle alterazioni e la possibile relazione geometrica con le mineralizzazioni. La società australiana sta già utilizzando questa tecnologia in provincia di Torino per individuare la distribuzione delle mineralizzazioni cobaltifere (Permesso di Ricerca Punta Corna).
La tecnica di telerilevamento iperspettrale prevede l’utilizzo delle bande vicino al visibile quale l’infrarosso termico. In particolare vengono analizzate un ingente numero di bande con lunghezze d’onda molto stretta. In tal modo è possibile individuare le differenze tra litologie e mineralizzazione. I sensori per la raccolta dei dati di base possono essere montati sia su piattaforme satellitari che aviotrasportate o su droni.
Nel territorio del Permesso di Ricerca Monte Bianco è previsto il telerilevamento utilizzando le immagini satellitari iperspettrali della missione PRISMA (Precursore IperSpettrale della Missione Applicativa – Figura 11), gestita dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
PRISMA è stato lanciato il 22 marzo del 2019 con funzione di monitoraggio delle risorse naturali e delle caratteristiche dell’atmosfera (sensori ottici), ma anche dei fenomeni geologici, dello stato delle risorse naturali, della qualità dell’aria e dei livelli di inquinamento. Il satellite monta sensori ottici all’avanguardia, ma copre anche le bande iperspettrali e pancromatiche ad altissima risoluzione spaziale.
Ogni immagine satellitare contiene le informazioni raccolte in 240 bande nell’intervallo dell’infrarosso (da 400 nm a 2505 nm) e dello spettro elettromagnetico. Questo permetterà di studiare la firma spettrale delle litologie, ma anche le mineralizzazioni e le loro alterazioni.
Tutte operazioni, queste, svolte mediante elaborazione dei dati satellitari. A terra saranno unicamente prelevati dei campioni che verranno sottoposti ad analisi spettroscopiche di riflettanza permettendo di misurare la variazione in intensità con la lunghezza d’onda negli intervalli VNIR (visible and near infrared – infrarosso visibile e vicino – 214–400 THz) e SWIR (short wave infrared – infrarosse onde corte – 100–214 THz) dello spettro elettromagnetico in modo da confrontare e catalogare quelle riconosciute dalle immagini satellitari.

Copertina - Localizzazione del permesso di ricerca su Google Earth e sulla corografia

Figura 1 - Delimitazione del richiesto permesso di ricerca

Figura 2 - Elaborazioni cartografiche (a);Campionamento (b); analisi geochimica speditiva (c); Stream sedimenti sampling (d)

Figura 3 - Campionamento di sedimenti in alveo per analisi granulometrica speditiva

Figura 4 - Batea australiana (con piccola pepita)

Figura 5 - Il campo magnetico terrestre

Figura 6 - Elettromagnetismo e campi magnetici

Figura 7 - Meccanismo di formazione dei potenziali spontanei nella pirite secondo Sato e Mooney (1960)

Figura 8 - Schema e strumentazione per rilievi geoelettrici (1986).

Figura 9 - Configurazioni elettrodiche più utilizzate

Figura 10 - Varie tipologie di strumeti di acquisizione dati e di stendimenti

Figura 11 - Il satellite PRISMA dell'Agenzia Spaziale Italiana

L’immagine di copertina e le Figure 1, 2 e 10 sono tratta da: https://va.minambiente.it/it-IT/Oggetti/Info/7803
L’immagine di Figura 3 è tratta da: https://www.gsi.ie/en-ie/programmes-and-projects/minerals/activities/mineral-exploration/Pages/Stream-Sediments.aspx
L’immagine di figura 11 è tratta da: https://www.leonardocompany.com/it/news-and-stories-detail/-/detail/e-geos-satellite-data-eu

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