Scienze della Terra: Le Rocce Evaporitiche

Realmonte (miniera di sale) - Sicily - Italy

Il Salar de Uyuni è un enorme deserto di sale che, con i suoi 12.000 km², è la più grande distesa salata del mondo. È situato nei dipartimenti di Potosí e di Oruro, nei pressi della città di Uyuni, nell'altopiano andino meridionale della Bolivia, a 3.650 metri di quota.

La grotta dei cristalli giganti di Gesso di Naica - Messico

Le evaporiti sono sedimenti minerali formatisi dalla deposizione di sali minerali, naturalmente presenti nelle acque, a causa dall'evaporazione che riducendo il volume di acqua fa aumentare la concentrazione dei soluti al di sopra del valore massimo di saturazione, con conseguente precipitazione dei sali.

Formazione delle evaporiti

Le evaporiti si formano per evaporazione di ristrette masse d'acqua sulla superficie della Terra. Sebbene tutte le masse d'acqua sia superficiali che sotterranee contengano sali disciolti, per formare dei minerali è necessario che l'acqua evapori nell'atmosfera ed i sali precipitino. Perché ciò avvenga, la massa d'acqua deve finire in un ambiente ristretto in cui gli apporti di nuova acqua siano inferiori al tasso di evaporazione. In genere questo processo avviene principalmente in ambienti aridi con piccoli bacini scarsamente alimentati, come i bacini endoreici o lagune. Man mano che l'acqua evapora, la concentrazione salina aumenta e quando si giunge a sovrasaturazione, i sali precipitano dando origine ai minerali.
I minerali evaporitici iniziano a precipitare quando la loro concentrazione nell'acqua raggiunge il livello per cui non possono più esistere come soluti. I minerali precipitano in ordine inverso rispetto alla loro solubilità. In particolare:

1. Calcite (CaCO3) e Dolomite (CaMg(CO3)2)
2. Gesso (CaSO4-2H2O) e anidrite (CaSO4)
3. Halite cloruro di sodio, salgemma
4. Silvite un cloruro di potassio e carnallite un cloruro idrato di potassio e magnesio

Queste sequenze sedimentarie spesso si rinvengono incomplete nei termini superiori, in particolare spesso mancanti delle serie dei cloruri.

Gesso a ferro di lancia, collezione personale

Ambienti deposizionali delle evaporiti 

Depositi di sale - Mar Morto

Gli ambienti deposizionali in cui si riscontrano le condizioni adatte alla formazione di evaporiti includono:
graben e half-graben all'interno di situazioni di rift continentale, in cui si sviluppano piccoli sistemi di drenaggio fluviale, spesso localizzati in aree tropicali e subtropicali. Esempi tipici sono la depressione della Dancalia in Etiopia e la Valle della Morte in California;
graben in ambienti di rift oceanico alimentati da piccoli input di masse di acqua oceanica che vengono isolate ed evaporano. Esempi tipici sono il Mar Rosso e il Mar Morto;
bacini di drenaggio interni in ambienti semiaridi sia tropicali che temperati in cui si sviluppa un drenaggio effimero. Esempi attuali sono il Deserto di Simpson in Australia e il Gran Lago Salato nello Utah;
aree alimentate esclusivamente da acque sotterranee attraverso sorgenti artesiane. Esempi sono visibili nel Deserto Victoria, alimentato dal Grande Bacino Artesiano, in Australia;
piccole piane costiere in ambiente marino regressivo. Esempi includono i depositi di sabkha in Iran, Arabia Saudita (Golfo Persico) e lungo le coste del Mar Rosso;
bacini di drenaggio che si riversano in ambienti estremamente aridi. Esempi sono i deserti del Cile e alcune parti dei deserti del Sahara e del Namib.

Miniera di Sale - Petralia Soprana (PA) - Sicily - Italy

Formazioni evaporitiche

Quelle che vengono definite come successioni evaporitiche non sono composte interamente da sali depostisi entro la successione (vedi Formazione Gessoso-Solfifera); intercalati si possono trovare anche livelli di rocce clastiche detritiche, solitamente con granulometria medio fine, in particolare livelli di argilla e carbonati.

Importanza economica delle evaporiti 

Le evaporiti sono importanti dal punto di vista economico grazie alla loro composizione mineralogica omogenea e alle loro proprietà fisiche. I depositi di halite di spessori consistenti sono considerati un importante sito per lo stoccaggio delle scorie radioattive grazie alla loro stabilità geologica e al loro comportamento fisico/ meccanico facilmente prevedibile. Inoltre i depositi di halite, nel sottosuolo, sono noti per la loro tendenza a formare diapiri, che a loro volta sono ottime trappole per idrocarburi.

Halite - Salgemma - NaCl

Cristalli di Sale - Mar Morto

La halite (dal greco άλς = sale e λίθος = pietra.), detto anche salgemma (nome composto da sale e gemma per il suo aspetto cristallino) è un minerale fatto di cloruro di sodio, che appartiene al gruppo omonimo. Ha durezza 2 e densità tra 2,1 e 2,2 grammi per centimetro cubo.
Fu descritta per la prima volta da Ernst Friedrich Glocker (1793 - 1858), mineralogista e geologo stratigrafico tedesco, nel 1847.

Si presenta in cristalli cubici, più raramente ottaedrici, scheletrici e geminati, aggregati granulari o fibrosi, in croste e in stalattiti. Caratteristiche sono le forme a tramoggia di alcuni cristalli cubici, in cui gli spigoli sono cresciuti più in fretta che non il centro delle facce. Tipica fra tutte è la colorazione azzurra o violetta talora anche assai scura di alcuni esemplari. Questa colorazione è in generale da ascriversi a difetti del reticolo cristallino, probabilmente indotti dalla radioattività, come il colore viola nerastro di alcune fluoriti. Mentre però le fluoriti sono a stretto contatto con minerali di uranio (pechblenda), e ciò spiegherebbe la radioattività, nel caso dell'halite la spiegazione è più complessa: sembrerebbe che essa sia opera del potassio, che contiene l'isotopo K 40 leggermente radioattivo ed è spesso presente nei minerali (silvite e carnallite) che accompagnano l'halite. Per la maggior parte dei cristallografi si tratta tuttavia di difetti reticolari causati dalla rapidità della crescita.

Miniera di Sale - Realmonte, Sicilia - Italkali

Si trova principalmente sotto forma di banchi estesi formati dall'evaporazione di masse d'acqua salata (antichi laghi salati o mari); questi banchi si trovano inclusi nelle rocce di tutte le età geologiche e il loro spessore può variare da poche decine di centimetri a svariate centinaia di metri.

Spesso le rocce che lo racchiudono sono argillose, ma compatte, e pertanto praticamente impermeabili all'acqua: questo permette la conservazione del minerale, altrimenti diluito da acque sotterranee. In questi giacimenti si presenta comunemente associato a gesso, kainite, carnallite, silvite, anidrite, polialite e kieserite.

Meno importanti sono i giacimenti superficiali e intermediari, formatisi per evaporazione di laghi salati recenti, dove l'halite spesso forma una crosta compatta che ricopre le acque salmastre.

La si osserva anche, in piccole quantità, come prodotto di attività vulcaniche.

Ha sapore salato. È solubile in acqua, piuttosto insolubile in etanolo. Crepita al cannello e colora la fiamma di color giallo vivo. Poiché è leggermente igroscopico, è preferibile conservarlo in luogo fresco e chiuso.

A Heilbronn, Berchtesgaden e Staßfurt, in Germania; Salisburgo, in Austria, che deriva la sua etimologia dal termine stesso, Villaggio del sale; importanti giacimenti a Wieliczka, in Polonia (ormai non più sfruttato); nelSol'-Ileckij rajon, nell'Oblast' di Orenburg, in Russia. A Cardona, presso Barcellona; a Dax, nelle Landes, in Francia. Nella Louisiana e nel Texas si presenta sotto forma delle cosiddette salt domes, cioè cupole saline, alcune volte larghe diversi chilometri, di forma caratteristica e derivate da una vera e propria estrusione delle rocce circostanti.

In Italia halite compatta associata con gesso si trova presso le Saline di Volterra e San Gimignano e a Ponteginori, in Toscana; e la storica miniera, risalente a Plinio il vecchio, di Lungro, in Calabria. Anche in prossimità della Valle del Neto nel comune di Belvedere di Spinello in provincia di Crotone è presente una miniera di salgemma, divenuta famosa per lo storico collasso del 1983. Particolarità di tale struttura è l'estrazione del salgemma che avviene tramite estrazione a pozzi multipli.

Svariate miniere sono attive in Sicilia: in bei cristalli incolori entro masse compatte bianche a Bosco Stincone, nel comune di San Cataldo, in provincia di Caltanissetta; assieme a bischofite e carnallite nella miniera di Pasquasia del comune di Enna. Nel comune di Lercara Friddi vi è la miniera Coffara Muti di sola halite. A Petralia vi è una miniera di particolare purezza. Infine, si trova anche in piccolissimi cubetti incolori nelle fumarole secche del Vesuvio.

Salar de Uyuni

Il Salar de Uyuni è un enorme deserto di sale che, con i suoi 12.000 km², è la più grande distesa salata del mondo. È situato nei dipartimenti di Potosí e di Oruro, nei pressi della città di Uyuni, nell'altopiano andino meridionale della Bolivia, a 3.650 metri di quota.
Si stima che il Salar de Uyuni contenga 10 miliardi di tonnellate di sale di cui meno di 25.000 tonnellate vengono estratte annualmente. È formato approssimativamente da 11 strati con spessori che variano tra i 2 e 10 metri, lo strato superficiale ha un
spessore di 10 metri. Rappresenta un terzo delle riserve di Litio del pianeta e importanti quantità di Potassio, Boro e Magnesio.
Circa 40.000 anni fa faceva parte del lago Minchin, un gigantesco lago preistorico. Quando il lago si prosciugò si formarono i due attuali laghi Poopó e Uru Uru e i due deserti salati Salar de Coipasa e il gigantesco Salar de Uyuni.
Secondo le leggende Inca nel deserto vi sono gli Ojos de Salar (occhi del deserto di sale) che inghiottivano le carovane. Si tratta di buchi nella superficie salata dai quali esce l’acqua sottostante che in certe condizioni di luce sono quasi invisibili diventando così pericolosi.

Cumuli di sale pronti per il trasporto

Laguna colorata

Per altre immagini

Lago Amadeus - Australia

Il lago Amadeus è un esteso lago salato sito nell’area di Uluru (o Ayers Rock), nell’estremità sud-occidentale della provincia australiana del Territorio del Nord.

A causa dell’aridità dell’area, il lago è di solito totalmente secco. Quando le piogge sono sufficienti a colmarlo diventa parte di un sistema fluviale verso est che lo connette al Finke River.

Venne scoperto dall’esploratore Ernest Giles, che, inizialmente, lo dedicò al proprio benefattore, barone Ferdinand von Mueller, con l’eponimo di lago Ferdinando. Lo stesso Mueller, tuttavia, volle rinunciare, per dedicare la nuova scoperta a Amedeo di Savoia, il duca d’Aosta, per ringraziarlo di precedenti favori.

Il lago è lungo circa 180 km e largo circa 10 km, ciò lo rende il più grande lago salato del Territorio del Nord. Contiene sino a 600 milioni di tonnellate di sale, il cui sfruttamento non è mai iniziato, a causa della distanza dalle aree colonizzate.