I minerali argillosi sono costituenti principali delle ARGILLE, rocce sedimentarie clastiche a grana finissima, e ricorrono in depositi sfruttati economicamente.

Si tratta di silicati idrati di alluminio, ferro e magnesio che contengono acqua intrappolata tra i loro strati silicatici. La composizione chimica è molto variabile e dipende dai contenuti d'acqua e dai cationi legati all'interno degli strati. I diversi tipi di minerali argillosi mostrano proprietà fisiche e chimiche anche molto differenti tra loro, utilizzate nelle loro principali applicazioni industriali.

I cristalli dei minerali argillosi sono in genere piccolissimi (sotto i 2 micrometri); la loro struttura cristallina è basata su due elementi principali: il tetraedro di silicio (strati tetraedrici: ogni atomo di slicio condivide 3 atomi di ossigeno con il silicio del tetraedro adiacente) e l'ottaedro di alluminio o magnesio (strati ottaedrici: ogni atomo di ossigeno è condiviso da 3 ottaedri; il catione al centro può essere magnesio o alluminio).

(Caolinite, Halloysite, Dickite, Nacrite).

Sono silicati idrati di alluminio, formano strutture compatte e stabili chimicamente e non si espandono per aggiunta di acqua.

DIOTTAEDRICHE: Montmorillonite (Silicato idrato di Al, Mg, Na, Ca), Beidellite, Nontronite (Silicato idrato di Fe, Na).

TRIOTTAEDRICHE: Hectorite, Saponite (Silicato idrato di Ca, Fe, Mg).

I minerali di questo gruppo hanno la medesima struttura, ma formule differenti e ogni unita' a tre strati e' legata alla successiva da strati di acqua (con ioni Ca, Na, K, etc.); hanno struttura espandente.

L'illite ha una struttura molto simile a quella delle miche, è un minerale piuttosto stabile chimicamente e privo di proprietà espandenti. E' uno dei minerali argillosi più diffusi (rocce sedimentarie clastiche, argilliti,scisti), tipico prodotto di alterazione dei feldspati, delle muscoviti o di diagenesi di altri minerali argillosi. E' un componente di molti materiali argillosi utilizzati ndustrialmente.

E' un gruppo di minerali con sviluppo unidimensionale delle strutture, allungate secondo una direzione cristallografica: all'interno della struttura, spazi vuoti formano dei lunghi canali che possono essere occupati, come nelle zeoliti, da molecole d'acqua e da cationi.

CERAMICHE, PORCELLANE, CARTA, FILLERS, COSTRUZIONI (CEMENTI IDRAULICI - PRODOTTI STRUTTURALI - AGGREGATI - STUCCHI), INDUSTRIA METALLURGICA, FANGHI DI PERFORAZIONE, LETTIERE PER ANIMALI, FIBRE DI VETRO, ISOLAMENTO TERMICO, PELLETTIZZAZIONE, PIGMENTI E COLORI, DEPURAZIONE, CHIARIFICAZIONE, ALIMENTAZIONE, ALIMENTAZIONE ANIMALE, COSMETICA, FARMACEUTICA.

Costituiscono una grande percentuale dei materiali argillosi utilizzati nell'industria. Si tratta di miscele naturali di illite, miche (biotite, sericite, muscovite) e percentuali più modeste di smectiti, minerali del gruppo della caolinite, argille a strati misti, cloriti. Si tratta di materiali maggiormente ricchi in alcali, alcalinoterrosi, ossidi di Fe e più poveri in allumina rispetto alle argille nobili.

Le argille comuni hanno origine residuale, come tipici prodotti di alterazione di qualsiasi roccia che abbia minerali di alluminio e silicio. Le argille comuni sono:

ARGILLE PER IMPIEGHI CERAMICI.

ARGILLE DA REFRATTARI: Giacimenti - soprattutto di tipo secondario (tipo ball-clay) - in Italia: Piemonte, Veneto, Sardegna (Argille del Sarcidano).

ARGILLE DA LATERIZI: Giacimenti - Pianure alluvionali, terrazzi fluviali, depositi di argille marine o continentali, non di ambiente evaporitico (presenza di gesso, sali) o lacustre/lagunare riducente (presenza di pirite).

ARGILLE DA MAIOLICA: Giacimenti - affioramenti di argille marine (in Italia ,argille azzurre plioceniche dell'Emilia-Romagna).

ARGILLE DA COTTOFORTE.

ARGILLE DA GRES ROSSO.

ARGILLE CAOLINICHE PER PASTA BIANCA.

ARGILLE A BASE DI TALCO E STEATITE.

ARGILLE BENTONITICHE.

In Sardegna le argille refrattarie si trovano essenzialmente nella zona di Meana, Laconi, Nurallao, Isili, Nurri, Escalaplano, cioè nella regione del Sarcidano; tali giacimenti sono ubicati entro il complesso del Mesozoico formado lenti e banchi di spessore di diversi metri. Tra i principali giacimenti citiamo quelli di Pitzu Rubiu (Nurallao), Corona sa Guardia Genna Su Porcu, Funtana Mela (Laconi), Serramanargiu (Meana Sardo), Punta su Corongiu (Isili), Funtana Piroi (Escalaplano), Bruncu Nieddu (Laconi) e Sa Stiddiosa e Cugumadda (Villanovatulo).

Negli anni '70 erano attive le miniere di argille refrattarie di Funtana Piroi (Escalaplano tutt'ora attiva) e Is Cangialis (Nurri) della Soc. SVIMISA, Funtana Majore I (Nurallao) della CEDISA Spa, Funtanamela (Laconi) e Pitzu Rubiu (Nurallao) della SANAC Spa, S'Arramanargiu (Meana Sardo) della SVIMISA Spa. Negli stessi anni erano attive anche le miniere di argille smettiche di Is Porcilis, Riu Bau Nurri, Sarmentu e Su Lau (Nurallao) della Rumianca Spa, Malucca (Samugheo) e Monte Ladu (Putifigari) della CECA Italiana Spa.

In particolare nella miniera di Funtana Piroi (Escalaplano, SVIMISA) la concessione è stata rinnovata fino al 2020 e viene coltivato un banco di argille lenticolari grigie (GPE) e rosse (RE); tale banco ha una potenza di circa 10 metri e si trova al di sotto di un potente banco calcareo.

Le argille vengo trattate in un impianto di frantumazione che serve anche per la miscelazione dei prodotti.

"Mai nella storia mineralogica della Terra, un minerale apparentemente secondario, modesto, e di aspetto piuttosto insignificante, destò tanto interesse quanto la bentonite" (Ing. Francesco Savelli, 1942).

Le bentoniti (dalla località americana di Forte Benton, Wyoming), sono materiali argillosi essenzialmente costituiti da Smectiti del gruppo della montmorillonite, cui possono associarsi altre componenti argillose (illite), prodotti vetrosi (vetro vulcanico), allumina e silice colloidali, etc..

Le bentoniti comprendono diverse varietà, distinte a seconda del principale catione interscambiabile presente nel reticolo, in particolare:

- Bentoniti sodiche (Na è il catione interscambiabile), dette anche ESPANDENTI, conosciute in USA anche come Wyoming o Western bentonites.

- Bentoniti calciche (Ca è il catione interscambiabile), dette anche NON ESPANDENTI, conosciute in USA anche come Southern bentonites e in Europa come "Fuller's Earth" o "Terre da sbianca".

- Sub-bentoniti, con caratteristiche e proprietà intermedie tra le precedenti.

Le bentoniti si originano da vulcaniti, piroclastiti ed epiclastiti (sedimenti derivati da piroclastiti),in prevalenza di tipo riolitico-riodacitico, per alterazione della componente vetrosa, in gran parte costituita da ceneri e pomici in depositi di caduta o flussi ignimbritici. Si tratta di processi di alterazione per interazione acqua-roccia, con allontanamento di una parte della silice, seguita della cristallizzazione della montmorillonite.

In Italia i più importanti giacimenti si ritrovano in Sardegna nelle regioni della Nurra, nel Sarcidano e nel Sulcis.

L'origine dei depositi sardi deriva principalmente da alterazione di piroclastiti terziarie:

1) come alterazione di tipo idrotermale di ignimbriti.

2) come alterazione di depositi di caduta piroclastica intercalati in sequenze sedimentarie di ambiente transizionale/marino.

La bentonite sarda ha colore variabile tra il bianco e il grigio, con tenore di umidità variabile tra il 30-40%, con buona plasticità, elevato grado di rigonfiamento, di agglomerazione e di assorbimento dell'acqua.

Gli utilizzi delle bentoniti sarde sono molteplici, sia come minerale tal quale, sia dopo attivazione a sodio: da quello come "terre da sbianca", alle sabbie da fonderia, alle lettiere per animali domestici, fino ai prodotti per le industrie chimiche, della carta e della ceramica, agli impermeabilizzanti, ai condizionanti per suoli, ai leganti per pellets, ai prodotti per la cosmetica, etc.

In Sardegna i giacimenti principali si trovano nell'area di Nurallao, dove in un'area di 15.000 mq si trovano letti bentonitici di spessore variabile tra 1 metro e i 15 metri, strettamente legati alle trachiti ed alle piroclastiti. Altri importanti giacimenti si trovano a Villanovatulo, Uri, Giba e Samugheo.

Negli anni '70 erano attive le miniere di Bentonite di Rio Palmas I-II (Giba), Santa Maria (Villanovatulo) e Nurallao della Soc. Baroid International Spa, Corongeddu (Mandas) della Edemsarda Spa, Santa Bra (Giba) della Sud Chemie Italia Spa, Pedra de Fogu (Uri) della Soc. Industria Chimica Laviosa Spa. Negli anni '80 erano attivi diversi permessi di ricerca della Società MICHISA Spa tra cui Santa Maria III (Morgongiori), San salvatore (Ghilarza), Pranu Mallu (Villaurbana) e Perdischedda (Neoneli).

Nel 1997 furono rilasciate le concessioni minerarie per bentonite alla Società Salsarda (poi diventata Sarda di Bentonite Spa ed ora Sud-Chemie Italia) nelle aree di Monte Pedroseddu (Sassari) e di Mazzone (Ottana), ma tali concessioni non furono mai attivate.

Attualmente il giacimento con le produzioni più rilevanti in Sardegna (e in Italia) è quello di S'Aliderru della Sud-Chemie Italia (Gruppo Clariant), presso il comune di Sassari. Si tratta di un vasto deposito di piroclastiti argillificate, al di sotto di una modesta copertura di sedimenti quaternari, che poggia sul basamento carbonatico mesozoico.

Altri depositi di rilievo, sempre localizzati in ignimbriti mioceniche alterate, sono in concessione alla medesima societa nelle Provincie di Oristano (Busachi, con capacita produttiva intorno a 100.000 tonnellate per anno), Cagliari (Orroli, 16.000 tpa) e del Sulcis-Iglesiente (Giba: 100.000 tpa).

Ulteriori rilevanti produzioni di bentonite nell’isola si hanno ad opera di Minersarda S.p.A. (Gruppo Laviosa) nel Medio Campidano (Masullas e Sorradile: 50.000 t/anno) e nel Goceano/Logudoro, con la miniera di Monte Furros, recentemente entrata in produzione ad Ozieri (SS), avente una capacita estrattiva di 40.000 tpa.

Altre concessioni sono attualmente in corso di sviluppo da parte della SSB nel sassarese, da Societa Argilliti S.r.l. nei territori di Ittiri e Uri (SS) e da S.T.A.S. S.r.l. a Serra Narbonis, presso Villanovatulo (CA).

Bibliografia

Relazione sul Servizio Minerario: anno 1970-82-83-84-85.

AUTORI VARI "Nuove realtà minerarie in Sardegna" - Atti della giornata di studio 125°, anniversario di fond. Ist. Minerario di Iglesias, 1997.

NAITZA S., GRANITZIO F., MARINI C. "L'attività estrattiva dei minerali industriali in Italia: il quadro attuale e la disponibilità geologicha delle risorse" - AMS, 2012.

URAS IVO "Le Bentoniti: genesi, giacimentologia, criteri di prospezione" - Estratto da : Atti Conv. Intern. sulle Bentoniti Sassari-Cagliari, 1978.

URAS IVO "Notizie sui caolini e le argille della Sardegna" - Rivista la Ceramica, 1974.

Carta Geologica della Sardegna 1:200.000, 1997.