Petrografia e valutazione fisico-meccanica di rocce mafico-ultramafiche da Atud-Um Khasila, Egitto, per pietra da taglio

Le rocce sotto i nostri piedi

Dalle colonne dei templi ai piani cucina, gran parte del nostro mondo costruito poggia sulla pietra. Ma non tutte le rocce sono ugualmente adatte a resistere a decenni di passaggi, agenti atmosferici e usura. Questo studio esplora rocce scure e dense nel Deserto Orientale dell’Egitto per capire quali possano essere tagliate in lastre e blocchi di grandi dimensioni per l’edilizia e la decorazione, e quali sia meglio lasciare nel sottosuolo.

Pietre da una montagna desertica

Nell’area di Atud–Um Khasila, a circa 60 chilometri a ovest della costa del Mar Rosso, affiorano insieme tre tipi di rocce principali: due tipi di gabbro (metagabbro e gabbro olivinico) e una roccia verdognola detta serpentinite. Tutti e tre appartengono alla famiglia delle rocce dense e scure dette mafico e ultramafiche, formatesi in profondità nella crosta terrestre e nel mantello superiore. La regione fa parte dello Scudo arabo-nubiano, un antico collage geologico che ha a lungo fornito pietra per i monumenti egiziani. Poiché queste rocce sono diffuse e visivamente attraenti, gli autori si sono posti una domanda pratica: quali di esse possono servire in modo affidabile come pietra da taglio — pezzi grandi e tagliati con precisione usati in facciate, pavimenti e rivestimenti?

Osservare la struttura della roccia

Il team ha raccolto diciotto campioni rappresentativi ed esaminato sezioni sottili di ciascuno al microscopio. Il metagabbro e il gabbro olivinico sono dominati da cristalli duri e interconnessi di feldspato, anfibolo, pirosseno e, in alcuni punti, olivina. Questa trama compatta e a incastro tende a bloccare i grani l’uno con l’altro e a resistere alla frattura. Al contrario, la serpentinite è costituita principalmente da minerali di serpentino a lamelle e fibrosi, con chiazze e vene di carbonati più teneri e grani opachi come la magnetite. Queste texture a scaglie e ricche di vene introducono piani di debolezza che possono agire come percorsi di frattura pronti all’uso quando la roccia è sollecitata.

Come si sono comportate le pietre in laboratorio

Per tradurre queste caratteristiche microscopiche in comportamento reale, i ricercatori hanno tagliato le rocce in cubi e misurato proprietà importanti per l’edilizia: densità, assorbimento d’acqua, porosità e la pressione massima resistibile prima della rottura. I due tipi di gabbro hanno mostrato prestazioni simili: densità relativamente elevata, assorbimento d’acqua molto basso, bassa porosità e resistenza alla compressione di livello medio attorno ai medi 70 megapascal. La serpentinite, pur essendo spesso ugualmente densa, ha assorbito più acqua e ha mostrato una resistenza inferiore e più variabile, in media circa 10 megapascal in meno rispetto ai gabbri. Confrontati con gli standard internazionali stabiliti dall’ASTM per la pietra strutturale, entrambi i gabbri soddisfano i requisiti chiave, mentre la maggior parte dei campioni di serpentinite non raggiunge la resistenza richiesta, con solo due eccezioni al limite.

Test su agenti atmosferici e usura

Poiché la serpentinite è ampiamente usata per piastrelle decorative, il team ha anche verificato come resista a trattamenti severi che imitano condizioni reali. I campioni sono stati ripetutamente immersi in soluzione salina e asciugati per favorire la formazione di cristalli di sale, e sono stati sottoposti a cicli tra condizioni calde e fresche per simulare shock termico. Visivamente, i cubi di serpentinite hanno sviluppato sali superficiali e un lieve schiarimento del colore durante il test al sale, ma non si sono frantumati. In entrambi i test la perdita di peso è rimasta al di sotto dell’un percento, indicando che, nonostante la resistenza inferiore, queste rocce non sono facilmente erose dal sale o dagli sbalzi termici rapidi nelle condizioni studiate.

Cosa significa per costruttori e designer

Nel complesso, lo studio mostra che non tutte le rocce scure del deserto sono uguali come materiali da costruzione. Il metagabbro e il gabbro olivinico, con i loro minerali duri strettamente interbloccati, combinano bassa porosità, basso assorbimento d’acqua e resistenza affidabile, rendendoli candidati solidi per usi portanti o esterni come pietra da taglio. La serpentinite, pur essendo attraente e abbastanza durevole nei confronti del sale e dei cicli caldo-freddo, tende a essere meccanicamente più debole a causa dei suoi minerali a scaglie e delle reti di vene. Potrebbe essere più indicata per applicazioni decorative non strutturali, e anche in quel caso solo previa selezione attenta della qualità. Più in generale, il lavoro sottolinea che comprendere la composizione mineralogica e la tessitura di una pietra è essenziale prima di affidarle il sostegno delle strutture in cui viviamo e lavoriamo.

Citazione: Abdel-Rahman, A.M., Latif, M.L.A., Khedr, M.Z. et al. Petrography and physical-mechanical evaluation of mafic-ultramafic rocks from Atud-Um Khasila, Egypt for dimension stone. Sci Rep 16, 12066 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44938-y

Parole chiave: pietra da taglio, gabbro, serpentinite, resistenza delle rocce, Deserto Orientale egiziano