I MATERIALI DEI PARAMENTI MURARI ESTERNI DEL DUOMO
2. Gli studi mineralogic
Uno dei principali studi di riferimento riguardo la caratterizzazione dei litotipi dei paramenti esterni del Duomo di Pisa è il progetto avviato nel 1997367 da un gruppo di geologi e archeologi successivamente la pubblicazione della grande opera del Peroni nel 1995368 la quale, pur essendo insostituibile, ha aperto nuovi scenari di studi per arrivare ad una corretta datazione delle fasi costruttive. Tale studio si sofferma sull’analisi delle murature dei due lati del Duomo, meridionale e settentrionale, dei bracci del transetto e della facciata.
Le indagini mineralogico-petrografiche, stratigrafiche e sulle tecniche di lavorazione dei materiali lapidei avevano lo scopo di precisare le caratteristiche e i processi costruttivi di due differenti cantieri quello buschetiano e quello rainaldiano369. “Attraverso la caratterizzazione petrografica dei materiali lapidei presenti sui fianchi Nord e Sud del Duomo di Pisa sono stati individuati i litoti più utilizzati per la sua costruzione, le loro formazioni geologiche di appartenenza e le probabili zone di provenienza dei materiali. I litotipi sono stati inoltre riportati concio per concio su di un rilievo fotogrammetnco e sui fotopiani preparati per visualizzare la loro reale distribuzione nell'opera. Le metodologie utilizzate per le analisi sono strettamente di carattere geologico-petrografico. Data l'origine sedimentaria di gran parte delle rocce indagate sono state utilizzate principalmente le metodologie della geologia stratigrafica (individuazione delle strutture
367
FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52.
FABIANI, P., MENNUCCI, A., NENCI, C., Indagini sui paramenti murari esterni del Duomo di
Pisa: rapporto preliminare, (Atti del I Congresso Nazionale di Archeologia Medievale Pisa, 29-31
maggio 1997), a cura di S. Gelichi, Firenze 1997, pp. 449-455.
368
PERONI, A., Il Duomo di Pisa : saggi schede, con la collaborazione di Cinzia Nenci, scritti di Alberto Ambrosini...et alii ; fotografie di Alessandro Angeli ...et alii, rilievi e grafici di Gabriele Berti ...et alii, fotogrammetria di Lamberto Ippolito, Vol. 1, Vol. 2, Vol. 3, Modena, F. C. Panini, 1995, («Mirabilia Italiae» 3).
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FABIANI, P., MENNUCCI, A., NENCI, C., Indagini sui paramenti murari esterni del Duomo
di Pisa: rapporto preliminare, (Atti del I Congresso Nazionale di Archeologia Medievale Pisa, 29-
118 sedimentarie, caratterizzazione delle microfacies in sezione sottile e determinazione dei fossili per ledatazioni)”370
.
Il Peroni nei suoi studi aveva ipotizzato, sulla base delle analisi delle murature della costruzione buschetiana e del suo apparato decorativo, una successione di fasi di cantiere dalla data di fondazione 1063 al 1110 ultima attestazione documentaria dell’architetto. Secondo lo studioso le fasi di costruzione hanno precisato un primo tracciamento planimetrico, la relativa realizzazione delle fondazioni, il procedere del cantiere sia secondo l’asse longitudinale, cioè dalla primitiva facciata verso est e poi dall’abside verso ovest; sia secondo l’asse ortogonale quindi dall’abside del transetto meridionale verso nord371
. Questo studio rispecchia, tuttavia, una corrente di pensiero tra gli storici secondo cui le cattedrali medievali usualmente prenderebbero avvio dai due poli opposti dell’abside e della facciata per incontrarsi a metà, così come è stato anche iporizzato per il coevo caso del Duomo di Modena. Recenti studi modenesi hanno sconfessato queste ipotesi e verificato che, così come è più probabile, la costruzione del duomo prese avvio dalla zona absidale per poi concludersi nella facciata372.
Altri due sono gli studi che, poco prima del ’97, hanno affrondato il tema mineralogico degli edifici pisani. Nel ’92 viene allestita una mostra a Sarzana, “Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo” dove si affronta la questione della materialità delle opere d’arte e architettoniche presenti nella zona di Pisa e di Genova, con un particolare sguardo al marmo di Carrara, il più pregiato, ma che non esula anche altri litotipi come il marmo dei
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FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52. 371
PERONI, A., Il Duomo di Pisa : saggi schede, con la collaborazione di Cinzia Nenci, scritti di Alberto Ambrosini...et alii ; fotografie di Alessandro Angeli ...et alii, rilievi e grafici di Gabriele Berti ...et alii, fotogrammetria di Lamberto Ippolito, Vol. 1, Modena, F. C. Panini, 1995, («Mirabilia Italiae» 3), pp. 1-144.
372
SILVESTRI, E., Una rilettura delle fasi costruttive del Duomo di Modena, in “Atti e memorie Modenesi”, Ser. 11, vol. 35, 2013, p. 117-150.
119 Monti Pisani e il granito dell’Isola d’Elba373
. La mostra, coordinata da Enrico Castelnuovo, è suddivisa per secoli e per quanto riguarda l’Alto Medioevo cerca di individuare le tipologie di materiali più impiegate, le cave di approvigionamento e le tecniche di estrazione. Nel ’93 Franzini pubblica un articolo che resterà per molti anni il riferimento bibliografico di tutti gli studi in materia374. Da un’analisi autoptica granulomentrica, oltre che diverse analisi scientifiche individua i maggiori litotipi presenti nell’edilizia pisana con particolare riferimento alle costruzioni altomedioevali.
Procediamo ora ad elencare i diversi litotipi individuati negli studi precedentemente citati e in una fase successiva descrivere dove questi sono locazlizzati sui setti murari del duomo, seguendo un ordine di percentuale di impiego: dal maggiormente presente fino ai ritrovamenti sporadici.
Marmo del Monte Pisano: È il litotipo più pregiato del Monte Pisano del quale sono costituiti i maggiori monumenti della città di Pisa; situazione simile a quella di Lucca dove, però, il materiale proviene dalla zona di Snata Maria del Giudice,
sul versante lucchese dei medesimi monti375. È un calcare metamorfico di varie
tonalità dal bianco al grigio medio con vene dolomitiche giallastre, riferibili alla formazione dei “Calcari Ceroidi”376
. La cava di provenienza è probabilmente situata a sud del paese di San Giuliano Terme vicino Pisa377.“Sui monti pisani affiorano rocce appartenenti a due serie coeve savrapporte per motivi tettonici. (…) I marmi affiorano sui versanti del Monte Pisano, del Monte Moriglion di Penna, del Monte delle Croci, in una striscia larga circa 1 chilometro che si estende per
373 Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo, a cura di E.
Castelnuovo, cat. (Sarzana 1992), Genova 1992. Pp. 27-51. 374
FRANZINI M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
375
FRANZINI M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
376
RAU, A., TONGIORGI, M., Geologia dei Monti Pisani a sud-est della Valle del Guappero, «Memorie della Società Geologica Italiana», 8, 1974, pp. 277-408 .
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
120 circa 6 chilometri di lunghezza dalla piana pisana, in corrispondenza di San Giuliano Terme, sino oltre San Lorenzo a Vaccoli sul versante lucchese”378
. Il marmo del Monte Pisano corrisponde al marmo apuano, ma a differenza di questo presenta un minor grado metamorfico e, quindi, una dimensione della grana minore. Le cave antiche sui versanti pisano e lucchese sono impostate su due diverse posizioni stratigrafiche e hanno prodotto due materiali di aspetto profondamente diverso ed hanno preso anche due nomi diversi: marmo di San Giuliano o Marmo del Monte Pisano per il versante pisano e marmo di Santa Maria del Giudice per il versante lucchese379. Le cave più rilevanti del marmo di San Giuliano sono collocate alla base del Monte Pisano, al tetto della formazione, ad immediato contatto con il soprastante Calcare selcifero. Le caratteristiche ornamentali hanno una prevalenza di varietà bianche con tonalità fredde, a volte grigio con ornamentazione380. Le verietà più chiare non hanno caratteristiche dissimili dal marmo apuano. Il materiale però non è facilmente lavorabile, quindi non propriamente adatto alla lucidatura381. La resistenza in opera del marmo del Monte Pisano è buona, comparabile con quello proveniente dalle Alpi Apuane, presentando anche lo stesso tipo di degrado quale la proggressiva perdita di coesione superficiale per effetto di escursioni termiche giornaliere e stagionali, della dissoluzione in acqua, dell’abrasione eolica, in gergo identificata come
«cottura» del marmo382.
Calcari neri: calcare grigio scuro con alterazione superficiale di valori grigio
chiaro, con frequenti vene marnose di colore giallastro. La zona di provenienza è
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Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo, a cura di E. Castelnuovo, cat. (Sarzana 1992), Genova 1992. Pp. 27-51.
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Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo, a cura di E.
Castelnuovo, cat. (Sarzana 1992), Genova 1992. Pp. 27-51. 380
FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo, a cura di E.
Castelnuovo, cat. (Sarzana 1992), Genova 1992. Pp. 27-51. 382
FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
121 probabilmente individuabile nel Monte Pisano, nella zona di Caprona383. Tra questi calcari neri è frequente individuare anche alcune varianti quali i calcari selciferi e i calcari a’ palombini. Calcari Selciferi: Nei pressi dei Monti
d’Oltreserchio affiora una formazione di «Calcari grigio scuri con selci nere»384
. Appartengono alla stessa formazione dei «Calcari selciferi della Val di Lima»385 e provengono verosimilmente dalle cave situate alla base del Monte Bastione nei pressi di Vecchiano vicino Pisa386. Per alterazione superficiale questi calcari neri diventano di colore grigio chiaro, come si può osservare sul transetto del Duomo l’alterazione cromatica in seguito a scheggiature dovute agli eventi bellici della
seconda Guerra Mondiale387. Calcari a’ palombini: si tratta di calcari grigio
plumbeo che in opera si caratterizzano di un colore di alterazione bruno-giallastro e da un’intensa fessurazione. Appartengono alla formazione delle “Argille a Palombini Autoctone” E provengono probabilmente dai Monti Livornesi388.
Granito del Monte Capanne389: La coltivazione del granito del Monte Capanne
dell’Isola d’Elba risale ai tempi romani e sono tuttora visibili tracce di tali antiche
lavorazioni390. Questo litotipo ha una buona resistenza in impieghi all’aperto pur
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FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52.
384 GIANNINI, E., NARDI, R., Geologia della zona nord-occidentale del Monte Pisano e dei Monti d’Oltre Serchio, Bollettino della Società Geologica Italiana, 84 (5), 1965, pp. 197-270. 385
BOCCALETTI, M., FICCARELLI, G., MANETTI, P., TURI A., Analisi stratigrafiche,
sedimento-logiche e petrografiche delle formazioni Mesozoiche della Val di Lima, «Memorie della
Società Geologica Italiana», 8, 1969, pp. 847-922.
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52. 389
Per le carateristiche chimico-petrografiche si veda MARINELLI, G., Le intrusioni terziare
dell’Isola d’Elba, Atti Società Toscana di Scienze Naturali Memorie, Serie A, 66, 1959, pp. 50-
220.
390
TEDESCHI, G., Il granito dell’Elba a Pisa: uso e riuso dell’XI e XII secolo, in “Niveo de Marmore”, Ed. Colombo, Genova, 1992, pp. 43-51.
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essendo soggetto a scagliatura e disgregazione dovuta a veriazioni termiche, oltre che alveolizziazioni per effetto di erosione eolica. Inoltre la presenza di grani ossidati di minerali contententi ferro può produrre colature rosse rugginore per alterazione di questo minerale. Per le sue tipologie di degrado, il granito compare
spesso impiegato per la realizzazione di colonne all’interno di edifici391
.
Panchina: A sud dell’abitato di Livorno veniva estratta una pietra che in
letteratura geologica è indicata come Panchina. Pur essendoci pochi dati riguardanti questo materiale si tratta di una arenaria quaternaria, a grana media, con abbondante frazione detritica calcarea. Molto porosa, facilmente lavorabile, di
colore giallo carico392. L’estrazione di tale litotipo non è più attivo in quanto
l’intenso uso di questo materiale ne ha esaurito i giacimenti a Livorno. L’uso della Panchina in epoca mediaevale a Pisa è intenso nei periodi più antichi sino al XII secolo. Tale fortuna è da ricondurre alla possibilità di trasportarla a Pisa interamente per via d’acqua, oltre che alla sua facile lavorabilità e alla facilità di messa in opera. Tuttavia una delle cause del disuso è la scarsa resistenza al carico che ne sconsiglia l’utilizzo strutturale in edifici di grande elevazione. Nelle condizioni ambientali del passato, la Panchina aveva una buona resistenza all’aperto essendo resistente agli sbalzi termici. La roccia risente debolmente della dissoluzione superficiale in presenza dell’acqua. Non di certo resiste allo stesso
modo nelle condizioni atmosferiche attuali data la frequenza delle piogge acide393.
Brecce di Agnano: Sotto questo nome sono definite le «Brecce poligeniche»
affioranti alla base del Monte Pisano in tre lembi: due a nord-ovest e uno a sud-est
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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SARTORI, R., Panchina: materiale lapideo tipico di Livorno e di Volterra, in "Bollettino degli ingegneri" n.4, 2004.
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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del paese di Agnano394. Sono un insieme di litotipi eterogenei dal punto di vista
fisico, con aspetto che vanno dal quasi bianco al nero, nere a cemento giallo, rosate, violacee e policrome. La loro fortuna è data dalla facilità di lavorazione. È assai diffuso questo materiale negli edifici presenti a Pisa come ad esempio le
mura o all’interno della Torre Pendente395
.
Contestualmente sono stati individuati litotipi presenti in quantità minori come i Marmi Apuani di diverse qualità e cromatismi, ipotizzabili come reimpieghi o sostituzioni porteriori la costruzione, calcari nodulari rossi appartenenti alla formazione del “Rosso Ammonitico” e Serpentiniti appartenendi alle serie stratigrafiche di tipo ligure interno. Questi ultimi sono spesso presenti nelle decorazioni e nelle tarsie396.
Come sopra anticipato ci soffermiamo ora a localizzare i litotipi sulle murature
esterne della cattedrale. I calcari neri ed il marmo del Monte Pisano, invece, sono i
litotipi più abbondanti sulle murature del duomo, a loro è dovuto l’aspetto diacromico della costruzione397. I Calcari Palombini ed i Calcari a Rhaetavicola contorta sono stati identificati per la prima volta durante le indagini del ’97398
. La quasi totalità del materiale del paramento esterno delle arcate cieche del primo ordine dei due transetti e della porzione più antica dell’edificio, dai transetti verso
la facciata, è rappresentato da calcari palombini e calcari selciferi, con prevalenza
394
RAU, A., TONGIORGI, M., Stratigrafia del Verrucano dei Monti Pisani, Atti Soc. Tosc. Sc. Nat. Mem., Serie A, 69, 1974, pp. 382-446.
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FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52. 397
FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52. 398
FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
124 del primo che conferisce alle murature un colore giallastro399. “Il colore grigio
chiaro assunto per alterazione maschera, soprattutto nelle gionrate di pieno sole, questa notevole presenza di materiali scuri: il Duomo è anzi niveo de marmore
templum”400. Tuttavia all’interno dell’edificio questa diacromia è mantenuta oltre
che enfatizzata in alcuni punti dalla ricopertura di stucchi colorati.
La parte più antica della struttura del Duomo, sino all’altezza delle navate laterali, può essere suddivisa in settori omogenei per composizione litologica: la zona dell’abside centrale, sino all’innesto dei transetti, è formata da marmi orientali, apuani e di San Giuliano, con sporadici inserti di calcari e brecce. La maggior parte di tale materiale è di recupero. Le cinque arcate terminali delle due fiancate sono constituite prevalentemente in marmo del Monte Pisano con pochi inserti di materiali marmorei di altra provenienza. I conci sono parzialmente irregolari rispettando raramente la costanza di spessore nei diversi filari. Sembra trattarsi di materiale di nuova estrazione, con una situazione di cava non ancora in grado di garantire uniformità ai materiali preparati. La facciata è realizzata con marmo del Monte Pisano accompagnata da abbondanza di altri litotipi di reimpiego, per lo più finalizzati alla decorazione architettonica401.
Il problema dei reimpieghi è complesso dato che è probabile che i romani realizzassero con il marmo del Monte Pisano le parti strutturali degli edifici, utilizzando marmi apuani per gli ornati402.
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FABIANI, P., Linee di progetto per la conoscenza delle strutture materiali del duomo di Pisa i
litotipi, in «Archeologia dell'architettura», n. 2, 1997, pp. 47-52. 400
FRANZINI, M., Le pietre toscane nell'edilizia medioevale della città di Pisa, «Memorie della Società Geologica Italiana», 49, 1993, pp. 233 -244.
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Niveo de Marmore. L'uso artistico del marmo di Carrara dall'XI al XV secolo, a cura di E.
Castelnuovo, cat. (Sarzana 1992), Genova 1992. Pp. 27-51.
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