Il colore "Terra di Siena" è un pigmento inorganico con formula chimica
Fe2O3 * nH2O + MnO2 + Al2O3 * SiO2 * 2(H2O). I colori attualmente commercializzati, appartenenti alla gamma cromatica della terra di Siena, derivano dalla miscela di ossidi di ferro ed altri minerali brunastri.
Goethite e la limonite( Ossi-Idrossidi), sono i costituenti principali delle terre rosse a cui appartengono le ocre gialle, la terra d'ombra e la stessa terra di Siena.
In geologia si identificano le terre rosse, tipiche del Mediterraneo, quelle ricche dei composti del ferro. Essi hanno colorazioni diverse in relazione alle condizioni ambientali e del drenaggio, in particolare la percentuale di acqua determina la forma ossidata, di colore rosso, e quella ossi-idrata, di colore giallino.
Le zone estrattive più note sono quelle di Cipro e Roussillon. Già dall'antichità nelle pitture rupestri (come nelle grotte di Lascaux) si adoperavano questi pigmenti.
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