La storia geologica delle Alpi Apuane comprende un lungo periodo di creazione di rocce sedimentarie e un successivo, complicato processo di deformazione delle stesse rocce, dal quale sono nate le Alpi e l'Appennino.
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I marmi sono forse il migliore esempio delle trasformazioni metamorfiche subite dalle rocce più profonde delle Apuane. Nel Terziario,intorno ai 30 e i 27 milioni di anni fa, sono state sottoposte ad innalzamenti termici fino a 450°C e di pressione fino a 5-7 kbar. Di conseguenza i primitivi calcari sono diventati marmi.
Accanto a grandi volumi di calcari puri, nella piattaforma sedimentaria originaria, creatasi tra i 200 e i 190 milioni di anni fa, esistevano anche masse di calcari parzialmente inquinati da depositi silicei e argillosi, oppure fratturati lungo le faglie.
Questa grande variabilità nelle primitive costituzioni e strutture si è tradotta nello sviluppo di un elevato numero di tipi di marmi che, dai primordi del loro sfruttamento, sono stati apprezzati e usati per le loro diverse caratteristiche decorative.
L’attuale paesaggio, specie sul versante tirrenico, è ora caratterizzato dall’impronta della millenaria attività estrattiva con un susseguirsi di fronti di cava e di accumuli di detriti localmente denominati ravaneti.

I bacini marmiferi di Carrara sono suddivisi nelle tre vallate di Torano, Fantiscritti e Colonnata ben rappresentate nel plastico realizzato nel 1923 da Amedeo Aurelii su disegni di Domenico Zaccagna.

Plastici geomorfologici recenti mostrano la conformazione del territorio, mentre foto, riproduzioni e diverse suppellettili in marmo mostrano al visitatore l’importanza di tale materiale nella storia dell’evoluzione della città di Carrara e la sua applicazione nella vita quotidiana, vedi la serie dei Mortai.

Recentemente tale sezione si è arricchita di due sculture in bronzo risalenti agli anni 30 del Novecento dell’artista Aristide Jardella rappresentanti due tecniche di trasporto del marmo a valle, ancora in uso in atel epoca storica “La lizza trainata da due coppie di buoi” e “La carretta Romana”.