Secondo alcuni studiosi i bagni di Petriolo erano noti anche ai romani, anche se le prime testimonianze scritte risalgono al 1230. Queste terme come molte altre in tutta la Toscana furono frequentate in passato da personaggi più o meno noti come Galeazzo Malatesta di Pesaro, il marchese di Ferrara, Niccolò III d'Este e il duca di Urbino, Federico II di Montefeltro. Le acque di Petriolo scaturiscono ad una temperatura di 43° C, sulla riva destra del fiume Fama, le vasche naturali creano una suggestiva cascatella, nelle quali l’acqua va pian piano raffreddandosi, creando vasche d’acqua termale a diverse temperature, dove le prime ricevendo direttamente l’acqua dalla sorgente hanno un temperatura che varia tra i 47 e i 40° C, mentre in quelle più basse l’acqua tende a raffreddarsi notevolmente, mantenendosi sempre sui 30/25° C. Nell’ultima vasca, quella più grande la temperatura scende ancora mantenendosi comunque calda. Le acque di Petriolo contengono un’alta percentuale di zolfo riscontrabile anche nell’aria della zona, infatti il forte odore che si sente è dovuto proprio a questo.

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