Ein chemischer, niedrig‑ bis mitteltemperaturiger metamorpher Prozess, bei dem ultramafische Gesteine (vorwiegend olivin‑ und pyroxenführende Peridotite) mit Wasser reagieren und Serpentin‑Minerale, Magnetit und weitere Produkte bilden; häufig begleitet von H2‑Produktion und stark alkalischen Fluiden.

Prinzip

Wenn Wasser in gebrochenes ultramafisches Gestein eindringt unter passenden Temperatur‑Druck‑Bedingungen, hydroxiliert und rekristallisiert Olivin und Pyroxen zu Serpentinmineralen, während Fe(II) zu Magnetit oxidiert, dabei molekularer Wasserstoff freigesetzt und Redox‑ sowie pH‑Bedingungen der zirkulierenden Fluide verändert werden.

Demonstration

Konkretes Beispiel ist die Alteration exponierter Mantelperidotite an langsam spreizenden Rücken oder ozeanischen Detachments, wo weitverbreitete Serpentinisierung Serpentinit‑Aufschlüsse schafft, alkalische Austrittsflüssigkeiten antreibt und H2‑abhängige mikrobielle Gemeinschaften ernährt, wie an serpentinitgehosteten Ventfeldern beobachtet.

Fehlanwendung

'Serpentinisierung' für jede wässrige Verwitterung zu verwenden, die nur oberflächlich Farbe oder Textur verändert (Verwitterung), oder anzunehmen, Serpentinisierung erzeuge immer Methan statt H2 ohne die vollständigen geochemischen Reaktionspfade nachzuweisen.

Konsequenz

Richtig erkannte Serpentinisierung erklärt Quellen von H2 und reduzierten Verbindungen in bestimmten seafloor‑Umgebungen, trägt zur Seafloor‑Alkalinität und Karbonat‑Ausscheidung bei, schwächt die mechanischen Eigenschaften der Gesteine und kann abiotische organische Synthese sowie Nischen für chemolithoautotrophe Lebensformen lokalisieren.

Umkehrung

Deserpentinierung oder hochtemperaturige Dehydratisierungsreaktionen, die Serpentinmineralien verbrauchen und Gesteine unter Verlagerung zu Hochtemperaturphasen (z. B. Olivin, Pyroxen oder Amphibol‑Assemblagen) rückverwandeln, stehen im Kontrast zur Serpentinisierung.

Abgrenzung

Gilt für hydrationsgetriebene Alteration ultramafischer, mantel‑abstammiger Gesteine; schließt die Alteration mafischer Basalte durch niedertemperaturige Meereswasser‑Alteration, tonbildende Diagenese in Sedimenten oder metamorphe Faziestexturen außerhalb der wassergetriebenen Serpentinisierung aus.

Semantische Spannung

Semantische Spannung besteht zwischen der 'Serpentinisierung' als Prozess mit definierter Mineralogie und Fluidchemie und weiteren, lockeren Verwendungen, die sie als jegliche Alteration ultramafischer Gesteine oder synonym zur breiteren hydrothermalen Alteration betrachten; strittig ist Mechanismus und Produktpalette gegenüber phänomenologischen Beschreibungen.

Synthese

Serpentinisierung ist die durch Wasser ausgelöste mineralogische Umwandlung ultramafischer Mantelgesteine zu Serpentin, Magnetit und verwandten Phasen, die Wasserstoff und alkalische Fluide erzeugt und so lithosphärische Alteration mit Redox‑Gradienten, Mineralbildung und Habitabilität verknüpft.