Proceso metamórfico químico de baja a moderada temperatura en el que rocas ultramáficas (principalmente peridotita con olivino y piroxeno) reaccionan con agua para formar minerales del grupo de la serpentina, magnetita y otros productos; frecuentemente acompañado de producción de H2 y fluidos fuertemente alcalinos.

Principio

Cuando el agua penetra litologías ultramáficas fracturadas bajo condiciones adecuadas de temperatura y presión, olivino y piroxeno se hidroxilan y reorganizan en minerales serpentínicos mientras que Fe(II) se oxida a magnetita, liberando hidrógeno molecular y modificando las condiciones redox y de pH de los fluidos circulantes.

Demostración

Ejemplo concreto es la alteración de peridotita del manto expuesta en dorsales de expansión lenta o en desprendimientos oceánicos donde la serpentinización extensa crea afloramientos de serpentinitas, genera fluidos alcalinos de respiraderos y sustenta comunidades microbianas alimentadas por hidrógeno, como las observadas en campos ventilados sobre serpentinitas.

Aplicación incorrecta

Usar 'serpentinización' para describir cualquier alteración acuosa que modifique superficialmente color o textura de la roca (meteorización), o asumir que la serpentinización siempre produce metano en lugar de H2 sin demostrar la vía geoquímica completa.

Consecuencia

La serpentinización bien identificada explica fuentes de H2 y compuestos reducidos en algunos entornos marinos, contribuye a la alcalinidad del fondo marino y a la precipitación de carbonatos, debilita las propiedades mecánicas de las rocas y puede localizar síntesis orgánica abiótica o nichos para vida quimiolitotrófica.

Inversión

La deserpentinización o reacciones de deshidratación a alta temperatura que consumen minerales serpentínicos y revierten las rocas a fases de mayor temperatura (p. ej., olivino, piroxeno o ensamblajes anfibólicos) bajo enterramiento o metamorfismo contrastan con la serpentinización.

Límite

Se aplica a la alteración por hidratación de rocas ultramáficas de origen mantélico; excluye la alteración de basaltos máficos por agua de mar a baja temperatura, la diagénesis arcillosa en sedimentos o reacciones de facies metamórficas no relacionadas con la serpentinización inducida por agua.

Tensión semántica

Existe tensión semántica entre 'serpentinización' como proceso que produce una mineralogía y química de fluidos específicas frente a usos más amplios que la tratan como cualquier alteración de rocas ultramáficas o como sinónimo de alteración hidrotermal general; la discusión gira en torno a mecanismo y productos frente a descripciones fenomenológicas.

Síntesis

La serpentinización es la transformación mineralógica impulsada por agua de rocas ultramáficas del manto en serpentina, magnetita y fases afines que genera hidrógeno y fluidos alcalinos, conectando así la alteración litósferica con gradientes redox, precipitación mineral y habitabilidad.