Serpentinizzazione

La serpentinizzazione è un processo geologico di metamorfismo a bassa temperatura che coinvolge calore ed acqua nel quale le rocce mafiche ed ultramafiche a basso contenuto di silice vengono ossidate (ossidazione anaerobica del Fe2+ da parte dei protoni dell'acqua producendo H2) ed idrolizzate con l'acqua in serpentinite. Il peridoto, inclusa la dunite sul fondo marino e nelle catene montuose vengono convertiti in serpentino, brucite, magnetite ed altri minerali — alcuni rari come l'awaruite (Ni3Fe) ed anche il ferro nativo. Durante il processo vengono assorbite dalla roccia grandi quantità d'acqua che ne causano l'aumento di volume e la distruzione della struttura. La densità scende da 3,3 a 2,7 g/cm³ con un aumento di volume di circa il 40%. La reazione è esotermica e comporta la produzione di una grande quantità di calore. La temperatura della roccia può salire anche di 260 °C, fornendo una sorgente di energia per la formazione di sorgenti idrotermali non collegate all'attività vulcanica. Le reazioni chimiche di formazione della magnetite producono idrogeno gassoso nelle condizioni anaerobiche prevalenti in profondità nel mantello terrestre, lontano dall'atmosfera terrestre. I carbonati ed i solfati vengono di conseguenza ridotti dall'idrogeno formando quindi metano ed acido solfidrico. L'idrogeno, il metano e l'acido solfidrico forniscono una fonte di energia per i microorganismi chemiotrofici nelle profondità marine.