Serpentinita


La serpentinita es una roca compuesta por uno o más minerales del grupo de las serpentinas , el nombre se origina por la similitud de la textura de la roca con la de la piel de una serpiente. [1] Los minerales de este grupo, que son ricos en magnesio y agua, de color verde claro a oscuro, de apariencia grasosa y resbaladiza, se forman por serpentinización , una hidratación y transformación metamórfica de la roca ultramáfica del manto terrestre . La alteración mineral es particularmente importante en el fondo del mar en los límites de las placas tectónicas . [2]

La serpentinización es una forma de metamorfismo a baja temperatura de rocas ultramáficas , como dunita , harzburgita o lherzolita . Estas son rocas bajas en sílice y compuestas principalmente de olivino , piroxeno y cromita . La serpentinización es impulsada en gran parte por la hidratación y oxidación de olivino y piroxeno a minerales serpentinos , brucita y magnetita . [3]Bajo las inusuales condiciones químicas que acompañan a la serpentinización, el agua es el agente oxidante y se reduce a hidrógeno, H
2
. Esto conduce a reacciones adicionales que producen minerales raros de elementos nativos del grupo del hierro , como awaruita ( Ni
3
Fe
) y hierro nativo ; [4] metano y otros compuestos de hidrocarburos ; y sulfuro de hidrógeno . [5]

Durante la serpentinización, la roca absorbe grandes cantidades de agua, lo que aumenta el volumen, reduce la densidad y destruye la estructura original. [6] [7] La densidad cambia de 3.3 a 2.5 g / cm 3 (0.119 a 0.090 lb / cu in) con un aumento de volumen simultáneo del orden del 30-40%. [8] La reacción es altamente exotérmica y la temperatura de la roca puede elevarse en aproximadamente 260 ° C (500 ° F), [7] proporcionando una fuente de energía para la formación de respiraderos hidrotermales no volcánicos . [9] El hidrógeno, el metano y el sulfuro de hidrógeno producidos durante la serpentinización se liberan en estos respiraderos y proporcionan fuentes de energía para el quimiótrofo de aguas profundas. microorganismos . [10] [7]

La composición mineral final de la serpentinita suele estar dominada por lizardita , crisotilo y magnetita. La brucita y la antigorita están presentes con menos frecuencia. La lagarita, crisotilo y antigorita son minerales serpentinos. Los minerales accesorios, presentes en pequeñas cantidades, incluyen awaruita, otros minerales metálicos nativos y minerales de sulfuro . [3]

La olivina es una solución sólida de forsterita , el miembro del extremo de magnesio , y de fayalita , el miembro del extremo de hierro , y la forsterita representa típicamente alrededor del 90% del olivino en las rocas ultramáficas. [11] La serpentinita se puede formar a partir del olivino a través de varias reacciones:

La reacción 1a une fuertemente la sílice, reduciendo su actividad química a los valores más bajos observados en las rocas comunes de la corteza terrestre . [12] La serpentinización continúa a través de la hidratación del olivino para producir serpentina y brucita (Reacción 1b). [13] La mezcla de brucita y serpentina formada por la Reacción 1b tiene la actividad de sílice más baja en la serpentinita, por lo que la fase de brucita es muy importante para comprender la serpentinización. [12] Sin embargo, la brucita a menudo se mezcla con la serpentina de tal manera que es difícil de identificar excepto con difracción de rayos X , y se altera fácilmente en condiciones de intemperismo de la superficie. [14]


Una muestra de roca serpentinita, parcialmente compuesta de crisotilo , de Eslovaquia
Una roca de serpentinita del valle de Maurienne , Saboya, Alpes franceses
Muestra de serpentinita del Área Recreativa Nacional Golden Gate , California, Estados Unidos
Serpentinita cromítica (7,9 cm (3,1 pulg.) De ancho), provincia de Estiria , Austria. Protolito era una peridotita de dunita del manto superior Proterozoico-Paleozoico temprano que se ha metamorfoseado en múltiples ocasiones durante el Devónico, Pérmico y Mesozoico.
Serpentinita fuertemente doblada de los Alpes de Tux , Austria. Vista de cerca de unos 30 cm × 20 cm (11,8 pulgadas × 7,9 pulgadas).
Ofiolita del Parque Nacional Gros Morne , Terranova. Las ofiolitas tienen característicamente un componente de serpentinita.
Una aguja de carbonato blanco en el campo de ventilación de la Ciudad Perdida
Ecosistema de serpentinita en el sur de Nueva Caledonia
Vasos para beber, evidencias de serpentinita girando en Zöblitz