Geochemical record and fe redox evolution of high-pressure serpentinization

Il rilascio di fluidi ricchi in H₂ e CH₄ dalla serpentinizzazione in zone di subduzione ha suscitato interesse per le implicazioni sulla biosfera profonda, il ciclo geochimico degli elementi e come potenziale risorsa energetica profonda. Tuttavia, identificare esempi naturali di tale processo in ambienti collisionali rappresenta ancora una sfida. Questa tesi fornisce nuove evidenze di serpentinizzazione profonda tramite due casi studio, con focus sul massiccio di Monte Maggiore in Corsica Alpina, integrando campionamento ad alta risoluzione, petrografia e analisi geochimiche, tra cui isotopi di boro (δ11B) e ferro (δ56Fe). I risultati mostrano più generazioni di serpentino lungo un fronte di serpentinizzazione, suggerendo interazioni fluido-roccia a diverse temperature, o eventualmente mediati da fluidi ricchi di silice. I dati geochimici evidenziano una diminuzione di concentrazione di elementi mobili nei fluidi e una riduzione delle concentrazioni di boro e δ11B dalle serpentiniti verso il nucleo meno serpentinizzato, indicando migrazioni verso l’alto dei fluidi. I rapporti Fe3+/FeTot suggeriscono il rilascio di fluidi ridotti, mentre la correlazione con δ56Fe suggerisce l’apporto di fluidi con valori elevati di δ56Fe durante la serpentinizzazione. Lo studio del Belvidere Mountain Complex nel Vermont, un corpo serpentinizzato ad alta temperatura, mostra una diminuzione di δ56Fe con il grado di serpentinizzazione, indicando l’influenza di fluidi con valori bassi di δ56Fe provenienti dallo slab. Questa ricerca enfatizza l’uso di approcci cartografici e traccianti geochimici per identificare fonti e meccanismi di interazione fluido-roccia. Fornisce nuove evidenze sulle condizioni redox di porzioni anidre del mantello oceanico subdotto che interagiscono con fluidi profondi, con l’obbiettivo di contribuire a migliorare la comprensione delle condizioni di rilascio dei fluidi ridotti nelle zone di subduzione e il loro impatto sulla biosfera profonda, sul ciclo geochimico e sul potenziale ruolo di risorsa energetica.