Serpentinite petrology as a key to understanding peridotite-seawater interactions in different submarine geotectonic settings

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Bach
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2009 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 143034134

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

Durch systematische und detaillierte Untersuchungen des Mineralbestands und der Phasenzusammensetzung von serpentinisierten Mantelperidotiten aus drei geotektonischen Milieus (mittelozeanische Rücken, geriftete Kontinentalränder und Suprasubduktionszonen). Diese Untersuchungen wurden durch thermodynamische Modellrechnungen begleitet. Durch diese Kombination von geochemisch-analytischen mit theoretischen Ansätzen konnten wesentliche neue Einblicke in die Mechanismen der Serpentinisierungsreaktionen und deren Auswirkungen auf petrophysikalische Eigenschaften sowie die Wasserstoffgenese gewonnen werden. Das Projekt hat dem Beihilfeempfänger sehr geholfen, den kombinierten empirischen und theoretischen Ansatz zu verbessern. Bei künftigen Studien zu dem Thema sollen verstärkt 3-D texturelle Messungen mit dem Mikro-Computertomographen sowie experimentelle Studien in Durchflusszellen zur Geltung kommen und die bisherige Methodik erweitern.

Publications

• (2013) Compositional controls on hydrogen generation during serpentinization of ultramafic rocks. Lithos 178: 55-69
  Klein F, Bach W, McCollom TM
  
• (2013) Metasomatism of the Ocean Crust. In: Metasomatism and Metamorphism (Harlov D, Austrheim H, editors) Lecture Notes in Earth Sciences, Springer, 253-288
  Bach W, Jöns N, Klein F
  
• (2014) Garnets within geode-like serpentinite veins: Implications for element transport, hydrogen production and lifesupporting environment formation. Geochimica Cosmochimica Acta 41: 454-471
  Plümper O, Beinlich A, Bach W, Janots E, Austrheim H
  
• (2014) Magnetite in seafloor serpentinite – Some like it hot. Geology
  Klein F, Bach W, Humphris SE, Kahl WA, Jöns N, Moskowitz B, Berquo TS
  
• (2014) Serpentinization. Encyclopedia of Marine Geosciences. Springer, Dordrecht
  Jöns N, Bach W
  
• (2015) Ultramafic clasts from the South Chamorro serpentine mud volcano reveal a polyphase serpentinization history of the Mariana forearc mantle. Lithos 227: 1-20
  Kahl WA, Jöns N, Bach W, Klein F
  
• (2015): Experimental constraints on fluid-rock reactions during incipient serpentinization of harzburgite. American Mineralogist 100, 991-1002
  Klein F, Grozeva NG, Seewald JS, McCollom T, Humphris SE, Moskowitz B, Berquó TS, Kahl WA