Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a 400 ºC. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas [(Mg,Fe)₂SiO₄]. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina ‒ como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é Mg₃Si₂O₅(OH)₄ ‒ e outros minerais como a magnetite (Fe₃O₄), a brucite [Mg(OH)₂] e o talco [Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂].

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião OH⁻.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre 17 ºC e 20 ºC, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.