Kominy hydrotermalne

Kominy hydrotermalne znajdują się w strefie subdukcji, ryftu, rozchodzenia się kontynentów i palm gorąca na głębokości 1000-4000 m. Kominy powstają w ten sposób, że zimna woda o temperaturze 2 st przenika przez pory w skalne do miejsc, gdzie nagrzewa się od magmy do ponad 400 st, spada jej pH do 2,8, następuje ługowanie metali Fe, Mn, Cu, Li, K, Rb, Ca, Ba. Gorąca woda wypływa porami ponad dno morza, gdzie strumień się ochładza, zawarte w nim pierwiastki osadzają się wokół tworząc czarne, żółte lub białe kominy, powstaje anhydryt, który je wyściela. Anhydryt powstaje przez reakcje wapnia z siarczanami zawartymi w morskiej wodzie. Wytwarza się też chalkopiryt, wokół kominów osadzają się miedź, żelazo i cynk. W pobliżu kominów powstają polimetaliczne rudy siarczkowe z zawartymi w nich metalami miedzi, cynku, żelaza, ołowiu, złota, srebra. Kominy są na głębokości 1000-4000 m. wokół kominów są rudy galeny, pirytu, chalkopiritu, sfalerytu, są krzemiany i siarczany. Najwięcej polimetalicznych rud siarczkowych jest na Pacyfiku, 65% w obrębie grzbietów śródoceanicznych, 12% wzdłuż łuków wulkanicznych, 1% w pobliżu plam ciepła. Najwięcej takich złóż powstaje w miejscach grzbietów oceanicznych, kiedy kontynenty wolno się rozchodzą złoża tworzą się szybko, jest ich dużo, ale są rzadko rozmieszczone, kiedy kontynenty szybko się rozchodzą złoża są zagęszczone, ale jest ich mniej.

Łuki wulkaniczne i baseny załukowe powstają w strefie subdukcji skorupy oceanicznej na konwergentnych granicach płyt tektonicznych, mają one charakterystyczny skład chemiczny skał i wody oraz zmiany w tym składzie kiedy woda przesiąka przez dno i wraca nagrzana, są tu złoża cynku, ołowiu, arsenu, antymonu, złota, srebra, baru, a mogą nie mieć metali, zależy to budowy petrologicznej podłoża, czy ma bazalt, andezyt, reolit, dacyt, od składników magmy i głębokości basenu, gdzie powstają złoża. Łuki wulkaniczne powstają w wyniku konwergencji 2 płyt, są wytworem uwolnionej magmy związanym z subdukcją płyty oceanicznej. Na głębokości 1600 m są złoża SMS,wypływające z czarnych kominów fumarole są kwaśne, są tu chalkopiryt, sfaleryt, baryt, w innym miejscu są sfaleryty, galeny, piryty, baryty, anhydryty, mające dużo złota i miedzi, ale średnie ilości srebra. Baseny załukowe również mają złoża SMS, bazalty, andezyty, dacyty, andezyty bazaltowe, złoto, rubid, pallad, iryd.

W kominach są też wulkanogeniczne rudy siarczkowe VMS, na lądzie są te rudy z czasów archaiku, powstały na granicach konwergencji dywergencji dna oceanu. Mają miedź, cynk, ołów, złoto, srebro, kobalt, nikiel, mangan. Są 3 typy złóż: cypryjskie są obecnie na grzbietach śródoceanicznych i basenach załukowych, mają piryt, chalkopiryt, sfaleryt i chromit, są stadia młodociane, dojrzałe i terminalne, skały to gabro, harzburgit, bazalt, sekwencje ofiolitowe, są na Morzu Śródziemnym, temperatura wody to 300-350 st, dominują miedź i cynk; Kuroko są w dojrzałych lukach wulkanicznych i w basenach załukowych, mają chloryt, kwarc, serycyt, są w stadium embrionalnym, schylkowym i terminalnym, są w Japonii na Fuji, w Australii Tasmanii i w kratonie Pilbarze, woda wypływa w depresji dna, wzdłuz krawędzi ryolitów, dominują miedź, cynk, ołów; Besshi są w młodych lukach wulkanicznych, mają muskowit, piryt, chalkopiryt, sfaleryt, magnetyt, hematyt, są w stadium schyłkowym, skały to bazalty i ryolity, są wokół Japonii, dominuje miedź i kobalt. Są tu wysokie temperatury wody, brak światła, siarczki siarczany oraz ekosystemy oparte na chemosyntezie. I ze względu na nie nie warto eksploatować tamtejszych złóż. Obecnie znamy 500 gatunków tamtejszych zwierząt. Co miesiąc odkrywamy 2 nowe. Podstawą ekosystemu są bakterie termofile metanowe, utleniają one proste związki nieorganiczne i metan, z których robią związki organiczne i energię, bakterie te jedzą inne organizmy, a omułki i rurkoczulkowce żyją z nimi w symbiozie. Inne gatunki to krewetki, wieloszczety i inne pierścienice, ślimaki, małże. Rurkoczułkowce Rifta pachyptila mają domki, czyli chitynowe rurki, w których żyją przytwierdzone do dnia, nie mają układu pokarmowego, bakterie zamieszkują trofosomy, czyli organy, które są schronieniem dla bakterii zdolnym wchłaniać wytworzone przez nie związki organiczne, bakterie zamieszkujące trofosomy wytwarzają pokarm, z którego korzystają rurkoczułkowce. Trofosomy chronią bakterie. Hemoglobina rurkoczułkowców wiąże tlen i siarczki, które pozwala wydalić z organizmów. Małż Caliptogena magnifica jest cudzożywny, ale korzysta też z metabolitów bakterii, podobnie jak krewetka Rimicaris exoculata, która dodatkowo zamiast oczu ma skupione wiele organów ocznych z dużą ilością barwników wzrokowych, dzięki którym widzi w podczerwieni. Bakterie i warunki wokół kominów są podobne do tych, które były w czasach, gdy na Ziemi powstawało życie. Są to tereny cenne dla przyrodników i geologów, mogą dać odpowiedź na pytanie jak powstało życie, pokazać procesy powstawania skał, a każdy obecny tam organizm chce żyć, tak samo jak organizmy powierzchniowe.

Na podstawie pracy Kominy hydrotermalne różnych środowisk geotektonicznych – ekonomiczny zysk czy bogactwo życia? Weroniki Patuły z Wydziału Oceanografii i Geografii z instytutu Oceanografii i dr Ewy Szymczak z Instytutu Oceanografii, Zakładu Geologii Morza - https://tutee.ug.edu.pl/wp-content/uploads/2017/02/6_Kominy-hydrotermalne-r%C3%B3%C5%BCnych-%C5%9Brodowisk-geotektonicznych-%E2%80%93-ekonomiczny-zysk-czy-bogactwo-%C5%BCycia-1.pdf