Metaalertsen in de maak op de zeebodem

Langs de Midatlantische Rug, op de bodem van de Atlantische Oceaan, komen op veel plaatsen een soort vulkanische bergen voor. Hun ontstaan hangt samen met krachtige heetwaterstralen die uit openingen in de oceaanbodem spuiten. Men noemt deze heetwaterstralen rokers (smokers), omdat zij hun aanwezigheid door hun hoge gehalte aan metaalsulfiden verraden door zwarte of witte wolken. Water dringt in het hete gesteente binnen en lost hieruit mineralen op. Een gedeelte hiervan wordt bij het afkoelen van het weer naar buiten tredende water rond de uitstroomopeningen afgezet, waardoor gestaag omhoog groeiende 'schoorstenen' ontstaan. Maar hoe kunnen uit zulke schoorstenen nu complete onderzeese bergen ontstaan?

In het kader van het al vele jaren lopende Ocean Drilling Program (ODP) hebben onderzoekers een groot aantal boringen in één zo'n berg verricht. De berg heeft een diameter van ongeveer 200 meter, is 50 meter hoog en bevindt zich ruim 3600 meter onder het zeeniveau. Op de berg bevinden zich twee concentraties van schoorsteenachtige structuren, op ongeveer 70 meter van elkaar. De ene groep, de 'zwarte rokers', braakt koperrijk water uit dat heter is dan 360 graden. Uit de andere schoorstenen, de 'witte rokers', komt zinkhoudend water met een temperatuur van 260 tot 300 graden.

Uit de boringen blijkt dat de berg en zijn ondergrond voor een groot deel bestaan uit breccie: een sedimentgesteente dat is opgebouwd uit grofkorrelige, hoekige fragmenten. Dit wijst er op dat de onderzeese berg niet is ontstaan uit een gestaag dikker wordende afzetting van sulfiden die afkomstig zijn uit de heetwaterbronnen. De onderzoekers denken dat de berg is gegroeid door het herhaaldelijk instorten van schoorstenen. De bodem werd dan bedekt door gesteentefragmenten, die tijdens een volgende periode van schoorsteengroei geleidelijk aaneen werden gekit en ook - door het hete, uit de bodem percolerende water - chemisch veranderd (Nature 377, p. 713).

De nu bemonsterde berg is al meer dan 20.000 jaar aan het groeien. Zijn inwendige structuur vertoont opmerkelijke overeenkomsten met de veel oudere afzettingen met metaalsulfiden die in sommige vulkanische gebieden op het vasteland worden gevonden. Deze afzettingen, onder andere op Cyprus en in Oman en Newfoundland, leveren ertsmineralen voor de winning van metalen. De jonge bergen met metaalsulfiden op de zeebodem zijn een soort voorlopers van de in sommige stollingsgesteenten voorkomende ertsconcentraties op het vasteland. (George Beekman)