Comment fonctionne un système hydrothermal ?
Les dorsales océaniques, lieu d'écartement des plaques et de formation de la croûte océanique, sont le siège d'une intense activité tectonique, volcanique et hydrothermale. Pour fonctionner, un système hydrothermal requiert plusieurs composantes :
- un fluide. Il s'agit ici de l'eau de mer ;
- un moteur. L'énergie est fournie par la chambre magmatique contenant de la lave en fusion à 1200°C et située à seulement quelques kilomètres de profondeur ;
- une "tuyauterie", matérialisée par les failles et les fissures générées par l'écartement des plaques.
L'eau de mer s'infiltre grâce aux fissures et aux pores de la roche qui constituent la perméabilité.
Du fait de la présence de la chambre magmatique, la température augmente de plusieurs centaines de degrés par kilomètre. La tectonique, c'est-à-dire l'ensemble des déformations consécutives à l'écartement des plaques qui s'opère au niveau des dorsales, est le principal processus qui crée la perméabilité : les roches sont faillées, fissurées, et même localement broyées. Certaines fissures peuvent atteindre plusieurs mètres d'ouverture et des centaines de mètres de longueur.
L'eau de mer se réchauffe en profondeur, réagit fortement avec les roches traversées et se charge de métaux dissous.
Plus chaude, donc plus légère, elle remonte et jaillit sur le fond à des températures atteignant parfois 400°C. Le choc thermique avec l'eau environnante fait précipiter, sous forme de cheminées, les métaux et sulfures qu'elle transportait.