Izena Cauldron

hydrotermální průduchy, N. Pacific, Okinawa Trough

Kde: N. Pacific, Okinawa Trough
Prostředí: back-arc spreading center
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 1 610 m
Nejvyšší teplota: 326 °C
Objeven: 1988 submersible Shinkai 2000
Poloha: 27,267°, 127,083°

Izena Cauldron (Izena Hole) je podmořská propadlina v Okinawském žlabu jihozápadně od hlavních japonských ostrovů, ve které leží dvě pole horkých pramenů, Jade a Hakurei, s vodou až o 326 °C. Jejich usazeniny jsou bohaté na kovy a podle anglické Wikipedie se tu v roce 2017 zkoušela pokusná těžba rud z hlubokého mořského dna. ^{[1, 3, 8]}

Co to je

Izena Hole je zhruba obdélníková prohlubeň na dně Okinawského žlabu, velká asi 6 × 3 km. Okinawský žlab je tzv. zaoblouková pánev: zemská kůra se tu roztahuje a vzniká nové mořské dno. ^[1]

Pole Hakurei leží přímo na dně propadliny v hloubce 1 600–1 610 m. Nejteplejší je tu komín Dragon Chimney s naměřenými 326 °C. Pole Jade je výš, na vnitřním svahu severovýchodní stěny, v hloubkách asi 1 300–1 550 m; jeho komín TBS Chimney dosáhl 320 °C. ^[1]

Z průduchů proudí jak černé „kouře“ o teplotě kolem 320 °C, tak čirá voda kolem 220 °C, obě s vysokým obsahem plynů. Vedle sulfidových usazenin tu stojí i chladnější komíny z oxidů železa, barytu a oxidu křemičitého. Unikal tu dokonce oxid uhličitý v kapalném stavu. ^{[1, 7]}

Objev

Pole Jade bylo objeveno v roce 1988 při ponorech ponorky Shinkai 2000. Jako práci o objevu uvádí katalog InterRidge článek týmu P. Halbacha z roku 1989 v časopise Nature, který už v názvu označuje usazeniny v Okinawském žlabu za pravděpodobnou dnešní obdobu rudních ložisek typu kuroko. Sulfidy z mořského dna dnes vědci chápou jako mladé protějšky starých rudních ložisek, která kdysi vznikla u podmořských sopek. ^{[1, 6, 2]}

V roce 1990 vyšel v časopise Science článek, který podle svého názvu popisuje, jak ve středu Okinawského žlabu vyvěrá tekutina bohatá na oxid uhličitý a vznikají tu hydráty – ledu podobné sloučeniny plynu a vody. Katalog InterRidge ho uvádí mezi pracemi o tomto poli. ^{[7, 1]}

Život

Kolem průduchů žijí krabi z čeledi Galatheidae, krevety, rournatky (trubicovci ze skupiny Vestimentifera), mušle rodu Bathymodiolus a mlži rodu Calyptogena. ^[1]

Co o něm dnes víme

Japonští vědci zkoumají, jak rudní tělesa vypadají pod dnem. V září 2011 a v srpnu 2013 proměřili okolí pole Hakurei seismickým průzkumem metodou svislého kabelu (VCS). Pod dnem rozpoznali odraz ve tvaru kupy a zónu, kterou vykládají jako rudní usazeniny zasypané sedimentem. ^[5]

Studie z roku 2021 vyhodnotila vrty z pole Hakurei, včetně vrtů lodi Chikyu (výprava 909). Ukázala, že sulfidy vznikly pod dnem tak, že postupně nahradily vrstvy sopečné pemzy. Vrstvy bohaté na anhydrit (síran vápenatý) usměrňovaly vodu do stran, takže vzniklo rudní těleso dlouhé stovky metrů. ^[2]

Těžba

Už v roce 2007 se o území s polem Jade ucházela těžařská firma Neptune Minerals; podle ní tu výzkum od roku 1988 odhalil výskyty sulfidických rud na ploše asi 1 800 × 600 m. ^[1]

Od poloviny srpna do konce září 2017 vyzkoušela japonská státní organizace JOGMEC z pověření ministerstva hospodářství, obchodu a průmyslu těžbu rud z hloubky asi 1 600 m. Rudu se podařilo nepřetržitě vyčerpat na loď spolu s mořskou vodou, podle organizátorů jako první na světě. Podle anglické Wikipedie se test konal právě v Izena Hole; odborné zprávy o testu uvádějí jen „vody u Okinawy“, resp. Okinawský žlab. ^{[3, 4, 8]}

Autoři testu sami upozornili na nevyřešené technické potíže, třeba s odolností zařízení nebo s řízením velikosti zrn rudy. Ke komerční těžbě chtějí směřovat z dlouhodobého hlediska. ^[3]

Fakta

Nejvyšší teplota: 326 °C (Dragon Chimney, pole Hakurei)
Rozměry propadliny: asi 6 × 3 km
Objev: 1988, ponorka Shinkai 2000 (pole Jade)
Pokusná těžba: srpen–září 2017, JOGMEC (místo podle anglické Wikipedie)

Slovníček

hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem; nese rozpuštěné minerály, které se kolem otvoru srážejí
zaoblouková pánev: oblast za řetězcem sopečných ostrovů, kde se zemská kůra roztahuje a vzniká nové mořské dno
černý kuřák: komín průduchu, z něhož vytéká velmi horká voda zčernalá drobnými zrnky sirníků kovů
sulfidy (sirníky): sloučeniny kovů se sírou, např. pyrit nebo chalkopyrit; tvoří rudy mědi, zinku, olova a dalších kovů
baryt: minerál síran barnatý; vzniká, když se teplá voda z průduchu mísí s mořskou vodou
hydrát plynu: pevná látka podobná ledu, v níž jsou molekuly plynu uzavřené v mřížce z molekul vody
pemza: lehká pórovitá sopečná hornina plná bublinek po plynu

Zdroje

Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Izena Cauldron, PANGAEA (2020)
Nozaki, T. et al. (2021): Subseafloor sulphide deposit formed by pumice replacement mineralisation. Scientific Reports 11, 8809, Scientific Reports (abstrakt přes Europe PMC, PMC8065033) (2021)
Yamaji, N., Okamoto, N., Shiokawa, S., Kawano, S., Sakurai, H. (2019): Achievement for Pilot Test of Excavating and Ore Lifting Conducted for Seafloor Polymetallic Sulphides (海底熱水鉱床採鉱・揚鉱パイロット試験の功績). Journal of MMIJ 135(6), 42–51, Journal of MMIJ (J-STAGE) (2019)
Ishiguro, S., Masuda, M., Komatsu, M., Yamaji, N., Kawano, S. (2018): Development of the Pilot System for Test of Excavating and Ore lifting of Seafloor Polymetallic Sulfides. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review 55(3), Mitsubishi Heavy Industries (2018)
Tara, K., Ashi, J., Asakawa, E. et al. (2015): Sub-seafloor structure of hydrothermal deposits in Hakurei site, Izena Hole, the Mid-Okinawa Trough by VCS survey. JpGU Meeting 2015, SCG64-06, Japan Geoscience Union (2015)
Halbach, P. et al. (1989): Probable modern analogue of Kuroko-type massive sulphide deposits in the Okinawa Trough back-arc basin. Nature 338, 496–499, Nature (ověřen jen název a metadata) (1989)
Sakai, H. et al. (1990): Venting of Carbon Dioxide-Rich Fluid and Hydrate Formation in Mid-Okinawa Trough Backarc Basin. Science 248, 1093–1096, Science (ověřen jen název a metadata) (1990)
Japan Organization for Metals and Energy Security (JOGMEC), Wikipedia (anglická)

Text sestaven 2026-10-29, ověřen 2026-10-29.

Údaje o průduchu: InterRidge Vents Database v3.4 (CC BY-NC-SA 4.0). Další sopky a průduchy.