Middle Valley, Bent Hill Massive Sulfide

hydrotermální průduchy, N. Pacific, JdF Ridge

Kde: N. Pacific, JdF Ridge
Prostředí: mid-ocean ridge
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 440 m
Nejvyšší teplota: 270 °C
Objeven: 1990 HOV Alvin, 1985 deposits only
Poloha: 48,434°, -128,681°

Bent Hill je rozsáhlé ložisko sirníků kovů na dně Tichého oceánu u Kanady, asi 2 400 m hluboko, v údolí zasypaném usazeninami. Vědecká vrtná loď ho při dvou plavbách (naposledy v roce 1996) provrtala do hloubky stovek metrů. Kousek jižně od něj, na pahorku ODP Mound, vytékala při měřeních v 90. letech i na počátku 21. století voda horká přes 260 °C. ^{[1, 2, 3]}

Jak vznikl

Middle Valley leží na severním konci podmořského hřbetu Juan de Fuca, kde se od sebe vzdalují dvě litosférické desky. Rozestupují se tu středně rychle, asi o 58 mm za rok, ale magmatu sem přichází málo, a tak má hřbet hluboké a široké osové údolí. Sopečná činnost se navíc postupně přesouvá do sousedního údolí West Valley. ^[1]

V pleistocénu, kdy byla hladina moře níž, se sem z nedaleké pevniny dostávalo obrovské množství usazenin. Proto je osa hřbetu pohřbená pod 200 až přes 1 000 m bahna a písku – z velké části turbiditů, vrstev, které uložily podmořské bahnotoky. Směrem k severu je vrstva usazenin mocnější. ^[1]

Vrty z plavby Leg 139 potvrdily, že nejvyšší část oceánské kůry tu tvoří střídající se vrstvy přeměněných usazenin a čedičových ložních žil (sillů) – desek magmatu, které se vtlačily mezi vrstvy bahna a ztuhly v nich. ^[1]

Jak vypadá

Bent Hill je zhruba kruhový pahorek o průměru asi 400 m, který byl nedávno vyzdvižen asi o 50 m. Vrty pod ním narazily na ložní žílu z neobvyklé, velmi „primitivní“ horniny bohaté na olivín, odlišné od ostatních hornin z vrtů v Middle Valley. Asi 100 m jižně od něj leží 35 m vysoká kupa sirníků, ložisko Bent Hill Massive Sulfide. Je dnes neaktivní, silně zvětralé na rezavé oxidy železa a zčásti zasypané usazeninami. ^[1]

Zhruba 300–350 m dál k jihu (zdroje uvádějí mírně odlišné vzdálenosti) leží ODP Mound – dvě sousední asi 12 m vysoké kupy sirníků. Podle tvaru, menší zvětralosti a toho, že je nekryjí usazeniny, jsou mladší než Bent Hill. Obsahují výrazně víc zinku; některé vzorky měly přes 40 % zinku. ^{[1, 2, 3]}

Katalog InterRidge od verze 3.4 vede Bent Hill a ODP Mound jako jedno pole v hloubce asi 2 390–2 440 m. Spadá pod jurisdikci Kanady. ^[3]

Objev

Sirníková ložiska v Middle Valley byla nalezena v roce 1985 a popsal je E. E. Davis s kolegy (1987). Činný průduch objevila v roce 1990 ponorka s posádkou Alvin. Až do vrtání v roce 1996 byl znám jen tento jediný průduch, Lone Star, na severním okraji ODP Mound: komín ze síranu vápenatého (anhydritu), z něhož vytékala voda o teplotě 264 °C. ^{[3, 1, 2]}

Na plavbě Leg 139 tu vrtala loď programu ODP (Ocean Drilling Program). Vrt 856H prošel 94 m masivních sirníků, než ho musela posádka opustit, protože se do něj sypal sirníkový písek ze zvětralých stěn. ^[1]

V srpnu a září 1996 se loď vrátila (Leg 169). Vyvrtala osm nových vrtů 1035A až 1035H, aby zjistila, jak je ložisko mocné a jak daleko sahá, a starý vrt 856H prohloubila na 500 m pod dno. Zpráva výpravy označila podrobný popis vrstev ložiska z obou plaveb za jeden z nejpozoruhodnějších úspěchů celého programu ODP. ^[2]

Co o něm dnes víme

Vrty ukázaly, jak takové ložisko vypadá uvnitř. Nahoře leží sirníky bohaté na železo a zinek, pod nimi „přívodní zóna“ – usazeniny protkané žilkami sirníků s mědí, kudy kdysi proudila horká voda. V jedné řadě vrtů obsahovaly některé vzorky z této zóny přes 16 % mědi. Ještě hlouběji, asi 200–210 m pod dnem, leží vrstva výrazně bohatší na měď než vrstvy nad ní, pojmenovaná Deep Copper Zone. ^[2]

Podle minerálů a drobných kapének tekutiny uzavřených v krystalech vzniklo ložisko Bent Hill z vody horké 350–400 °C, která vytékala na dno nebo těsně pod ním. Kovy pocházely hlavně z čedičových hornin, ne z usazenin. Kupa se začala tvořit už v pleistocénu, zatímco pahorek Bent Hill se zvedl až v holocénu (poslední zhruba 11 700 let). ^[2]

Vědci z programu ODP považují Middle Valley za ideální přírodní laboratoř, kde lze zjistit, co určuje polohu, velikost a složení ložisek masivních sirníků. Zdejší ložiska jsou podle nich možná větší než většina rudních těles nalezených na hřbetech bez pokryvu usazenin. ^[1]

Vrtání samo změnilo místo. Z vrtů 1035F a 1035H začala v roce 1996 prudce proudit horká voda. U vrtu 1035F to podle vědců mohlo způsobit proražení prokřemenělé vrstvy, která pravděpodobně funguje jako nepropustné víko. Kromě Lone Star se později potvrdily průduchy Shiner Bock (1998) a Spire. V červenci 2000 odebrali vědci vzorky vody ze Shiner Bock, Spire i z vrtu 1035H; podle abstraktu z roku 2003 vydával ODP Mound na několika místech vodu o teplotě asi 270 °C. ^{[2, 3]}

Fakta

Mocnost sirníků ve vrtu 856H: 94 m (plavba Leg 139)
Vrty: ODP Leg 139 a Leg 169 (1996)
Teplota při vzniku ložiska: asi 350–400 °C
Nejvíc mědi ve vzorku: přes 16 %
Usazeniny nad kůrou: 200 až přes 1 000 m

Slovníček

sirníky: minerály, v nichž je kov (železo, měď, zinek) vázaný se sírou; tvoří komíny a kupy u horkých průduchů
masivní sirníky: hornina tvořená převážně sirníky kovů; na pevnině jde o cennou rudu
hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem; nese rozpuštěné minerály, které se kolem otvoru srážejí
turbidit: vrstva písku a bahna, kterou uložil podmořský bahnotok (turbiditní proud)
ložní žíla (sill): deska magmatu, které se vtlačilo mezi vrstvy hornin či usazenin a ztuhlo v nich
anhydrit: minerál síran vápenatý; u průduchů se sráží z mořské vody, když se ohřeje
Ocean Drilling Program (ODP): mezinárodní vědecký program, který vrtnou lodí navrtával dno oceánů a zkoumal vytažená jádra hornin
pleistocén, holocén: dvě části čtvrtohor: pleistocén je období ledových dob, holocén posledních zhruba 11 700 let
olivín: zelený minerál z hořčíku, železa a křemíku; je hojný v horninách zemského pláště a v magmatu, které z něj vzniklo

Zdroje

Text sestaven 2026-10-30, ověřen 2026-10-31.

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