Middle Valley, Dead Dog Vent Field

hydrotermální průduchy, N. Pacific, JdF Ridge

Kde: N. Pacific, JdF Ridge
Prostředí: mid-ocean ridge
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 450 m
Nejvyšší teplota: 276 °C
Objeven: 1990 HOV Alvin
Poloha: 48,456°, -128,709°

Dead Dog je pole horkých podmořských pramenů v údolí Middle Valley na severu hřbetu Juan de Fuca, asi 2 400 m pod hladinou Tichého oceánu u kanadského pobřeží. Údolí je zasypané stovkami metrů usazenin, takže horká voda tu prosakuje bahnem a pískem, ne holou lávou. V roce 1991 pole provrtala vědecká vrtná výprava a do jednoho vrtu nainstalovala měřicí observatoř. ^{[1, 2, 5]}

Jak vznikl

Middle Valley je příkopová propadlina na rozhraní dvou oceánských desek, kde se rodí nová oceánská kůra (tzv. riftové údolí). Desky se tu rozestupují středně rychle – podle InterRidge asi o 56 mm za rok, podle podkladů vrtného programu ODP asi o 58 mm za rok. ^{[5, 3]}

Na rozdíl od většiny středooceánských hřbetů je dno údolí pohřbené pod vrstvou usazenin – jemného bahna a písku, které se tu uložily hlavně v pleistocénu (době ledové), kdy byla hladina moře níž. Vrstva je silná 200 m až přes 1 000 m a k severu mohutní. Vulkanická činnost se mezitím z velké části přesunula na sousední hřbet West Valley. ^[3]

Pod samotným polem vystupuje z hloubky lávová vyvýšenina, jejíž vrchol leží jen asi 250 m pod dnem, zatímco okolní usazeniny jsou silné asi 450 m. Propustná láva tak funguje jako komín, který horkou vodu soustředí a vede k povrchu. ^{[2, 3]}

Jak vypadá

Pole je asi 800 m dlouhé a 400 m široké a leží v mělké prohlubni, zhruba 8 m pod okolním dnem. Průduchy (místa, kde ze dna vytéká horká voda) stojí hlavně na vrcholcích pahorků vysokých 5 až 15 m a širokých 25 až 35 m. Jednotlivé pahorky mají jména, například Dead Dog Hill, Chowder Hill nebo Inspired Mounds. ^{[1, 2, 5]}

Na každém pahorku je jeden až pět horkých průduchů. Tvoří je komínky vysoké asi 0,7 až 1,2 m, složené převážně z anhydritu (síranu vápenatého) a pyritu. Kolem nich leží lemy anhydritu o průměru 2 až 5 m. ^[1]

Při výpravě v roce 1991 bylo zmapováno nejméně osm průduchových míst a podle sonarových snímků jich mohlo být až 18. Novější přehled programu ODP z roku 1998 uvádí nejméně 20 činných průduchů. ^{[1, 2]}

Co se ví o zdejší vodě

Voda z průduchů má 234 až 276 °C, většinou 254 až 276 °C. Je jen mírně kyselá (pH asi 5,4) a na rozdíl od mnoha jiných horkých průduchů obsahuje velmi málo kovů. Vědci zvažovali dvě vysvětlení: kovy se vysrážely už pod dnem, nebo voda nikdy nebyla dost horká a kyselá, aby jich rozpustila hodně. ^[1]

Rozbor izotopů uhlíku, kyslíku a vodíku ukázal, že oxid uhličitý a metan ve vodě vznikají rozkladem organické hmoty v usazeninách za vysoké teploty. Voda je také o něco slanější než mořská a její složení prozrazuje silné působení usazenin. ^{[1, 2]}

Horká voda vytékající z průduchů má téměř úplně odčerpaný hořčík a sírany. Minerály s těmito látkami, které se pod pahorky hromadí, proto podle vědců musí pocházet ze studené mořské vody, kterou silný proud horké vody nasává do usazenin kolem průduchů. ^[2]

Objev a vrty

Katalog InterRidge uvádí jako objev pole rok 1990 a ponorku s posádkou Alvin. Rozsáhlá ložiska sirníků kovů v Middle Valley ale vědci popisovali už v 80. letech. ^[5]

V srpnu a září 1991 vrtala v poli výprava Leg 139 mezinárodního vědeckého vrtného programu ODP (Ocean Drilling Program) jako na místě Site 858. Šest vrtů leželo 5 až 150 m od činných horkých průduchů. Jeden vrt, jen pár metrů od průduchu s vodou o teplotě 276 °C, naměřil už 19,5 m pod dnem 197 °C. ^{[1, 4]}

Nejhlubší vrty 858F a 858G prošly asi 258 m usazenin a pak čedičovými lávovými proudy; vrt 858G dosáhl hloubky 432,6 m pod dnem. Ukázalo se, že čedičové podloží je velmi propustné. Nakonec do vrtu vědci vložili zátku s přístroji zvanou CORK, která měla až dva roky měřit teplotu a tlak v hornině. ^{[1, 4]}

Později se do pole vrátila další výprava programu ODP (Leg 169, její zpráva vyšla v roce 1998) a přidala vrt Site 1036. Zajímalo ji hlavně, jak vznikají ložiska sirníků kovů na hřbetech pokrytých usazeninami. ^[2]

Fakta

Teplota vody: 234–276 °C (měření do roku 1991)
Kyselost vody: pH asi 5,4
Rozměr pole: asi 800 × 400 m
Komínky: anhydrit a pyrit, 0,7–1,2 m vysoké
Vrty: ODP Site 858 (1991) a Site 1036 (Leg 169)
Nejhlubší vrt: 858G, 432,6 m pod dnem

Slovníček

hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem
riftové údolí: příkopová propadlina, kde se od sebe vzdalují dvě desky zemské kůry a vzniká nová kůra
usazeniny: vrstvy bahna, písku a jemných částic, které se postupně ukládají na dně
anhydrit: minerál síran vápenatý; vysráží se, když se horká voda smíchá s mořskou, ve studené vodě se zase rozpouští
sirníky kovů: sloučeniny kovů (železa, mědi, zinku) se sírou; u průduchů tvoří komíny a ložiska rud
CORK: utěsňovací zátka vrtu s přístroji, která po odjezdu lodi dlouhodobě měří teplotu a tlak v hornině
pH: míra kyselosti; 7 je neutrální, nižší čísla znamenají kyselejší

Zdroje

Shipboard Scientific Party (1992): Site 858. In: Davis, E.E., Mottl, M.J., Fisher, A.T., et al., Proc. ODP, Init. Repts., 139, 431–569, Ocean Drilling Program (1992)
Shipboard Scientific Party (1998): Introduction: Investigation of hydrothermal circulation and genesis of massive sulfide deposits at sediment-covered spreading centers at Middle Valley and Escanaba Trough. In: Fouquet, Y., Zierenberg, R.A., Miller, D.J., et al., Proc. ODP, Init. Repts., 169, Ocean Drilling Program (1998)
ODP Leg 169 Scientific Prospectus – Study areas (Middle Valley, Dead Dog vent field), Ocean Drilling Program
ODP Leg 139 – tisková zpráva o výsledcích vrtání v Middle Valley, Ocean Drilling Program (1991)
Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Middle Valley, Dead Dog Vent Field, PANGAEA (2020)

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

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