很多人在第一次真正面對大海的時候，都無法用語言去描述它帶來的震撼。當我們走在松軟的沙灘，陶醉于浪花拍岸的聲音及海鷗翱翔于海面、魚兒暢游水中的情景時，會產生各種各樣的疑問，比如：海底是什么樣的？

沒有什么是科學技術解決不了的，為了一睹海底奧秘，隨著海洋探測技術的發展，潛水器應運而生，它有著堅固的耐壓殼，耐壓殼外還裝有可減少航行阻力的外殼。艇上的蓄電池、高壓氣瓶等設備裝在非耐壓結構的外殼中，以提供一部分浮力。潛水器的動力裝置一般用蓄電池為能源，系纜潛水器則通過電纜由母船提供電能。潛水器一般裝有多個推進器，可朝不同方向運動。利用主壓載艙、重量調整裝置或縱傾調整裝置來控制潛水器的穩定。還有氧氣供給與二氧化碳吸收的環境控制裝置。潛水器還根據需要裝有羅經、深度計、障礙物探測聲吶、高度深度聲吶、方位探測聽音機和各種水聲通訊設備，以及供水下作業用的機械手、水下電視和照明設備，這些都離不開海洋技術，尤其是海洋聲學技術和海洋光學技術的強力支撐。有了載人潛水器，海底世界中眾多奇妙的景象逐漸呈現在人類的眼前。

1977年，美國地質學家搭乘“阿爾文號”載人潛水器，來到了東太平洋洋中脊海底考察，他們發現了一些奇妙的現象，在海底聳立著“黑煙囪”，而且有滾滾“濃煙”噴出。海底為什么會有黑煙囪呢？難道是外星人建立的工廠?更另科學家們不解的是，這些黑煙囪附近還有很多奇怪的生物，仿佛來到了一個魔幻世界。

科學家的多次實地探索，終于揭開了海底黑煙囪的神秘面紗。原來，這些“黑煙囪”噴出的并不是煙，而是溫度極高的黑色流體。科學家將其稱為“海底熱液”，它們不斷噴發從而形成了“黑煙囪”。這些“黑煙囪”的溫度高達300--400℃，它們還具有很強的酸性，酸堿度(pH值)接近于我們平常食用的醋，達到2.8左右。

海底終年不見陽光，溫度接近0°C。怎么會有“海底熱液”呢?你一定想不到，它其實就是來自由冰冷的海水!原來，海底巖石并非完全密不透水，其中散布著我們肉眼不易察覺的縫隙。海水能通過破碎帶向下滲透，滲入的冷海水受熱后，以熱泉形式從海底泄出。在冷海水不斷滲入、熱海水不斷排出的循環過程中，洋底玄武巖中鐵、錳、銅、鋅等元素溶于熱海水中，成為富含金屬元素的熱液而噴涌出來。由于洋中脊是大洋板塊的分離部位，那里的巖石圈地殼最薄弱，因此又是地幔柱最好的突破口。熱泉水帶上來的物質多金屬硫化物或氧化物，它們沉淀在熱泉噴口周圍，形成具有經濟價值的“熱液礦床”。海底熱泉的發現，成為20世紀科學領域中最重要的事件之一。

由于高溫熱液與低溫海水的混合，使熱液的溫度驟然降低，致使噴口處形成了大量塊狀硫化物的堆積。堆積物將噴口圍成1-5千米高的圓形狀，形成“黑煙囪”。在海底形成下粗上細、形態大小各異的“黑煙囪”。有的“黑煙囪”只有幾厘米高，有的“黑煙囪”卻高達10多米，足有幾層樓那么高。一些“黑煙囪”的生長速度非常快，在18個月內能長高9米。這些主要由金屬硫化物礦物組成的“黑煙囪”，富含銅、鐵、鉛、鋅等多種金屬元素。一些“黑煙囪”還含有金、銀等貴重金屬，簡直就是一座會“噴金吐銀”的寶庫!

之后，大西洋、印度洋、北冰洋及西太平洋弧后盆地也發現了許多“黑煙囪”及其熱液硫化物，而東太平洋洋隆和大西洋洋中脊的“黑煙囪”研究程度相對較高。人們一直以為深深的海底毫無生機，然而這里的熱液煙囪之上卻聚集了大量的生物，這在當時的地球科學界和生命科學界都引起了巨大轟動：這個環境如此惡劣、極端的物理化學條件下，且沒有任何食物來源，怎么還能出現物種？在深海熱泉泉口附近均會發現各式各樣前所未見的奇異生物，包括大得出奇的紅蛤、海蟹、血紅色的管蟲、牡蠣、貽貝、螃蟹、小蝦，還有一些形狀類似蒲公英的水螅生物。即使在熱泉區以外像荒蕪沙漠的深海海底，仍出現了蠕蟲、海星及海葵這些生物。

熱泉生物能夠生存完全是依靠化學自營細菌的初級生產者。在黑煙囪噴出的熱液里富含硫化氫，這樣的環境會吸引大量的細菌聚集，并能夠使硫化氫與氧作用，產生能量及有機物質，形成「化學自營」現象。這類細菌會吸引一些濾食生物，或者是形成能與細菌共生的無脊椎動物共生體，以氧化硫化氫為營生來源，一個以「化學自營細菌」為初級生產者的生態系便形成了。依照研究熱泉生物的了解，它們的生長速度非常快。以貝殼來說，由于它們是濾食性動物，會有鰓、消化系統及進出水口器官；可是海底熱泉的貝殼不一樣，它們消化系統及進出水口已經呈退化現象，海底細菌則會住在它們的鰓里面，等到繁殖多了，就會被貝體利用，于是貝殼的生長速度也變得非常有效率。

“黑煙囪”與它周圍數目眾多的生命表明，除了已知的生命，世界上還有其他形式的生命，有氧環境和無氧環境中（細菌發酵）的生命。“黑煙囪”成為了解地球上生命形成條件的一扇新的窗口。甚至有科學家大膽猜測，地球上的生命就起源于海底“黑煙囪”，即“海底熱泉生命起源說”。事實究竟如何，期待未來的海洋科學家給我們答案。