在这些炽热的“黑烟囱”周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物，比如长达3米而无消化器官，全靠硫细菌提供营养的蠕虫；特殊的瓣鳃类、螃蟹类。它们的存在说明地球上不仅有人们所习惯的在常温和有光的环境下通过光合作用生产有机质的“有光食物链”，还存在着依靠地球内源能量即地热支持，在深海黑暗和高温高压的环境下，通过化合作用生产有机质的“黑暗食物链”。这条“黑暗食物链”构成了繁荣的深海生物圈。换言之，因为生活在海洋深处，阳光无法照射到那里，它们不能依靠光合作用来合成生命物质，只能通过自身的化学反应合成生命物质来生存。
在这里，海水的水温高达350℃，生物生活在既无氧也无光的高温高压环境下，依靠氧化大量有毒有害的硫化物获得生命的能量。这种生存环境，很类似地球早期环境的极端高温环境：热泉水温高达350℃、周围水温为2℃、水深2000～3000千米、缺氧、遍布还原性的有毒气体和金属离子。
一些生物基因组的研究还发现，这里的生物非常原始，接近所有生命的共同祖先。科学家们为此提出，生命莫非就是起源于这些“黑烟囱”的周围物质？
另外，海底“黑烟囱”周围生物的多样性和生物密度也可与热带雨林相媲美。目前新发现的生物种类已经达到了10个门类500多个种属。这个发现也同样令人兴奋。
同时科学家们已对生存在深海高温下的细菌进行开发、利用，着手提取新型的生物酶，进行新医药和洗涤剂的实验。
这些“黑烟囱”不但为大量深海生物生存提供了生存环境，它们还能在短时间内为人类提供所需要的宝贵矿物。
“黑烟囱”喷出的炽热溶液里富含铜、铁、硫、锌，还有少量的铅、银、金、钴等金属和其他一些微量元素。当这些热液与4℃的海水混合后，原来无色透明的溶液就成了黑色的金属硫化物溶液。
这些物质往上跑不了多高，就会像天女散花般地从烟柱顶端四散落下，沉积于烟囱的周围，从而形成含量很高的矿物堆。这一过程历经的时间很短，一般来说，从一个“黑烟囱”开始喷发到最终“死亡”，只要十几年到几十年，不过在这么短的时间里，它却可以累积造矿近百吨。
与此相比，现在人类开采的石油、煤、铁等矿产，则经历了更长的历史，大多要若干万年才能成矿。而“黑烟囱”通过化学作用来造矿，就大大地缩短了成矿的时间。而且这种矿基本没有土、石等杂质，都是些含量很高的多种金属的化合物，稍加分解处理就可以利用。
科学家为我们描述了这样一幅非常生动形象的“海底图画”：全球大洋底长达4万千米的大洋中脊首尾相接，其上不断有浓密的黑烟（热液）喷发，形成了无数的金属硫化物“黑烟囱”，然后它们又不断地生长坍塌，形成了海底矿床；在海底火山口处有钴结壳；广袤的海底盆地也大量地分布着许多金属结核。
现代海底“黑烟囱”及其硫化物矿产的发现，是全球海洋地质调查近10年中取得的最重要的科学成就之一。近些年来，海底热液活动及其多金属硫化物、生物资源之所以为国际社会常年关注，成为国际科学前沿的课题，主要是基于其科学意义和资源潜力。人类经过二十多年不懈的调查研究，对大洋底多金属硫化物的了解还只是初步的。两组数据可以说明这一点，一是60000千米的大洋中脊，人类只对其中的5％有相应的了解；二是截至目前，人类在全球发现的海底热液硫化物分布区不超过200处。很显然，许多海域还有待于人类更深入的探索和研究。
海底锰结核成因之谜
海底锰结核是由英国人首先发现的。1873年2月18日，英国“挑战者＂号考察船来到加那利群岛西南约300千米的海面进行海底取样调查，结果从海底捞上来几块像黑煤球的硬块。船上的几位科学家谁都没有见过这种黑色的卵石块。后来，这些“黑卵石块”被送回英国，经过化验分析，才知道它不是化石，而是含有大量锰、铁、铜、镍、钴等元素的矿石。后来，人们给这种矿石起名叫“大洋锰结核”或“大洋多金属结核”等。由于锰结核矿大量存在于世界各大洋之中，是海洋中最有价值的矿产，所以进入20世纪70年代后，世界上有条件的海洋国家，投以巨资，对大洋锰结核矿进行调查，研究其开发的可能性。
尽管人们已经花了大量的人力和物力去研究海底锰结核，然而大洋锰结核的成因之谜仍未解开。科学家提出种种成因假说，但是每种假说都有其不够完善的地方。
关于锰结核成因问题的研究，主要是围绕着三个问题进行：什么是锰结核构成元素的供给源？锰结核的沉积地点是怎样形成的？锰结核的生长机理是什么？
关于锰结核的金属供应源问题，科学家提出四种方式：一是大陆或岛屿上岩石风化后分解出了金属离子，被风或是河流带人海洋。二是海底火山、海底风化和水溶液可以为锰结核提供所需的金属元素。三是海水本身是盐类溶液，它可能是最重要的金属元素供应源。四是宇宙尘埃等外空物质也能形成锰结核的元素供给源，尽管它的数量不大。
这些元素通过各种渠道和不同的搬运方式，来到具备形成锰结核的“核”上，经过漫长的岁月，形成了结核，最后形成大小不等的锰结核。在研究这些金属元素的搬运方式上，科学家们没有多大的争议，大家都赞成是通过海水溶解后来到锰结核的“核”上的这一说法。
然而，科学家对锰结核的生长机理却存在着较大的分歧。围绕着锰结构的生长机理，人们提出了种种理论模式，概括起来主要有三种。
第一种为自生化学沉积假说，或者叫作接触氧化和沉淀说。这种观点认为，当海底的pH值增高时，氢氧化铁便会围绕一个核心进行沉淀，氢氧化铁的沉淀物可吸附锰离子，并且产生催化作用，促使二氧化锰不断生成。这种解释虽给人以启发，但是它仍有不完备的地方。
第二种假说是生物成因说。这种理论的根据是，用扫描电子显微镜观察锰结核的表面和内部细微构造时，发现结核的表面有很多由底栖微生物形成的空管和微孔，当其形成管子时，便摄取了大量的微结核于壳内。
第三种假说是火山活动说。这种理论认为，火山爆发喷发出大量气体，在气体从熔岩中析出的过程中，伴随着大量的锰、铁、铜及其他微量金属。这些微量金属进入海水中后，沉淀出铁的含水氧化物，使锰和其他金属经过氧化富集、沉淀，形成锰结核矿。对于这种假说，有人提出：很多非火山活动海域内也发现大量的锰结核，这又该如何解释呢？
平顶海山是怎么形成的
太平洋的中部与西部，即夏威夷群岛、加罗林群岛、马绍尔群岛和斐济群岛一带的深海底部，有一座座奇异的海山，它们的顶部像被截掉了一样，都是非常平坦的，被称为“平顶海山”。这种海山除太平洋外，大西洋和印度洋中也存在，或是孤耸于海底，或是成群出现。平坦的顶部为圆形或椭圆形，直径一般从几百米至二三十千米，顶部离海面最浅为400米，最深2000米，平均为1300米。其顶部如此平坦，原因何在？
一些科学家从平顶海山的顶部打捞到圆形的玄武岩块，它们是火山顶的原有形状。因此，有人认为它们可能是一座座海底火山，顶部是火山口，被火山灰等物质填平了，所以呈现为平顶。
20世纪50年代，从太平洋西南的平顶海山顶部打捞出6种造礁珊瑚、厚壳蛤以及层孔虫等生物化石。此后在太平洋中部也有类似的发现。这表明平顶海山顶部过去有过珊瑚礁发育。造礁珊瑚要求生活在有光照的水体里，因而其生存最大水深在50米左右。
可见，曾有一段时间海山顶部的水深不超过50米。由于此时海山顶部离海面近，风浪就有可能将其削平，并在其上发育造礁珊瑚。后来，海山下沉，沉到水深400米以下的地方，所以平顶海山上就残留着以前发育的造礁珊瑚和其他喜礁生物。
但是美国一些科学家指出，海山不一定发生过上升或下降，而是在冰川时期，海平面大幅度下降，使海山顶部露出海面被风浪削平。但海平面能否下降几百米以至几千米，目前还没有可靠证据。况且，有的平顶海山顶部宽达40～55千米，说它被风浪削平，似乎令人难以置信。
还有的学家认为，太平洋的平顶海山位于一片原来隆起的地壳上，致使海山顶部接近海面，被风浪削平。尔后，整个隆起下沉，便形成今日平顶海山的面貌。但这个隆起地壳是否存在，也无法被证实。
海滩古井之谜
1962年夏天，一位到海边捞虾的青年发现南澳海滩上有一口水井，并在井口四角的石缝中捡到四枚宋代铜钱，分别镌刻有“圣宋元宝”“政和通宝”“淳熙元宝”“嘉定通宝”的字样。这是海滩古井在中华人民共和国成立后第一次被发现。
这口古井是用花岗岩条石砌成的，呈正方形，口径约l米，深约1.2米。在这样一片连接浩瀚大海的海滩上，怎么会有这样一口古井呢？更加令人不解的是：尽管古井常常被海浪、海沙淹没，一旦显露，井水便奔涌不息；尽管四周是又咸又苦的海水，涌出的井水却清澈纯净、清甜爽口。
经有关专家考察分析，发现古井所处的海滩原是滨海坡地，后因陆地不断下沉形成海滩，古井也就被海沙吞没了。被厚沙覆盖的古井，一般难以被人察觉，但当特大海潮袭来，惊涛骇浪卷走大量沙层时，它便会裸露出来。这种井露现象，继1962年夏天之后在1969年7月、1978年10月和1981年9月均发生过，而且都是在强台风掀起的罕见大潮后出现的。
据有关资料和当地许多人回忆几次井露的不同位置和形状来看，古井不止一个。事实上当地也曾传闻，说是当年挖筑过“龙井”“虎井”和“马槽”三口井。据分析，1981年9月显露的是“马槽”井，现在已被南澳县人民政府列为县级重点文物加以保护。
众所周知，沿海的滩地多为盐碱地，地下水因海水内浸，多半为咸水或半咸水，不能灌溉庄稼，更不能饮用。但南澳岛上的这个海滩古井却不然，不仅井泉喷涌，而且水质清甜，即使把苦咸的海水倒人古井，隔一会儿，井水依然纯净清甜。
因为古井水比当地自来水还纯净，所以每当古井出现时，本县乃至潮汕、广州等地许多人不辞辛苦，前来观赏和汲水，捎回家中珍藏。据说此水贮存十几年也不腐，而且水质仍旧纯净。这个谜底还有待人们去进一步研究和揭晓。
海水会越来越咸吗
海水为什么是咸的？它会不会随着时间的推移变得越来越咸？多少年来，人们一直没有找到一致的答案。
海水之所以咸，是因为海水中有3.5％左右的盐。其中大部分是氯化钠，还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等。正是这些盐类使海水变得又苦又涩，难以入口。那么这些盐类究竟来自何方？
有的科学家认为，地球在漫长的地质时期，刚开始形成的地表水（包括海冰）都是淡水。后来由于水流冲刷侵蚀了地表岩石，岩石中的盐分不断地溶于水中。这些水流又不断地汇成大河奔腾人海，使大海成了盐类的最后归宿。随着水分不断蒸发，盐分逐渐沉积，天长日久，盐类越积越多，于是海水就变成咸的了。这是一种“后天说”。按此说推论，随着时间的流逝，海水将会越来越咸。
有的科学家不同意上述看法。他们认为海水一开始就是咸的，是先天就形成的。根据他们的观测研究发现，海水并没有越来越咸，海水中的盐分并没有显著的增加，只是在地球的各个地质历史时期，海水中所含盐分的比例是不同的。
还有一些科学家认为，海水之所以是咸的，不仅有先天的原因，也有后天的原因；不仅有大陆上的盐类不断加入到海洋中去，而且在大洋底部随着海底火山喷发，海底岩浆溢出，也会不断地给海洋增加盐类。这种说法得到了大多数学家的赞同。
也还有一些科学家以死海为例指出，尽管海洋中的盐类会越来越多，但“物极必反”，随着海水中可溶性盐类不断增加，它们之间会变成不可溶的化合物沉入海底，久而久之被海底吸收，海洋中的盐度则可能保持平衡。
看来，这个谜还有待进一步探索。
六大海底谜团
地球有7l％的表面是海洋，辽阔的海洋与人类活动息息相关；海洋是水循环的起始点，又是归宿点，它对于调节气候有巨大的作用；海洋为人类提供了丰富的生物、矿产资源和廉价的运输，是人类的一个巨大的能源宝库。随着科技的进步，人类对海洋的了解正日益深入，但神秘的海洋总以其博大幽深，吸引着人们对它的思索。
谜团一：太平洋洋脊偏侧之谜
从全球海底地貌图中可以看到，海底地貌最显著的特点是连绵不断的洋脊纵横贯通四大洋。根据海底扩张假说，洋脊两侧的扩张应是平衡的，大洋洋脊应位于大洋中央，但太平洋洋脊则不在太平洋中央，而偏侧于太平洋的东南部，并在加利福尼亚半岛伸入北美大陆西侧。显然，从加利福尼亚半岛至阿拉斯加这一段的火山、地震、山系等，难以用海底扩张假说解释其成因。那么，太平洋洋脊为什么偏侧一方？北美西部沿岸的山系、火山、地震等又是怎样形成的？这是有待进一步探索的问题。
