海水涨落之谜
海水为什么能遵守时间地涨落呢?
原来，这是太阳和月亮对地球的吸引造成的。在物理课上都学过万有引力定律吧?宇宙中一切物体之间都是相互吸引的，引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比，同他们之间距离的平方成反比。
月亮和太阳对地球的引力，在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是，由于陆地是固体，引力带来的表面变化不容易看出来，而海水是流动的**，在引力的作用下，它会向吸引它的方向通流，所以形成明显的涨落变化。
农历每月初一或十五的时候，地球和月亮、太阳几乎在同一条直线上，日、月引力之和使海水涨落的幅度较大，叫大潮；而当农历初八和二十三的时候，地球、月亮、太阳三者之间的相对位置差不多成了直角形，月亮的引力要被太阳的引力抵消一部分，所以海水涨落的幅度比较小，叫小潮。
★白色浪花让沿海地区更凉爽
我们在夏天一般觉得穿白色的衣服比深色的衣服更凉快一些，那是因为白色的可以反射更多的阳光。最近，美国研究人员发现，白色的浪花可起到白色衣服的作用，可以降低沿海地区的气温，让沿海的夏天变得更凉爽一些。
夏天，人们都喜欢到海滨去度假，不但可以泡在海水里享受那份清凉，还可以欣赏到美丽的海景。为什么海水那么清凉?为什么沿海地区比较凉爽。
最近，美国地球物理学家罗伯特·佛罗因博士发现，浪花也是让沿海地区变得凉爽的有功之臣。佛罗因博士解释说，白色浪花能把来自太阳的热辐射反射回太空，这相当于为海洋穿上了一件白色衣服，不但可以让海水的温度比岸上的气温低，而且可以降低低空大气的气温，甚至还能在一定程度上遏止温室效应引发的全球气温上升趋势。
佛罗因博士通过对卫星资料的研究证实，白色浪花的这种影响地球气温的效能甚至可以测定出来。如法国南部某海域常年天空无云层遮盖而且常刮大风，于是白色浪花的效应就要比其他海域高得多，平均每平方米的白色浪花向太空反射的能量就达0．7瓦，从而构成了影响当地气温的一个重要因素。
★火星史前海洋形成之谜火山喷射硫磺所致
现在的火星北极地区低地盆地在20亿年前中充满了海洋。科学家称，那时，这些海洋占火星地表面积的1／3，漫长起伏的火星北部平原可能就是海岸线留下的残迹。
据国外媒体报道，自科学家们发现火星上曾经存在海洋后，它到底是如何形成的一直困扰着科学界。美国科学家近日表示，最新的研究发现火星海洋很可能是由饱含硫磺气体的火山喷发形成的。
在出版的《科学》杂志上，美国哈佛大学行星地球科学家伊特·哈利弗公布了他的这项最新研究。伊特·哈利弗称，远古火山喷射出硫磺，即我们所熟悉的硫，这种物质使火星变暖，从而导致了这个红色星球上早期海洋的形成。科学家们还称，这些发现可能有助于他们揭开早期地球上生命起源之谜。研究发现，大约在38亿年前，火星地表就有液态水存在的迹象，这意味着尽管火星地表目前的平均温度为-51华氏度(-46摄氏度)，但它曾经的温度应该是相当高的。科学家们一直猜测，这个红色星球早期可能被富含二氧化碳的大气所包围，而作为“温室气体”之一的二氧化碳可以吸收来自太阳的热量，会使整个宇宙，如地球变暖。
伊特·哈利弗表示，过去的发现表明， “二氧化碳本身并不能使早期火星的温度上升至水的凝固点以上”，同时，富含二氧化碳的大气可能导致石灰石和其它碳酸盐岩石大量堆积沉淀在火星地表。然而，长期困扰科学家们的一个谜是，在火星上找不到这种岩石。火星地表的硫含量远比地球表面硫含量高得多，这些硫磺来自火星上早期火山的喷发。
事实上，火星拥有整个太阳系中最大的火山，奥林帕斯山。火山气体中的化合物，如二氧化硫和氢化硫，可以使火星上的远古海洋酸化，从而阻碍了碳酸盐的形成。哈利弗表示，这样一来，火星上碳酸盐岩石的缺失就可以得到很好的解释。此外，由于二氧化硫是一种强效的温室气体，因此，即使早期火星大气中仅含有万分之一或者十万分之一的二氧化硫，也足以使这个红色星球变暖形成海洋。
伊特·哈利弗还注意到，早期的地球和火星曾非常相似，而二氧化硫则可以解释在约40亿到25亿年前太古代期间碳酸盐岩石的缺失。他说： “这同样暗示我们，在太古代期间地球上的生命是如何起源的。那时海洋的酸度是否比目前海洋的酸度大呢?这是一个新问题。要证明这个观点，我们需要进行进一步的实验和计算机建模。研究小组分析了一块于1911年落在埃及境内、具有12亿年历史的火星陨石，结果发现陨石上有可溶于水的离子，并推论这是盐水蒸发后形成的沉淀。这种盐与地球海洋中的盐极其相似。火星在数十亿年前可能是温暖而湿润的，但海洋已经枯竭了很久。这一发现也许能支持火星生命说，科学家认为火星曾经能够支持细菌等简单的生命。”
自1991年以来，就有很多科学家们一直猜测，火星上曾经一度存在着宽广的海洋，这些海洋占据火星地表面积的1／3。火星北半球上两条长长的由岩石组成的疑似海岸线被认为是最好的证明。但是，专家们表示，这些疑似海岸线海拔起伏变化非常剧烈，很难与被古代海洋冲刷出的平滑的海岸线对应起来。
然而，一项最新的简单发现颠覆了这种传统的观点，科学家们宣称，海岸线的平滑曲线是被火星自转轴的大幅度倾斜给破坏了，这些火星石块的扭曲变形抹去了20亿年前火星上存在过海洋的痕迹。
★鲸类王国里的——方言之谜
人类由于居住的地域不同，会形成各种各样不同的方言。那么海洋动物有没有方言呢?科学家们发现，海洋动物尤其是鲸类不仅像人类一样有“语言”，而且也有不同的“方言”。
在鲸类王国里，要数海豚家族的种类最多了，全世界共有30多种。海洋科学家发现，海豚发出的叫声共有32种，其中太平洋海豚经常使用的有16种，大西洋海豚经常使用的有17种，两者通用的有9种，但有一半语言却互相听不懂，这就是海豚的“方言”。因此海洋学家认为，海豚不仅可以利用声波信号在同种海豚间进行通讯联络，也可以在不同种类的海豚间进行
“对话”。虽然它们不能做到完全理解，不过也能达到似懂非懂的程度。现在还没有人能听懂海豚的“哨音”，无法理解它们的通讯内容。有人推测，这种聪明的动物也可能具有类似于人类语言的表达能力。
体长11米～15米、平均体重25吨的座头鲸非常善于“交谈”，不仅能“唱”出使人萦绕于心头的优美歌声，而且能连续歌唱22个小时。虽说渔民们早就知道座头鲸会“唱歌”，但人们对其歌声的研究却起步较晚。
1952年，美国学者舒莱伯在夏威夷首次录下了座头鲸发出的声音，后经电子计算机分析，发现它们的歌声不仅交替反复有规律，而且抑扬顿挫，美妙动听，因而生物学家称赞它为海洋世界里最杰出的“歌星”。座头鲸的鼾声、呻吟声和发出的歌声，都可用来表示性别并保持群落中的联系。一个“家族”即使散布在几十平方公里的海面上，仍能凭借歌声了解每一个成员所在的位置。座头鲸的嗓门很大，音量可达150分贝，有些鲸的声音甚至能传出5公里以外。
如果说座头鲸是鲸类世界里的“歌唱家”，那么虎鲸就是鲸类王国中的“语言大师”了。科学家的最新研究表明，虎鲸能发出62种不同的声音，而且这些声音有着不同的含义。更奇妙的是，虎鲸能“讲”不同“方言”和多种语言，其“方言”之间的差异既可能像英国各地区的方言一样略有不同，也可能如英语和日语一样有天壤之别。这一发现使虎鲸成为哺乳动物中语言上的佼佼者，足以和人类或某些灵长类动物相媲美。
十多年来，加拿大海洋哺乳动物学家约翰·福特一直从事虎鲸的联系方式的研究。他对终年生活在北太平洋的大约350头虎鲸进行了追踪研究。这些虎鲸属于在两个相邻海域里巡游的不同群体，其中北方群体由16个家庭小组所组成。由于虎鲸所发出的声音大部分处于人类的听觉范围内，所以，利用水听器结合潜水观察，能比较容易地录下它们的交谈。
福特认为，虎鲸的“方言”是由它们在水下时常用的哨声及呼叫声组成，这些声音和虎鲸在水中巡游时为进行回波定位而发出的声音完全不同。科学家对每一个虎鲸家庭小组的呼叫，即所谓的方言进行分类后发现，一个典型的家庭小组通常能发出12种不同的呼叫，大多数呼叫都只在一个家庭小组内通用。而且在每一个家庭小组内， “方言”都代代相传，但有时家庭小组之间也有一个或几个共同的呼叫。虎鲸还能将各种呼叫组合起来，形成一种复杂的家庭“确认编码”，它们可以借此编码确认其家庭成员。尤其是当多个家庭小组构成的超大群虎鲸在一起游弋时， “编码”就显得特别重要。由于虎鲸方言变化的速度极慢，因而形成某种“方言”所需的时间可能需要几个世纪。
当然，动物界的语言不可能像人类语言那样内涵丰富，但不能由此否定它们的语言的存在。由于人们传统地认为语言是人类的特点，因而对客观存在的动物语言研究极少，所知甚微。目前，科学家已发现鲸类的语言和方言，可见方言并不是人类所特有的。科学家们正致力于研究和理解动物界的独特语言，充当动物语言的合格译员，这对于探索动物世界的生活方式和社会奥秘，无疑有着重要的意义。
★南海狮的¨后宫”生活
世界上约有14种海狮，其中南海狮是人们知道得最少，也是最离奇的一种。关于南海狮有许多新奇有趣的知识，尤其是它们的“家庭婚姻”生活。
◆式婚配
每年一到繁殖季节，年富力强的雄南海狮首先纷纷登上岸来，它们的第一件大事是先选择地盘，科学家把这比作建立南海狮官廷。一般情况下，强者占据较好的地方，弱者只能在强者选剩的地方确定自己的地盘。 “宫廷”地盘选好后，大约过一个星期，雌南海狮也陆续上岸。几头雌南海狮进入一头雄南海狮占据宫廷， “成亲婚配”，通常，个头大的雄南海狮占有较多的雌南海狮，所以它的**次数多，产下的后代也多。
在南海狮宫廷里，雄狮长得特别壮大、威武，体重可达450千克，比雌狮要大3至5倍，因而自然为主，所有雌南海狮都服从统一指挥，如果妻妾之间发现争吵，只要它一声吼叫，吵闹声就立即停止。当然，南海狮王和古代的皇帝一样，对妻妾们也有偏爱之心，对心爱的特别亲热；对一般的表示冷淡；对失宠的则常加训斥，甚至用自己强有力的头部把它凌空抛起，就像扔一只羊皮袋那样轻松自如。
对每一宫廷中的南海狮王来说，也绝不是个个都属于太平王，可以永久保持“艳福”，一些找不到对象的“单身汉”会采用各种手段前来干扰。
◆暴风雨中的绑架
阿根廷沿海天气多变，时好时坏，常有不测风雨。有时候一天之内可能出现两次暴风雨。致使一些南海狮宫廷成员顶不住而溃散四离，一些没能找到配偶的单身雄南海狮似乎很懂得这种天气变化对自己有利，便聚集一伙，结成单身汉帮偷偷摸摸地进入南海狮宫廷的边缘，呆在那里窥觅，等待着暴风雨的到来。
一场暴风雨果然降临，把阿根廷沿海的许多南海狮宫廷冲垮了，那些伺待已久的单身汉眼看时机已到，就纷纷溜人残破的宫廷，准备下手绑架个“老婆”。一只名叫“海盗”的单身雄南海狮，眼睛充血，头上长毛蓬松，动作特别敏捷，它很快就绑架了一只雌狮，并竭力驱使它离开正在发狂的“丈夫”，这时，南海狮王既要面对暴风雨的袭击，又眼见自己的妻妾有的被绑架，有的离开宫廷出逃，真是又气又恼，连续发出大声吼叫，希望能够召回自己的妻妾。可平素一直从命的雌南海狮，此刻也显得不听指挥，情愿或不情愿地被单身汉们绑去成了亲。至此，南海狮王知道自己要做“乌龟”，成了孤家寡人，又难以挽回这一惨局，只好哀号。
◆抢子诱母
通常，每个南海狮宫廷的南海狮王，不论从个头、力气到勇猛都可以几倍胜于一头单身的雄南海狮，因此，当单身雄南海狮企图闯进宫廷绑架雌狮之前，如果没有足够以及迅速的行动，一般是不敢轻举妄动的。
在单身闯宫绑架事件中，作为宫廷主人南海狮王狠下毒手反击入侵者的也大有人在。科学家在实地考察中，就目击南海狮王对付偷绑自己妻妾的两次反击。一次是用自己锐利的牙齿，把偷绑者咬得头破血流，半死不活；另一次是用自己的巨大头部，将偷绑者高高顶起，然后抛向海岸的岩石堆上，使偷绑着跌得骨折身亡。
南海狮王狠击偷绑者这一血的教训，似乎对一些个头小、胆子小、力气小的单身汉来说已经记取了。它们在暴，刚雨来临的时候，虽然也跟随着参加绑架活动，但它们决不绑架雌南海狮，而是抢夺仔狮。因为抢夺仔狮可达到与雌南海狮成亲**的目的。
那么，南海狮王何以不保护自己的儿女。任凭这帮单身汉抢夺呢?原来，一个南海狮宫廷中，只有一头南海狮王，妻妾却有好多个，生下的仔狮也就更多了，仔狮一多，当父亲的就不是那么疼爱自己的儿女孩子，抢去一两个它感到无关紧要。可是对每头雌南海狮来说，只有一个亲骨肉，因而仔狮也就成了吸引雌南海狮的“宝贝”。这就给投机取巧者钻了空子。
◆一场来犯与反来犯的恶战
单身雄南海狮，除了偷偷地绑架雌南海狮和抢夺仔狮以外，还会结成团伙大打出手，企图霸占他人的宫廷。一次科学家发现一帮共14头单身雄南海狮，瞪着凶恶的眼神，张开大嘴发出阵阵的刺耳的叫声，爬上海滩向一座南海狮宫廷冲去。奇怪的是宫廷的主人却不动声色。只是盯着来犯者。是被侵犯的南海狮王见了这帮来势汹汹的匪徒害怕了，还是在思考如何对待它们的策略?真是令人琢磨不透。很快，这帮匪徒冲进了宫廷，即该要发动攻击。不料南海狮王一声吼叫，临近几个宫廷中的南海狮王闻声前来援助。一场恶战开始了。来犯者和反来犯者各摆开架势，它们的叫声融汇在一起，压倒了奔腾的海浪声“你死我活”的凶狠撕打，使地面沙石飞扬，一些年幼的南海狮因来不及避开而被压踏在地上，有的重伤，有的死亡，这群匪徒的阴谋是企图把南海狮王赶出宫廷，各自享受留下的妻妾，可是，不料附近的几头南海狮王前来助战，眼看预期目的是达不到了，于是急中生智，有的托着一头雌南海狮扔向远处，有的用头部推着一头雌南海狮急急离开宫廷，好象在说明，它们既来了就多少要有点收获。
大约10分钟以后，这场恶战结束了，除死了几头仔狮外，雌南海狮们虽然都有不同程度受伤，但没有一头死亡，宫廷的主人一面向赶来援助的南海狮王们致谢，一面召唤自己不齐全的眷属，准备重振家园。
◆风流妻妾
在南海狮宫廷中，一般雌南海狮成为南海狮王的妻妾以后，是不会再擅自离开而去胡搞的。主人也绝对不准它们另找“新欢”。
可是在许许多多的南海狮宫廷中，确实也有百分之几或者千分之几的风流妻妾，它们会背着自己的“丈夫”，干出伤风败俗的勾当来。据科学家所见。一头名叫“玛丽娅”的雌南海狮，曾在一天之内竟偷偷地接连选择了三个单身雄南海狮作为自己不公开的“情夫”。当然，这种伤风败俗的行为一旦被南海狮王发觉，偷欢者不是被打人“冷宫”，便是立即被处死，它已成了一条“宫规”，似乎在南海狮王国是家喻户晓的。
那么，雌南海狮王为什么要另找“新欢”呢?难道它们在一夫多妻的情况下**得不到满足，或是对自己的“丈夫”感到厌倦?或是无法抗拒单身汉的引诱?总之，种种推测无法断言，一旦南海狮王遭遇不测，宫廷就自动瓦解溃解，成员们各散五方，纷纷下海觅食去了，等到下一年的繁殖季节，它们再度重新组合自己的宫廷。
★脾性决定“鱼运”
◆变色皇帝鱼
在海洋鱼类中，有这么一种鱼，它身上长满了美丽的花纹，绮丽多彩，使人眼花缭乱，犹如衣冠漂亮的古代帝王，它就是举世闻名的皇帝鱼。其实这种鱼的学名叫“竖纹囊鲷”，它不仅体纹漂亮，而且还会经常发生变化。
皇帝鱼的稚鱼，全身呈青色，生有白色的漩涡花纹，所以也称为漩涡鱼。随着身体的发育成长，稚鱼身体上的漩涡状花纹逐渐变成大约15条美丽夺目的黄色竖纹，并且一反稚鱼时期顽皮爱游玩的习性变得举止端庄起来。
由于皇帝鱼的稚鱼与成鱼的体纹截然不同，鱼类学家们过去曾经认为它们是两种不同的鱼，在文献上也是分别记载的。
那么，为什么它们的体纹会发生这样的变化呢?有些学者认为，这是因为皇帝鱼稚鱼栖息环境与成鱼有所不同。这种鱼生活在暖海珊瑚礁水域，它们身上的花纹，是适应环境，躲避敌害的一种保护性色彩。
◆弄巧成拙的鱼
南海有一种针河豚，一般俗称针鸡泡。它的身体与普通的河豚差不多，也能吞进空气，使气体胀得像个气球，它的整个皮肤外面，长满很多直立的刺，同刺猥一样。针河豚这些针状的刺，是它惟一的防御武器，使敌害望而生畏。传说古人曾用针河豚的皮做成整套战装，在当时的战场上发挥了很大的威力。这类鱼的内脏含有毒素，尤以生殖腺和肝、脏为最，食后会中毒，严重者会死亡。
有趣的是，这种鱼有一套逗弄敌害的本领，如有敌害胆敢冒犯，针河豚便急吞几口空气或水，将肚子鼓得大大的，使全身的刺根根竖起。这种自卫方式的确吓住了不少敌害。可是，它万万没有想到，就在它得意忘形之时，却往往被有经验的渔民从海面轻易捞获，成了“俘虏”，故有人把针河豚称为“弄巧成拙的鱼”是有一定道理的。
目前，对于针河豚的肚子膨胀的原因，鱼类学家还没有得到一致的解释。有些人的意见是，当针河豚受到敌害攻击时，它会突然鼓起肚皮，目的是威胁对方，主要起御敌作用；也有些人认为，针河豚吸足空气后；它的体重大大减轻，腹部便能向上浮起，可以任凭风吹浪打，到处漂泊，周游觅食；还有些人解释为，当退潮针河豚来不及撤退时，偶被遗留在沙滩上，为了解决呼吸的困难，便吸进大量空气，补充氧气的不足，以求生存。
总之，说法不一，各有各的道理。不过，看来以针河豚膨胀出于自卫的说法，比较令人信服。因为它膨胀肚皮，竖起针刺，即使最凶恶的敌害也难于将它吞下。
针河豚的皮性咸、平。若将鱼皮剥下晒干，用水煮软后去刺，然后再加水煮食，能治尿毒症。
◆懒情成性的鱼
在鱼类中哪些鱼属大型鱼呢?鲨类是大家所熟悉的，除了鲨鱼类外就要算翻车鱼了。翻车鱼体长2米-3米，重1000公斤，是热带、亚热带与温带的海洋性鱼类。
翻车鱼的体形很特殊，侧扁而近于卵形，看起来好像被切去了尾部而只剩下一个头似的，所以国外有人称为“头鱼”。翻车鱼的背鳍与臂鳍遥遥相对，与尾鳍连在一起。尾鳍亦很古怪，像一条薄片状的波浪式花边，镶在体的末端。胸鳍位高，缺腹鳍。
翻车鱼平时总是懒洋洋地躺在海面上漂泊晒太阳，所以西欧人给它取名“太阳鱼”。有趣的是，在前苏联则称它为“月亮鱼”。这是怎么回事呢?据说由于翻车鱼在夜间身体上会放射一种类似月光的光彩(因身体表面附有夜光虫之故)，故得此名。
翻车鱼口小，喜吃浮游动物、甲壳类与软体动物的头足类，但亦曾在其胃中发现过小鱼。饱腹后它便平卧海面一动不动地随波逐流，不知道的人还误以为它已死了。渔民就是利用它的这个特性，不声不响地将船靠近，用鱼叉捕获它的。
翻车鱼不但以体大与性懒著称，而且又是产卵最多的鱼类之一，一次能产3亿粒浮性卵。这种鱼在各个不同的发育阶段，身体有所变化。孵化后的小鱼过海底生活，以后转为漂泊生活；成为小鱼后曾长出长刺，而随后又消失；小时失去了正常的叉形尾鳍，而后重新长出古怪的花边尾鳍。
翻车鱼的肉可食，但味不佳。体内有软骨，可食，也可作为制明膏的原料。此外，肝与脂肪可制油。由肝油制成的药，外涂专治刀伤，效果良好。
由于翻车鱼的生态情况人们还不清楚，故在养殖池中不易饲养，极易死亡。据报道，日本一家水族馆，将捕白海中的翻车鱼饲养了427天，打破了有史以来人工饲养翻车鱼的最长纪录。
◆自私的隐鱼
在海洋里，我们可以发现不少动物多种多样的借宿趣事。有一种生活在海里的隐鱼，它有钻人海参体腔内的奇特习性。当隐鱼想钻进海参体内时，它总是先用头部探索海参的肛门，接着把尾巴弯曲地从肛门插入，然后伸直鱼体，慢慢地向后倒退，一直到完全进入海参的体内为止。
海洋生物学者在进行海参资源调查时，曾发现在西沙群岛的个体肥大的梅花参的体腔内寄居着一种候木潜鱼，绿刺参体内寄居着一种潜鱼。这些小鱼日间隐居在海参体腔里安然地睡大觉，到了夜间才钻出来找小虾等甲壳类动物充饥，捕食后又返回安乐窝，慢慢地细嚼缓咽，所以人们叫它隐鱼。而可怜的海参，不但得不到一点好处，而且内脏器官还有遭到损伤的危险。人们在研究这个稀奇古怪的现象时发现，自私的隐鱼为了贪图自己的舒服，丝毫不顾海参的死活，有时一只海参体腔里钻进六七条隐鱼，把海参的肚子胀得鼓鼓的。
★深海“热液硫化物"之谜
我国首次环球大洋科学考察任务的“大洋一号”远赴深海大洋的日子里，考察首次获得大量深海热液喷口附近的硫化物与沉积物样品，不仅为研究地球科学及极端环境下生命科学提供了宝贵的第一手资料，也表明我国多学科大洋考察正与世界海洋科学接轨。
“热液硫化物”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上，是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的重要矿产资源，对于它的生成原因，海洋科学家们经过实地考察后认为： “热液硫化物”是海水侵入海底裂缝，受地壳深处热源加热，溶解地壳内的多种金属化合物，再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的，被形象地称为： “黑烟囱”。
这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底矿藏，具有良好的开发远景。而且很可能和生命起源有关，并具有巨大的生物医药价值。
◆奇特的“黑烟囱”
“黑烟囱”是耸立在海底的硫化堆积物，呈上细下粗的圆筒状，因形似烟囱状，所以被科学家形象地称为“黑烟囱”。它们的直径从数厘米到2米，高度从数厘米到50米不等。位于海底的“黑烟囱”堆积群及其堆积物有点像教堂或庙宇建筑的复杂尖顶，规模较大的堆积物可以达到体育馆体积大小的百万吨以上。
专家们认为，海底“黑烟囱”的形成过程很复杂，它与矿液和海水成分、温度间存在的差异有关。由于新生大洋地壳或海底裂谷地壳的温度较高，海水沿裂隙向下渗透可达几公里，在地壳深部加热升温后，淋滤并溶解岩石中的多种金属元素，又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。它们刚喷出时为澄清的溶液，与周围的海水混合后，很快变成“黑烟”并在海底及其浅部通道内堆积成硫化物。
目前科学家已经在各大洋的150多处地方发现了“黑烟囱”区，它们主要集中于新生大洋的地壳上，如大洋中脊和弧后盆地扩张中心的位置上。2003年“大洋一号”开展了我国首次专门的海底热液硫化物调查工作，拉开了进军大洋海底多金属硫化物领域的序幕。经过长期不懈的“追踪”，终于发现了完整的古海底“黑烟囱”，它们的地质年龄初步判断为14．3亿“岁”。
此前，这不仅进一步了解了大洋深处海底热液多金属硫化物的分布情况和资源状况，也为地球科学从理论上有一个新的质的飞跃做了铺垫。
◆生命科学的突破口
在这些炽热的“黑烟囱”的周围活跃着一个崭新的生物群落——热水生物，比如长达三米而无消化器官，全靠硫细菌提供营养的蠕虫，加上特殊的瓣鳃类、螃蟹之类，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“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”。从而构成了繁荣的深海生物圈。换言之，因为处在海洋深处，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类合成生命物质来生存。
在这里，海水的水温高达350摄氏度，生物生活在既无氧也无光的高温高压环境下，并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摄氏度，周围水温为2摄氏度、水深两三千米，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也发现，这些生物非常原始，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?
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们兴奋。
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。
◆矿产资源宝库
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”喷出了炽热溶液，这些溶液富含铜、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摄氏度的海水混合后，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4万公里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公里的洋中脊，人类只对其中的5％有相应的了解；二是截至目前为止，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工作。