海平面2000米以下有一些熱烈噴發的大“煙囪”，這樣的海底“煙囪”通常被稱為“深海熱泉”或“海底熱液系統”，常見于地球構造板塊的薄弱地帶。

“黑煙囪”的發現

1977年，阿爾文號在東太平洋加拉帕戈斯附近海區下潛時，發現低溫熱液，并在熱液區發現大量高等海洋生物，包括管狀蠕蟲、雙殼類生物、螃蟹等，這些生物形成了極為特殊的深海生態系統。

1979年，阿爾文號再次下潛到東太平洋中隆處時，發現一些冒黑煙的特殊地質結構，噴出物的熱液溫度達到了350攝氏度。研究人員將這種地質結構命名為熱液噴口，由于海底熱液口的噴出物顏色大多偏黑色，且沉積物不斷累積增高形似煙囪，因而又被稱作“黑煙囪”。

自1977年，人類第一次發現深海熱泉后，近幾年我國的“蛟龍”號也多次在深海熱泉附近采集樣本用于科學研究。

“黑煙囪”的形成

形成“黑煙囪”的根本原因是大洋地殼板塊張裂，冰冷的海水沿裂隙向下滲透可達幾公里，在洋殼深部加熱升溫達到400攝氏度左右時，就會與周圍的巖石發生水巖反應，使得海水溶解周圍巖石中多種金屬元素的成分發生巨大變化，此時的液體被稱為熱液。

熱液隨后又沿著裂隙對流上升，最終噴出洋殼頂部重新注入海水，高溫熱液與海水混合，快速沉淀如硬石膏礦類的硫酸鹽或硫化物，噴發的黑煙物質也主要沉積在噴口附近，由于噴出時周圍環境的溫度驟降，導致大量包含金、銅、鋅、鉛、汞、錳、銀等各種金屬硫化物的析出，形成了所謂的“黑煙”，實際上，“黑煙囪”只是熱液噴口沉積的形式之一。

“黑煙囪”的價值

“黑煙囪”中的熱液活動將大量金屬元素從地殼深處帶出，在海底形成銅、鋅、鉛、鈷等金屬硫化物以及金、銀等貴金屬高品質礦床，具有極高的經濟價值。洋底“黑煙囪”向地球大洋輸送熱量和地球化學通量，對地球環境的形成具有很大影響。

由于缺乏食物來源，深海環境一直被認為是生命的禁區。然而，在世界各地海底熱液系統中發現了繁榮的生物群落，其中絕大部分物種是熱液環境中所獨有的。熱液生態系統的初級生產者是熱液噴口周圍種類繁多的細菌和古細菌，它們從無機化合物中獲取能量，形成獨特的食物鏈，區別于淺海和陸地上依靠光合作用的食物鏈。

海底熱液系統與早期地球環境類似，并且具備生命起源所必需的物質、環境、能量等條件，有科學家推測地球生命的最初起源很可能就是從“黑煙囪”開始的，因此對“黑煙囪”及周圍生物的研究將有助于我們揭開生命起源的秘密。

來源：自然資源部宣傳教育中心