自1972年美国海洋地质家罗纳确认大西洋中脊北纬26°处有热液活动；1976年美国海洋科学家在东太平洋和加拉帕戈斯断裂带水深2500米处发现海底热液喷溢口；
1978年美法联合使用“西安纳”号，在北纬21°的东太平洋海隆首次发现热液硫化物；1979年美国“阿尔文”号再度下潜，发现了“黑烟囱”及其喷溢口呈环带状存活的生物群落以来，这一海底现代成矿作用表明，在由海底扩张而产生新洋壳的同时，海底多金属硫化矿床也随之形成。此后，此类矿床在国际矿物学界属最新研究领域，在成矿理论和开发远景上都具有十分重要的科学意义和商业开采价值。地学界的矿床学家对这种类型矿床的研究已取得较大进展。
什么是海底热液
目前，国际海洋地学界对海底热液活动产生的构造部位已有了比较清楚的认识，从已发现的所有海底热液硫化物来看，它们均为海底热液溶解的高温热水所产生的硫化物堆积，热液溶解作用则是由海底热源驱使含矿热液在海底扩张中心对流循环而产生。
海底扩张中心由大洋中脊的断裂带系统组成，它们环绕地球5000多千米，并通过所有主要的海盆。
通常认为，海底热液硫化物是热液水溶离洋底玄武岩，在热液上涌喷溢口附近产生的硫化物沉淀和堆积。在成矿过程中，起重要作用的是海水沿扩张裂隙下渗，形成了酸性的、具有强溶蚀能力的高温热水，并受深部热力加温，在对流循环的上涌过程中溶离出玄武岩中的大量金属元素，并以热液或蒸汽状态喷出海底进入海水中。在高温条件之下，硫化物在热液通道及喷口周围被海水迅速冷却、沉淀，逐渐堆积形成块状热液多金属硫化物矿海底“黑烟囱”床。
最使人惊异的是，在通常被认为是极端不利于生命存在环境的热液喷溢口周围，科学家们还发现了大量形态各异的生物群落。
这些鲜为人知的生物群落的发现，使人们认识到地球上存在着两种大洋——“蓝色大洋”和“黑色大洋”，并存在两种初级生产力及其食物链。“蓝色大洋”以浮游生物为初级生产力、靠吸收阳光获取能量；“黑色大洋”则以热液细菌为初级生产力，主要依靠微生物通过化学合成作用还原海底热液系统中硫的氧化物获取能量。
在300℃高温的热液系统中，有一类被称为“嗜热菌”的微生物能存活下来。同样，在低温、高压、高碱、高盐等极端环境下也有极端的生命世界。已发现的极端生命形式包括嗜热菌、嗜冷菌、嗜碱菌、嗜酸菌、嗜盐菌、嗜压菌等，统称为“极端微生物”。它们主要分布于两大环境：一是热液本身就含有大量的嗜热细菌，它们随着其他热液物质一起喷出海底并在热液喷口附近聚积下来，火山岩中也含有大量细菌；二是存在海底沉积物和海底以下的地层中的微生物。“大洋钻探计划”（ODP）首次在洋底以下深逾750米的沉积物中发现有微生物存在。研究表明，深海极端环境下生存的生物群落是一种珍贵的生物资源，特别是它们的基因在现代生命科学和医学上具有特殊的意义和价值，未来深海生物基因资源的开发利用将给人类带来福音。因此，海底热液系统与极端生命现象是当今国际地学界研究岩石圈、生物圈、水圈等各圈层相互作用以及地球科学系统的前沿和最佳对象。
说到这些鲜为人知的生物群落，为什么在没有阳光、含氧量极其稀少、海水压力非常强大的大洋深海底处仍然存在生命？科学家们至今尚未做出令人信服的解释。有的学者认为，这是由于海底火山喷出的热水，把附近岩石中的矿物质溶解玄武岩海底火山喷发出来，在热量和压力的作用下，它们会合成硫化物。这种硫化物不仅成为微生物的食物来源，而且还能与海底水中稀少的氧和二氧化碳结合，产生一种化学能源——类似于太阳能的作用。
众所周知，在自然界众多生物中，关系极其复杂，但均可围绕食物联系起来，构成所谓的“食物链”——它的基础是绿色植物通过光合作用，将氧、碳、水合成为有机物。动物直接或间接以绿色植物为食。因此，这种食物链又称“光合食物链”。地球上生物圈的生物赖以生存的能源是太阳，这就是“万物生长靠太阳”的道理。
但是，后来，美国科学家托马斯·戈尔德提出了一种“地下生物圈假说”，它从根本上动摇了“光合食物链”的理论基础。他认为，在地下存在一个由微生物组成，不依赖太阳能和氧的新的生命世界，而深海底火山或热泉处的生物群落，就是这个地下生物圈的出露部分。
据统计，地球上有高达2/3的微生物可能深藏在洋底的沉积物和地壳中。后来，在瑞典锡利延的大陆超深钻中，从地下6000米深的花岗岩岩心中发现了微生物。据研究，这些微生物也是以地热为能源，以烃类为食物的。
“地下生物圈假说”尚需科学家们进一步研究证实。然而深海底生物群落的发现，不仅是生物理论的一个重大突破，而且也为太阳系外其他星球可能有生命存在提供了佐证。总之，为什么在深海火山或热泉附近能存活如此众多的海洋生物，它们又是靠什么来维持生存的呢？这些至今仍是尚未解开的科学之谜。
海底热液活动不仅为人类提供了大量可供开发利用的矿产和生物资源，而且还有探索生命起源的科学研究价值。
