2017年3月7日，蛟龍?zhí)柺滋健按蠹Y”，在3000多米深的海底觀察到數(shù)個高約20米、底部直徑近8米的巨大煙囪體，這些冒著濃“煙”的巨大煙囪體，就是被稱作海底奇觀的“黑煙囪”。
1977年，美國的“阿爾文”號深潛器在東太平洋洋中脊2500米水深的加拉帕戈斯裂谷，發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個冒著黑色和白色煙霧的煙囪，有高溫、輕質(zhì)、富硫的熱液以每秒數(shù)米的速度從煙囪中噴出，與周圍海水混合后，產(chǎn)生沉淀變?yōu)椤昂跓煛保恋砦镏饕纱劈S鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和銅鐵硫化物組成。這些海底硫化物堆積形成直立的柱狀圓丘，稱為“黑煙囪”。
“黑煙囪”的形成主要與地質(zhì)結(jié)構(gòu)、海水及相關(guān)金屬元素在大洋地殼內(nèi)熱循環(huán)有關(guān)。大洋底部是大洋地殼，洋殼的上層是玄武巖，玄武巖的滲透性很強，而覆蓋在玄武巖上的沉積巖滲透性更強。海水在地心引力的作用下沿著洋底的斷層、裂隙向下滲透，同時形成海底環(huán)流將熔巖中大量的熱能和礦物質(zhì)攜帶和釋放出來。當熾熱的海水再度噴射到裂縫上冰冷的海水中，其中的礦物質(zhì)被溶解并形成一縷縷漆黑的煙霧。礦物質(zhì)遇冷收縮最終沉積成煙囪狀堆積物，地裂中熱液順煙道噴涌而出形成景致奇異、妙趣橫生的海底熱泉。熱液所攜帶的金屬硫化物在噴口附近沉淀下來，并逐漸向上堆積，形成煙囪狀，就形成“黑煙囪”或“白煙囪”。由于礦液與海水成分及溫度的差異，濃密的黑煙冷卻后，會在海底及其淺部通道內(nèi)堆積了硫化物的顆粒，形成金、銅、鋅、鉛、汞、錳、銀等多種具有重要經(jīng)濟價值的金屬礦產(chǎn)。
“黑煙囪”會形成與人們常識迥異的生物群和食物鏈?！昂跓焽琛敝車鷱V泛存在著古細菌，這些古細菌極端嗜熱，可以生存于350℃的高溫熱水及2000米～3000米的深水環(huán)境中，為古老生命的孑遺。除此之外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了毛瓷蟹、管狀蠕蟲等30多種深海生物樣本。蛟龍?zhí)柎舜尾东@的盲蝦就與熱液化能自養(yǎng)型微生物存在共生關(guān)系，微生物生活于盲蝦鰓部，利用熱液中的化學物質(zhì)制造有機物，供給盲蝦營養(yǎng)。
有趣的是，海洋地質(zhì)學家認為，“黑煙囪”的構(gòu)筑絕非僅僅是地質(zhì)構(gòu)造活動的結(jié)果，底棲生物在營造煙囪中起著至關(guān)重要的作用，比如最具代表性的底棲生物管狀蠕蟲。管足蠕蟲內(nèi)臟中的細菌可從熱液所含的亞硫酸氫鹽中獲取氫原子維持生命，細菌還可把海水中的氫、氧和碳有機地轉(zhuǎn)化生成碳水化合物，為蠕蟲提供生存所需的食物。它們開鑿的洞穴息息相通，猶如礁巖迷宮，從而使熱液將礦物質(zhì)源源不斷地輸送上來并堆集成煙道。當“黑煙囪”在熱泉周圍落成后，熔巖上深邃的管狀洞口穴就成為礦物熱液外流的通道，從而形成“黑煙囪”熱泉奇觀。
