近几十年来，随着各种海洋勘探工具的快速发展，人类对海洋的认识也从二维快速发展到三维和四维。带着神秘的面纱，海洋继续给我们带来惊喜。从多姿多彩的海平面，到美丽繁华的热带浅海生物，到幽暗荒凉的深海海底，再到奇形怪状的深渊生物，我们的海景不断被刷新。今天给大家介绍一下深海中两种神秘的特殊环境——温泉和冷泉。
海底热液喷口（又称海底热液）系统的发现，以1948年瑞典科学家利用“信天翁”号（）研究船在红海发现高温高盐溶液为标志。 1963-1965年国际印度洋调查，在红海轴和中盆地发现了分层的高温高盐溶液，发现了热液多金属软泥，拉开了海底热液活动研究的序幕. 在随后的调查中，在大洋中脊多处发现黑色烟囱、块状硫化物和喷口生物，
海底热液活动既可以发生在离散的板块边界，也可以发生在会聚的板块边界，但都集中在伸展构造带，主要集中在洋中脊和弧后扩张中心。其形成机理是海水沿裂谷伸展断层或裂隙渗入洋壳，受热熔岩影响后与基底玄武岩发生反应，形成酸性、还原性富含硫化物的热液，成矿金属，温度高达350～400℃。反应程度随着温度和压力的增加而增加，直到岩石变得不可渗透并且含矿热液上升回海底。当它们从通风口出来时，遇到冰冷的海水，导致黄铁矿、黄铜矿、纤锌矿、闪锌矿等硫化物和硫酸钙、硫酸镁，最终堆积成烟囱状地貌。. 烟囱的高度和粗细不一，高的可达100多米，短的有几米到几十米。由于温度和成分的差异，形成白烟囱或黑烟囱：热液温度为100-350℃时，形成主要由硫酸盐矿物（硬石膏、重晶石）、二氧化硅和白铁矿组成的白烟囱。烟囱。当温度≥350℃时，形成磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等深色硫化物堆积形成的黑色烟囱。烟囱的高度和粗细不一，高的可达100多米，短的有几米到几十米。由于温度和成分的差异，形成白烟囱或黑烟囱：热液温度为100-350℃时，形成主要由硫酸盐矿物（硬石膏、重晶石）、二氧化硅和白铁矿组成的白烟囱。烟囱。当温度≥350℃时，形成磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等深色硫化物堆积形成的黑色烟囱。烟囱的高度和粗细不一，高的可达100多米海底小黑，短的有几米到几十米。由于温度和成分的差异，形成白烟囱或黑烟囱：热液温度为100-350℃时，形成主要由硫酸盐矿物（硬石膏、重晶石）、二氧化硅和白铁矿组成的白烟囱。烟囱。当温度≥350℃时，形成磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等深色硫化物堆积形成的黑色烟囱。形成主要由硫酸盐矿物（硬石膏、重晶石）、二氧化硅和白铁矿组成的白色烟囱。烟囱。当温度≥350℃时，形成磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等深色硫化物堆积形成的黑色烟囱。形成主要由硫酸盐矿物（硬石膏、重晶石）、二氧化硅和白铁矿组成的白色烟囱。烟囱。当温度≥350℃时，形成磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等深色硫化物堆积形成的黑色烟囱。
海底热液区示意图
黑烟囱
热液生态系统与基于陆地-浅海光合作用的生命系统有着根本的不同。它们形成以嗜热硫还原菌为基础的食物链，形成自养自给的共生系统。目前，人们认为海底热液是其营养物质的原始来源。这种环境的生物组成主要由细菌、双壳类、甲壳虾、巨型管栖动物、管状水母、腹足类和一些与细菌共存的鱼类组成。繁荣的生活奇迹。这个群落随着“热液”的潮起潮落来来去去，而当“热液”停止喷发时，群落也随之消失。当产生新的“热液”时，就可以形成新的群落。
多金属硫化物矿床是热液活动的产物海底小黑，富含铜、锌、铁、锰、铅、钡、银、金、钴、钼等金属和稀有金属，产于海底深处2000 到 3000 米。是继大洋锰结核和结壳之后又一具有巨大开发前景的海底矿产资源。与深海热液喷口生物、大洋多金属结核、富钴结壳、天然气水合物等新资源一起，被誉为21世纪人类可持续发展的战略性接替资源，具有良好的科研和商业应用前景。
海底冷泉的发现距今已有近40年，这是继海底热液之后的又一重大发现，均反映了海底的极端环境。主要由水、碳氢化合物（天然气和石油）、硫化氢和来自海底沉积界面底部的细粒沉积物组成的流体以涌出或渗出的形式从海底溢出，并产生一系列物理、化学和生物效应，这种效应及其产物被称为冷泉。既然海底温泉热，那么冷泉也冷？事实上，海底冷泉的温度与周围海水的温度相近，大约为2至4摄氏度。冷泉通常以线性组的形式生产，
导致冷泉形成的因素主要有：
①海底沉积物埋藏或沉积物滑动、迁移和再沉积；
②全球气候变冷或变暖导致海平面上升和下降，从而改变海床的压力和温度；
③ 构造抬升或海平面下降降低压力；
④ 与地震相关的压力、火山爆发和地温梯度的快速变化；
⑤ 底水变暖或温盐环流变化，冬冷夏暖引起的海底环境变化？
冷泉的流体可能来自于下层长期存在的油气系统，也可能是海底天然气水合物分解释放的碳氢化合物（CH4等）。那么，当上述因素存在时，流体会跟随泥火山吗？构造面或沉积物裂隙的向上迁移和排放会形成甲烷冷池吗？根据冷泉溢流速度的不同，分为快冷泉和慢冷泉。急流冷泉常由泥火山产生，流体为富含甲烷的流体，携带大量细粒沉积物；慢冷泉富含油气，空间上的快慢冷泉往往伴随着过渡。冷泉流体的流动也在时空上不断变化。
甲烷羽状喷发
冷泉生物系统是海底冷泉的一个非常直接的指标。产甲烷菌和硫酸盐还原菌参与冷泉流体中甲烷和硫酸根离子的缺氧甲烷氧化反应，为化能自养生物提供碳源和能量，成为冷泉生态系统的主要生产者。在此基础上，发展蘑菇垫和深海双壳类（贻贝和蛤蜊）、蠕虫（管状群虫和冰虫）、多毛类，以及海星、海胆、虾等一流消费者。蠕虫只出现在冷泉流量低的环境中。次级消费者是鱼、蟹、扁虫、冷水珊瑚等。因此，冷泉的活跃区域一般是海底生物极其活跃的地方，被称为“
郁郁葱葱的冷泉生物群落
白虾和黑贻贝
全球海洋环境中可能有900多个海底冷泉活跃区，每年向大气释放大量CO2、CH4等碳氢化合物气体，CH4的温室效应是CO2的20倍以上质量相同，因此它是全球变化的重要影响。因素。我国近海冷泉区有7个，其中南海6个，东海冲绳海槽1个。2015年，“海马”ROV在珠江口盆地西部海域发现了一个巨型潜艇活动“冷泉”，命名为“海马冷泉”。冷泉浅表层富含天然气水合物，大量自生碳酸盐岩出露，冷泉生物群广泛发育。这是一个非常典型的冷泉系统。
冷泉研究具有重要的科学意义。冷泉是天然气水合物勘探的重要标志之一；冷泉生态系统是研究地球深层生物圈的窗口；冷泉溢出的CH4和CO2是可能引起全球气候变化的重要因素；同时，对全球球体相互作用和全球变化的研究也是科学的前沿之一。
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