以往人们一直认为，从海面越往下，海水的温度就越低，深海海底完全是阴暗的冰冷世界。1948年，瑞典海洋调查船“信天翁号”在红海考察时发现，一些深海海底的水温要比表层的水温高出许多，含盐量也很高。参加考察的科学家们感到非常奇怪，难道是海底火山喷发了？
几十年后，科学家们乘坐深海潜水器潜入幽暗的大洋深处，透过潜艇的观察窗，看到海底有一道道张开的裂隙，溢出许多黄色物质，千姿百态，附近还堆积了许多块状和塔状的硫化物，有的高达几米甚至几十米，就像“土丘”和“烟囱”一样竖立在海底。此处的海水温度高达300℃以上，从“烟囱”中冒出的滚滚热气好似朵朵白云，从海底徐徐上升。
原来这里是大洋中脊的裂谷处，也是海底地壳最薄的地方，地球内部熔融状态的岩浆不断涌出，形成新的海洋地壳。这种来自地球内部的岩浆温度极高，富含多种金属，当它接近海底表面时，与渗透下来的冷海水相遇，发生激烈的化学反应，使其中的金属从岩浆中析出，从而形成富含金属的热水溶液。这些热水溶液从洋底的孔隙处高速喷射出来，就形成了海底的热喷泉。喷出的热液与冷海水接触后温度迅速降低，其中的金属便在这个过程中沉淀到海底，堆积成矿。天长日久，便形成了一座座富含金属的“土丘”和“黑烟囱”状堆积物。这种海底热液矿床富含铁、锰、铅、锌、金、银、铂、铜、锡等多种重金属，大多以硫化物和碳酸盐的形式存在。
1981年，美国在加拉帕戈斯海底断裂谷发现了一个大型的热液矿床，那里的水深约为2600m，分布着许多高约5～20m、宽约20～50m、长约2000m，由块状硫化物构成的海底热液重金属矿“土丘”。据测算，仅这里的热液矿床总储量就高达2500万吨。其中，可开采的有用金属价值高达40亿美元。在红海水深2000m左右的海底，还发现了8个多种重金属热液矿盆地，其中一个名为“亚特兰蒂斯”的盆地，金属储量达到了8000万吨。
目前，科学家在全球各大洋底部都已发现有海底热液金属矿存在。据调查，全世界约有1亿km2的海底分布着热液金属矿床，储量十分可观，而且它们还是活矿床，会自然生长。据估计，这些金属热液矿正在以每4年约5mm的速度扩展着，其生长速度比海底锰结核要快得多。在这1亿km2的海底金属热液矿床中，仅所含铜一项每年即可净增5万吨，被视为一种很有开发前途的大洋矿产资源。
人们如何将这些宝贵的矿藏从海底开采出来呢？海底热液金属矿有块状和泥状两种。现在的一般做法是：对于块状金属矿，由于其分类集中、硬度高，需要用自动控制的海底钻探装置先把矿石打碎，然后再用与采集锰结核相似的办法输送到水面进行加工；对于软泥块金属矿，可用采矿船拖曳一根长2000多米的钢管，管的末端装有一个抽吸装置，先把海底重金属软泥通过这种装置抽吸到采矿船上，然后经过脱水处理得到金属的浓缩混合物，再经冶炼就可以加工出金属物质了。