海綠石是一種在海底生成的含水的鉀、鐵、鋁矽酸鹽自生礦物，一般呈淺綠、黃綠或深綠色，可以從中提取鉀，也可用作淨化劑、玻璃染色劑和絕熱材料。
海綠石常常與有孔蟲和其他鈣質有機體在一起，成為多孔有機物的間隙物質或構成假象，也有的呈交代碳酸鹽的形式存在。沉積物中的海綠石大多是一些粉砂大小的顆粒，鏡下呈粒狀、球狀、裂片和其他複雜的形態。
海綠石的成因至今尚無定論，一般認為它是由無機礦物或有機物質轉化而來。如黑雲母礦物，在海水的長期浸泡下發生化學變化，最後失去雲母礦特性而變成粒狀海綠石。另外，生物排泄的糞團和粘土物質，也可在海洋環境的適宜條件下轉變為海綠石。海綠石的分布水深範圍變化很大，從30m到3000m都有發現，但多集中在100～500m的大陸架和大陸坡上部，個別海灣和深海沙洲也有分布。
錳結核和富鈷結殼
錳結核又叫錳礦瘤、錳團塊或多金屬結核，發現早期曾稱其為鐵錳結核。它主要是由鐵錳的氧化物和氫氧化物組成，並富含銅、鎳、鈷、鉬和多種微量元素，廣泛分布於深海大洋盆底表層。估計世界深海底錳結核的總儲量約為(15～30)×1011t，是最有開發遠景的深海礦產資源。
錳結核一般呈褐色、土黑色和綠黑色，由多孔的細粒結晶集合體、膠狀顆粒和隱晶質物質組成，常為球形、橢圓形、圓盤狀、葡萄狀和多麵狀。結核的個體大小懸殊，小的直徑不足1mm，大者直徑可達幾十厘米甚至1m以上，常見的為0.5～25cm。大部分結核都有一個或多個核心，核心的成分可以是岩石或礦物碎屑，也可以是生物遺骸，圍繞核心形成同心狀金屬層殼結構，銅、鈷、鎳等金屬元素就賦存於鐵、錳氧化物層中。
結核含有30多種金屬元素，其中的銅、鎳、鈷、錳、鉬都達到了工業利用品位，僅太平洋1800×104km2的範圍內，在表層1m厚的沉積物中，結核就有1萬多億噸，可提取錳2×1011t、鎳90×108t、銅50×108t，鈷30×108t。另外，結核中還有含量很高的分散元素和放射性元素，如鈹、鈰、鍺、铌、鈾、鐳和釷等。
錳結核的成因是個複雜的問題，至今仍未有公認的見解。錳結核主要分布在太平洋，其次是印度洋和大西洋的所有洋盆和部分深海盆地。根據世界洋底的構造地貌特征和海區所處的構造位置以及錳結核的成分、地球化學和豐度，可在世界大洋劃分出15個錳結核富集區(圖2-21)，其中8個位於太平洋。東北太平洋克拉裏昂與克裏帕頓斷裂帶之間的C-C區(7～15°N，114～158°W，即圖2-22中的1)錳結核豐度高達30kg/m2，銅、鈷、鎳的總品位一般大於3％，是最有開采價值的海區。中國已於1991年5月成為世界上第五個具有先驅投資者資格的國家，在C-C區獲得了15×104km2的錳結核資源開辟區。最近幾年來，先後進行了8個航次的勘察，至1998年底，最終完成了開辟區50％的放棄任務，從而在東北太平洋圈定了7.5×104km2作為中國21世紀的深海采礦區。
富鈷結殼是一種生長在海底硬質基岩上的富含錳、鈷、鉑等金屬元素的“殼狀”沉積物，其中鈷的含量特別高。鈷是戰略物資，備受世界各國的重視。結殼往往產於水深不足2000m的半深水區，開發技術和成本都比錳結核低，是具有巨大經濟潛力的深海金屬礦產類型。
富鈷結殼大多呈層殼狀，少數包裹岩塊、礫石，呈不規則球狀、塊狀、盤狀、板狀和瘤殼狀。結殼厚度一般不大，平均2～4cm。結殼呈黑色或暗褐色，內部有平行紋層構造，反映結殼生長過程中的環境變化。
富鈷結殼含有錳、鐵、鈷、鎳、鉛、銅、鈦、鉑、鉬、鋅、鉻、鈹、釩等幾十種金屬元素，其中鈷含量高達2％，比錳結核中鈷的平均含量高3～5倍。關於富鈷錳結殼的形成過程和機理，目前研究得還不夠深入，多數學者認為是水成成因，即鈷、鐵、錳等金屬元素源於海水，結殼沉積可能是純粹的膠體化學過程。
富鈷錳結殼產於海山、海嶺和海底台地的頂部和上部斜坡區，通常以坡度不大、基岩長期裸露、缺乏沉積物或沉積層很薄的部位最富集。從分布的地理緯度看，它們僅局限於赤道附近的低緯區，以中太平洋海山區最富集，在印度洋和大西洋局部海區也有發現。
海底熱液硫化物
海底熱液硫化物是富含銅、鉛、鋅、金、銀、錳、鐵等多種金屬元素的新型海底礦產資源，常與海底擴張中心熱液體係相伴生。自60年代初首次在紅海發現熱液重金屬泥以來，在世界海洋底已發現130多處海底熱液活動區。
海底熱液礦床主要有兩種類型，一種是層狀重金屬泥，另一種是塊狀多金屬硫化物。前者以紅海最典型，稱為“紅海型”；後者主要產於洋中脊的裂穀帶，稱“洋中脊型”。
紅海重金屬泥是海底熱液沿緩慢擴張中心活動的產物。在紅海中央裂穀帶已發現20多個熱鹵水池和重金屬泥富集區，其中以阿特蘭蒂斯Ⅱ號海淵最有經濟價值。主要金屬硫化物有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，它們富含鐵、錳、鋅、銅、鎳、鈷、鉻、銀、金、鉬、釩、鋇、鍶等金屬元素，金屬儲量至少有94×106t。
海底塊狀硫化物礦床生成於大洋中脊軸部的裂穀帶，與擴張中心的熱液活動密切相關。塊狀硫化物礦體一般呈小丘、煙囪和錐形體狀成群出現，與活動熱液噴口或古熱液噴口相伴生。其形成的機理是：海水沿裂穀帶張性斷裂或裂隙向下滲透，被新生洋殼加熱，形成高溫(可達350～400℃)海水。高溫海水從玄武岩中淋濾出大量多種金屬元素，當它們重返海底時與冷海水相遇，導致黃鐵礦、黃銅礦、纖鋅礦、閃鋅礦等硫化物及鈣、鎂硫酸鹽的快速沉澱。高溫熱液自噴口湧出，礦物快速結晶，堆積成煙囪狀。“黑煙囪”不斷逸出含黃鐵礦、閃鋅礦等硫化物的顆粒。“白煙囪”噴出的固體微粒主要是蛋白石、重晶石等淺色礦物，含有少量鐵、鋅等硫化礦物。若煙囪被硫化物充填則稱死煙囪，煙囪倒塌成為“雪花寶”。塊狀硫化物礦床主要含有鐵、錳、銅、鉛、鋅、金、銀和稀土元素等，已發現多個質量超過1×106t的礦點。熱液活動區往往發育有大量不靠太陽能而依賴熱液營生的自養型深海底生物群落。
海底熱液硫化物礦體除了東太平洋海隆和紅海比較典型外，在大西洋和印度洋的某些中脊段以及西太平洋邊緣海盆(如四國海盆、勞海盆、北斐濟海盆、馬裏亞納海槽和衝繩海槽等)均存在。
天然氣水合物
天然氣水合物是近20年發現的一種新型海底礦產資源。它是由碳氫氣體和水分子結合而成的冰晶狀固體化合物。因95％以上的天然氣水合物由96.5％的甲烷和3.5％的水在低溫高壓條件下被凍結成固相，故又稱固態甲烷或甲烷水合物。凍結作用使天然氣水合物的體積大大縮小，如果充分分解，1m3的天然氣水合物可釋放出150m3的甲烷氣。
天然氣水合物一般在溫度小於4℃(指深海沉積層的溫度)、有機質較豐富、壓力較大的沉積物中形成。在溫度小於10℃、壓力大於10MPa的條件下得以保持其固態，海底以下數百米至1000m的沉積層內的溫-壓條件能使天然氣水合物處於穩定的固體狀態。
具有形成天然氣水合物的海域大致為4×107km2，約占世界海洋總麵積的10％。至1996年在世界海域已發現有57處產地，估計儲量為1014～1015m3，是世界天然氣探明儲量的10多倍，有人預計，天然氣水合物將是21世紀人類的新型能源。
古海洋學與全球變化研究
60年代末期開始的深海鑽探(DSDP，1968～1983)，繼之進行的大洋鑽探(ODP，1985～)提供了深海大洋和邊緣海盆地的許多長岩芯，由岩芯資料獲得了有關海洋發展演化的大量信息，從而形成了一門新的學科——古海洋學。
古海洋學產生的曆史不長，對其認識也不盡一致。Kennett(1982)強調古海洋學研究海洋體係的發展演化，蘇聯裏西津(1980)則認為，古海洋學主要研究大洋的地質曆史；中國學者大都把古海洋學作為海洋地質學的一個分支，因為它是根據海洋沉積物來研究地質時期的海洋水文、海洋化學及海洋生物的分布與演化過程的。所有這些又都與全球環境變化(或稱全球氣候變化)密切相關。
隨著地球科學把環境演變提高到“全球變化”和“地球表層係統”的高度，單靠陸地記錄研究古環境顯然是不夠的。從大洋沉積，特別是長岩芯提取的古環境信息既是全球氣候再造和氣候模擬的必要內容，也是近年來一些新發現、新認識的重要源泉。大洋沉積記錄中古環境信息的優點就在於其沉積作用的連續性以及測年、對比的準確性和全球性。加之不斷發展的高質量取芯技術和高分辨率的地層研究，為高精度地恢複古環境提供了必要的條件。大洋沉積速率很慢，每100米長的未擾動連續岩芯，可記錄1000萬年古海洋環境的變化。因此，古海洋學的研究已成為全球變化研究最基礎、最重要的工作之一。
古海洋學與現代海洋學有著明顯的差異：(1)古海洋學的時間尺度比現代海洋學大得多，可以一直向前追溯到幾百萬、幾千萬、甚至1.5億年；(2)古海洋學的各種參數不象現代海洋學那樣可以直接測量和計算，而是通過對沉積物進行測年、分析後間接提取。
古海洋學涉及的問題極為廣泛，包括水圈和大氣圈的循環、氣圈—水圈—岩石圈的相互作用、古海洋環流係統、微體古生物的分布與演化、生物生產力、沉積通量、碳酸鹽補償深度(CCD)的變化、古海洋地球化學、構造邊界條件變化對古海洋物理、化學狀況的影響及古海洋地質事件等。古海洋學的研究始終以全球變化的觀點為指導，運用將今論古、比較轉化的方法，遵循動態古地理時空研究思路，通過地質事件的分析研究將海洋演化史串聯起來。
基於DSDP/ODP提供的大量岩芯，古海洋學的研究取得了豐碩的成果，概括起來主要有：(1)中生代以來洋流格局的變化過程及其影響；(2)晚白堊紀以來大洋水溫的階狀變冷；(3)大洋和地中海鹽度的變化；(4)白堊紀末生物滅絕事件的始末；(5)大洋缺氧沉積事件及其意義；(6)新生代以來的海平麵變化；(7)海水溶解作用與古CCD線的升降；(8)碳酸鹽沉積和大洋生產力的變化；(9)綜合若幹地質事件勾劃出新生代古海洋的演化曆史。這些研究使人們對全球變化形成了若幹新的認識。
中國已以“參與會員”身分加入ODP。ODP擬於1999年在南海鑽孔，其目的之一是探索青藏高原隆升對環境宏觀格局的影響，從古海洋的角度揭示東南亞季風演變的過程和原因；二是從海洋沉積中辨識全球性和區域性環境信息，探討該地區在新生代全球變冷中的作用。
新世紀ODP的學術目標是通過深海岩芯的研究來解決地球環境動力學和地球內部動力學的問題。這樣一來，ODP的古海洋學研究就把水圈、大氣圈、生物圈和岩石圈看作統一的係統，研究地質曆史上的全球環境變化，進而推測未來的全球變化，最終達到造福人類之目的。