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    至少在1億年間，海水的量以及溶存在其中主要元素的量都和現(xiàn)在海水中的量相等。于是，可以認為，在這1億年間，蒸發(fā)的水蒸氣的量，該水蒸氣冷凝而成的降雨量，而且還有河水的量，都和現(xiàn)在的情況相一致。若是這樣的話話，如果除掉因人類活動帶來的影響外，則河水的化學組成在這1億年間似乎也是沒有變化的，因此也可以說河水每年向海洋輸送物質(zhì)的量至少在這1億年間也是不變的。

    說起來元素通過河水被輸送到海洋來，全球一年之中流入海洋的河水量、溶存元素的量和懸浮物質(zhì)的量是能推算出來的，1億年間輸入海洋的量示于表4．9（3）。

這1億年間海水量并沒有增加，這意味著水和同樣為揮發(fā)性物質(zhì)的Cl^-從地球內(nèi)部供給地表的量可忽略不計。這樣一來，河水輸送到海中的Cl^-系由兩部分組成，一為從海水表面以飛沫的形式進入大氣，然后又以降雨形式而進入河水中，另一為來源于溫礦泉水——這種溫礦泉水起源于古海水，上述兩方面都只是從海水逸出的Cl^-再回到海里而已。把與河水運送Cl^-量相稱的海水組成元素的量（即循環(huán)鹽，表4．9（4）），從河水向海洋運送的元素總量中扣除后的值，才是最初真正供給海洋的元素量，這就是表4．9（5）所表示的值。盡管在1億年間只有這么一點溶存元素量供給海水，但在1億年期間海水中溶存元素量并沒有發(fā)生變化，這應該考慮為表4．9（5）所表示的通過河水運送的元素直接以化學沉淀物形式沉積于海底或逃逸到大氣而從海水中消除了。巖石一經(jīng)風化，元素就從巖石中溶出，而巖石就變?yōu)樗樾紟r。溶于水的元素直接變成化學沉淀物。結(jié)果因風化而從地球上消失的原巖是完全直接變成了沉積物。應該更進一步認識沉積物的重要性之理由亦在于此。如把河水在1億年間運送到海洋的溶存元素量，以示于表4．10的方法分推到在海中所發(fā)現(xiàn)的礦物上，就如表4．11所示（E．T．Mackenzie，1966；北野，1969）。碳酸根離子以碳酸鹽形式沉淀，但這時其一半以CO₂的形式逃逸到大氣中。就這個分推方法細節(jié)而言，尚有各種問題，關于這些本人之敘述雖然未必完善，但擬于本講座第12卷《淺海沉積物》篇中另行詳述。

河水運送的溶存硅酸量大約10％以無定形硅酸的形式形成生物沉淀，而余下的90％則被用于形成粘土礦物。但應指出，如果硅酸分攤在最終生成的礦物上，即得出了如表4．11的結(jié)果，但我們們在這里并未論述其形成過程。例如認為在生物學的過程中，一旦以無定形硅酸的形式而沉淀的物質(zhì)與粘土礦物一起而被移除也未嘗不可?？傊?，由表4．11可知，1億年間生成沉積物的量為懸浮物（83×10¹⁹公斤）和化學沉淀物（25×10¹⁹公斤）之和，大約為110×10¹⁹公斤。說起來地球上存在的沉積物數(shù)量估計約為200×10¹⁹公斤。雖說海洋有45億年的歷史，而地球上現(xiàn)在僅僅保存著2億年間產(chǎn)生的沉積物量，這究竟是怎么回事呢？島津（1965）從物質(zhì)收支平衡的角度，對這個事實作了如下的論述。元素似乎反復進行著如圖4．5所示的循環(huán)。

圓圈符號表示貯存元素的部分，箭頭表示移動路線。在該圖上從I到Ⅱ所表示的地殼隆起，或可認為是造山運動所致。現(xiàn)將各部分中貯存著的各種元素的總量分別取為N₁，N₂，N₃，N₄。K_ij是表示從i部分向j部分移動速度的參數(shù)，其量綱為時間的倒數(shù)，它表示在100萬年里N_i取作1時，究竟有多少被相應地搬到N；部分中，它又恰恰相當于所謂停留時間（或通過時間）數(shù)值的倒數(shù)。

dN₁/dt= -k₁₂N₁+k₄₁N₄+k_m1N_m

dN₂/dt= k₁₂N₁-（k₂₃+k₂₄）N₂

dN₃/dt= k₂₃N₂-k₃₄N₃

dN₄/dt= k₂₄N₂+k₃₄N₃-k₄₁N₄

    此時，各部分的元素量總是保持相同的值，即進入某部分的元素又照樣從這部分出去，若來自地幔的元素供給量也忽略不計，則當dN_i／dt＝0，k_m1＝0，可得如下方程式：

k₂₄＝-k₂₃＋k₁₂（N₁／N₂），k₃₄＝k₂₃（N₂／N₃）
k₄₁=k₂₄(N₂/N₄)+k₃₄(N₃/N₄)

k₁₂，k₂₃可分別由造山期的倒數(shù)及河水向海水運送的溶存元素量推算，并采用相對于每100萬年的值。若給出括號內(nèi)N₁，N₂，N₃，N₄的數(shù)據(jù)，則可解上述方程，求出k₂₄，k₃₄，k₄₁三個未知數(shù)?？傊?，就這樣求得了k_ij。于是（1／k₁₂＋1／k₂₃＋1／k₃₄＋1／k₄₁）×10⁶年就是該元素按圖4．5所示循環(huán)一次所需要的時間。照此計算，因元素不同而有所差異，但是在這45億年間，元素按圖4．5的路徑竟一直反復循環(huán)了近20次之多。這樣一來，現(xiàn)存沉積物的總量約為45億年間河水運送物質(zhì)量的1／20，這就是說，即使在地球上僅僅能見到的只是2億年間生成的沉積物，而認為海水的歷史卻是45億年，兩者一點也不矛盾。巖石被0．3NHCl所風化，也被溶有CO₂的雨水所風化。溶于水中的元素積存于海中，同時由此而沉積化學沉淀物。這樣形成的沉積物固結(jié)成巖石，然后也有可能再次隆起而成為被風化的母巖。這就是說，這樣的循環(huán)在這45億年間就反復進行了將近20次之多，這是從在海洋底很難找到比2億年更古老的巖石的事實所得到的啟發(fā)。
    用地球物理學家所說的“海底擴張說”（寶來，1968），看來能更具體地解釋這一現(xiàn)象。海洋的歷史被認為是45億年。盡管如此，若廣泛收集海洋底的的沉積物測定其年嶺，或是從沉積量和沉積速度來求其年齡，則不論采用上述哪種方法，其所求得數(shù)據(jù)，均小于2億年。地球物理學家把海洋是古老的而海洋底是年輕的這一矛盾解釋為是由于海洋地殼經(jīng)常發(fā)生著徹底變化而更新的緣故。他們注意到海洋底存在著海嶺。例如大西洋中央海嶺具有嶺寬1000－4000公里，隆起高度2－4公里，長度達400公里。并且指出該地形是對稱的（其中心距其兩側(cè)相鄰大陸等距）。一般說來，海嶺中央的地熱流量很大，地震活動也顯著，海嶺中央正下方于20—40公里深度處具有6級左右頻發(fā)震源。這些海嶺的存在及其特征，用圖4．6所表示的假想地幔對流就能作出圓滿的說明。海嶺是地幔物質(zhì)的出口、“傳送帶”的始發(fā)點。在該處誕生著新的海底地殼。海嶺之所以是活動性的，這是因為在該處有從地幔涌漲出來物質(zhì)的緣故。涌漲出來的物質(zhì)所具有的熱能、動能，就成了在海嶺附近發(fā)生地形的隆起、高熱流量、地震
等活動的原因。

再說從海海嶺涌出的地幔物質(zhì)，橫渡廣闊的海洋底部，水平地流動，碰撞到穩(wěn)定的大陸塊后下沉，再次沉降到地幔的深處。地幔對流的速度如為5厘米／年的話，那么從中央海嶺新涌出的物質(zhì)橫渡最廣闊的太平洋需2億年。這就是說，海洋底約2億年徹底更新一次，這也有助于對現(xiàn)在海洋底年齡較輕這一現(xiàn)象的理解。前述述通過河水運送的物質(zhì)，具體地給我們表示出直接作為沉積物沉積的途徑，這一點既有意義也很重要。