至少在1亿年间，海水的量以及溶存在其中主要元素的量都和现在海水中的量相等。于是，可以认为，在这1亿年间，蒸发的水蒸气的量，该水蒸气冷凝而成的降雨量，而且还有河水的量，都和现在的情况相一致。若是这样的话话，如果除掉因人类活动带来的影响外，则河水的化学组成在这1亿年间似乎也是没有变化的，因此也可以说河水每年向海洋输送物质的量至少在这1亿年间也是不变的。

    说起来元素通过河水被输送到海洋来，全球一年之中流入海洋的河水量、溶存元素的量和悬浮物质的量是能推算出来的，1亿年间输入海洋的量示于表4．9（3）。

这1亿年间海水量并没有增加，这意味着水和同样为挥发性物质的Cl^-从地球内部供给地表的量可忽略不计。这样一来，河水输送到海中的Cl^-系由两部分组成，一为从海水表面以飞沫的形式进入大气，然后又以降雨形式而进入河水中，另一为来源于温矿泉水——这种温矿泉水起源于古海水，上述两方面都只是从海水逸出的Cl^-再回到海里而已。把与河水运送Cl^-量相称的海水组成元素的量（即循环盐，表4．9（4）），从河水向海洋运送的元素总量中扣除后的值，才是最初真正供给海洋的元素量，这就是表4．9（5）所表示的值。尽管在1亿年间只有这么一点溶存元素量供给海水，但在1亿年期间海水中溶存元素量并没有发生变化，这应该考虑为表4．9（5）所表示的通过河水运送的元素直接以化学沉淀物形式沉积于海底或逃逸到大气而从海水中消除了。岩石一经风化，元素就从岩石中溶出，而岩石就变为碎屑岩。溶于水的元素直接变成化学沉淀物。结果因风化而从地球上消失的原岩是完全直接变成了沉积物。应该更进一步认识沉积物的重要性之理由亦在于此。如把河水在1亿年间运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发现的矿物上，就如表4．11所示（E．T．Mackenzie，1966；北野，1969）。碳酸根离子以碳酸盐形式沉淀，但这时其一半以CO₂的形式逃逸到大气中。就这个分推方法细节而言，尚有各种问题，关于这些本人之叙述虽然未必完善，但拟于本讲座第12卷《浅海沉积物》篇中另行详述。

河水运送的溶存硅酸量大约10％以无定形硅酸的形式形成生物沉淀，而余下的90％则被用于形成粘土矿物。但应指出，如果硅酸分摊在最终生成的矿物上，即得出了如表4．11的结果，但我们们在这里并未论述其形成过程。例如认为在生物学的过程中，一旦以无定形硅酸的形式而沉淀的物质与粘土矿物一起而被移除也未尝不可。总之，由表4．11可知，1亿年间生成沉积物的量为悬浮物（83×10¹⁹公斤）和化学沉淀物（25×10¹⁹公斤）之和，大约为110×10¹⁹公斤。说起来地球上存在的沉积物数量估计约为200×10¹⁹公斤。虽说海洋有45亿年的历史，而地球上现在仅仅保存着2亿年间产生的沉积物量，这究竟是怎么回事呢？岛津（1965）从物质收支平衡的角度，对这个事实作了如下的论述。元素似乎反复进行着如图4．5所示的循环。

圆圈符号表示贮存元素的部分，箭头表示移动路线。在该图上从I到Ⅱ所表示的地壳隆起，或可认为是造山运动所致。现将各部分中贮存着的各种元素的总量分别取为N₁，N₂，N₃，N₄。K_ij是表示从i部分向j部分移动速度的参数，其量纲为时间的倒数，它表示在100万年里N_i取作1时，究竟有多少被相应地搬到N；部分中，它又恰恰相当于所谓停留时间（或通过时间）数值的倒数。

dN₁/dt= -k₁₂N₁+k₄₁N₄+k_m1N_m

dN₂/dt= k₁₂N₁-（k₂₃+k₂₄）N₂

dN₃/dt= k₂₃N₂-k₃₄N₃

dN₄/dt= k₂₄N₂+k₃₄N₃-k₄₁N₄

    此时，各部分的元素量总是保持相同的值，即进入某部分的元素又照样从这部分出去，若来自地幔的元素供给量也忽略不计，则当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可分别由造山期的倒数及河水向海水运送的溶存元素量推算，并采用相对于每100万年的值。若给出括号内N₁，N₂，N₃，N₄的数据，则可解上述方程，求出k₂₄，k₃₄，k₄₁三个未知数。总之，就这样求得了k_ij。于是（1／k₁₂＋1／k₂₃＋1／k₃₄＋1／k₄₁）×10⁶年就是该元素按图4．5所示循环一次所需要的时间。照此计算，因元素不同而有所差异，但是在这45亿年间，元素按图4．5的路径竟一直反复循环了近20次之多。这样一来，现存沉积物的总量约为45亿年间河水运送物质量的1／20，这就是说，即使在地球上仅仅能见到的只是2亿年间生成的沉积物，而认为海水的历史却是45亿年，两者一点也不矛盾。岩石被0．3NHCl所风化，也被溶有CO₂的雨水所风化。溶于水中的元素积存于海中，同时由此而沉积化学沉淀物。这样形成的沉积物固结成岩石，然后也有可能再次隆起而成为被风化的母岩。这就是说，这样的循环在这45亿年间就反复进行了将近20次之多，这是从在海洋底很难找到比2亿年更古老的岩石的事实所得到的启发。
    用地球物理学家所说的“海底扩张说”（宝来，1968），看来能更具体地解释这一现象。海洋的历史被认为是45亿年。尽管如此，若广泛收集海洋底的的沉积物测定其年岭，或是从沉积量和沉积速度来求其年龄，则不论采用上述哪种方法，其所求得数据，均小于2亿年。地球物理学家把海洋是古老的而海洋底是年轻的这一矛盾解释为是由于海洋地壳经常发生着彻底变化而更新的缘故。他们注意到海洋底存在着海岭。例如大西洋中央海岭具有岭宽1000－4000公里，隆起高度2－4公里，长度达400公里。并且指出该地形是对称的（其中心距其两侧相邻大陆等距）。一般说来，海岭中央的地热流量很大，地震活动也显著，海岭中央正下方于20—40公里深度处具有6级左右频发震源。这些海岭的存在及其特征，用图4．6所表示的假想地幔对流就能作出圆满的说明。海岭是地幔物质的出口、“传送带”的始发点。在该处诞生着新的海底地壳。海岭之所以是活动性的，这是因为在该处有从地幔涌涨出来物质的缘故。涌涨出来的物质所具有的热能、动能，就成了在海岭附近发生地形的隆起、高热流量、地震
等活动的原因。

再说从海海岭涌出的地幔物质，横渡广阔的海洋底部，水平地流动，碰撞到稳定的大陆块后下沉，再次沉降到地幔的深处。地幔对流的速度如为5厘米／年的话，那么从中央海岭新涌出的物质横渡最广阔的太平洋需2亿年。这就是说，海洋底约2亿年彻底更新一次，这也有助于对现在海洋底年龄较轻这一现象的理解。前述述通过河水运送的物质，具体地给我们表示出直接作为沉积物沉积的途径，这一点既有意义也很重要。