广义的海岸带包括沿海平原、海岸
-
河口和浅海陆架，为人类生活、生产与发展提供了空间资源。如果说地质构造和海面变化构筑了海岸带演化的舞台，那么入海河流和海岸动力就是舞者。研究表明，中国东部沿海河流每年向海输送沉积物约
16.50
亿吨，其中约
45%
沉积形成陆地三角洲，约
40%
～
50%
沉积在水下三角洲和陆架区域，仅有不到
5%
的沉积物被搬运到陆架之外（
Qiao et al., 2017
）。其中，黄河和长江是最重要的舞者，每年向海输送的沉积物一度高达
10
亿吨和
5
亿吨的量级。
从海洋沉积动力学的角度研究海岸系统演化有两个方向：一是沉积物的输运和堆积过程，以及由此引发的地貌环境变化；二是过程产物关系，即输运和堆积过程与所产生的沉积体系之间的关联性（高抒，
2023
）。上述研究的性质也可以用门卫的三大哲学终极问题来阐释：你是谁（物源识别问题），你从哪里来（物质输运和堆积过程），你到哪里去（地貌环境变化，沉积记录与沉积体系）。
自
2018
年以来，在国家自然科学基金等项目的资助下，华东师范大学贾建军研究员与合作者一起重新审视了从废黄河三角洲到浙闽沿岸泥的物源识别与示踪、沉积物输运与滞留系数、沉积记录与海岸系统演化等问题，取得了一些新的认识。
1.
物源识别与示踪标记
由于海洋沉积物的主体是细粒沉积物（即粒径
<63
微米），以往的研究较多关注粉砂及更细粒度的沉积物的贡献量。然而，由于河流输送的泥沙与海岸及近海沉积物在粒度组成方面存在较大差异，上述思路可能并不恰当。我们提出了一种解决该问题的方法，建立了“全粒径组分
-
标记最大化模型”，即基于全粒径组分和多源示踪标记物源混合模型进行综合物源分析（
Yang et al., 2020
）；该方法可以最大程度地利用包含在沉积物和示踪剂中的物源信息，从而有效提高物源定量化分析的准确性。
在上述方法论的指导下，我们发展、运用了宽粒径多粒级的重矿物分析（图
1
）、单颗粒重矿物化学元素分析（图
2
）、化学元素岩心扫描分析（图
3
）等新方法、新技术和新仪器，对于黄河、废黄河、淮河及长江沉积物的辨识有了新的认识（
Yang et al., 2020; Wang et al., 2022, 2023, 2024; Xue et
al., 2025
）。
人类活动对河流入海物质的影响日益深远。近几十年来，黄河和长江的沉积物通量急剧减少，这成为全球大型河流沉积物特性受人类影响的一个典型例证。我们的研究发现，流域水库与大坝建设前后的沉积物特性存在巨大差异（图
4
；
Yang et al., 2019
），黄河和长江两条河流泥质沉积物中大多数磁性和地球化学示踪剂的差异因子平均增加了约
109%
，表明人类活动导致的沉积物特性变化极大地提高了区分这两条河流沉积物的能力。此外，这一结果也导致，如果依旧静态使用之前的物源示踪标记，会在甄别大坝建设之后的黄河与长江沉积物时带来不确定性。不过，凡事皆有两面，两条大河沉积物在相对较短的时间内发生的显著变化，有可能成为未来沉积记录的新的地质时间标志（图
4.b
）。
图
1
使用宽粒径多粒级（
1Φ–6Φ
）技术进行重矿物分析，可以获得河流样品中主要重矿物含量的新认识（
Wang et al., 2023
）：（
a
）淮河（
HR
）；（
b
）黄河（
YR
）；（
c
）废黄河（
AY
）。左图的彩色条带对应右侧图例中同色的重矿物，阴影区域表示依据传统的海洋地质调查规范所规定的粒径范围（
3Φ–4Φ
）进行重矿物分析的结果。
图
2
挑选粒径
3Φ–5Φ
的角闪石进行微量元素分析，可以有效区别黄河（
HH
，红色椭圆）、长江（
CJ
，蓝色椭圆）和南黄海（
sYS
，绿色椭圆）沉积物（
Wang
et al., 2022
）。可知，废黄河（
FHH
）样品与黄河样品基本一致。
图
3
利用化学元素岩心扫描技术发现钙
-
锆
-
钛元素三角图有助于区分长江和黄河的沉积物。
E01
采自长江水下三角洲，
X04
采自废黄河三角洲，
X01
采自盐城（引自薛成凤博士学位论文，未发表）。
图
4
流域大坝建设前后，长江和黄河沉积物的一些物源指标发生了显著变化（
a
），这些指标的沉积记录（
b
）有可能成为未来的地质时间标志（
Geo-Time Marker
；
Yang et al., 2019
）。
2.
物源定量分析
利用全粒径组分和多源示踪标记进行综合物源分析的方法，我们重建了不同时期江苏海岸系统的绝对物源贡献，丰富了海岸系统
Source-to-Sink
的科学知识库。
在现代沉积动力框架下，南黄海西侧陆架区沉积物中黄河对南黄海内陆架区的贡献主要集中在粗粉砂粒级，长江极细砂粒级物质贡献含量高于黄河。黄河源和长江源极细砂物质的分界大致在（
121°E
，
34°N
）至（
123°E
，
35°N
）沿线；黄河源与长江源的粗粉砂物质混合程度更高，交叉范围更广（图
5
；
Wang et al., 2022
）。
在全新世尺度，江苏中部海岸可甄别出黄河、长江和岸外浅海陆架三大物源（表
1
；
Yang et al., 2020
）。其中，黄河是江苏中部海岸全新世沉积的主要驱动力，平均贡献率约为
72±6%
（
1417×10⁸
吨）。长江和近海地区的绝对贡献次之，分别为约
17±1%
（
330×10⁸
吨）和
11±5%
（
217×10⁸
吨）。结果表明，相对贡献和绝对贡献之间存在巨大差异，用相对贡献代表绝对贡献在海岸环境中是不成立的。黄河的影响主要基于偶发性事件，如公元
1128-1855
年的黄河改道事件。该模型还揭示，在全新世期间，对于江苏中部海岸而言，近海沉积物与长江沉积物同样重要。因此，该模型提供了江苏中部海岸全新世潮滩形成和演化过程中的沉积物供给时间序列和总量。
图
5
来自黄河（
H
）和长江（
CJ
）的极细砂
(a)
和粗粉砂
(b)
对南黄海表层沉积物的贡献（
Wang et al., 2022
）。（
a
）在南黄海极细砂物质中，长江来源的占比高于黄河；（
b
）黄河对南黄海内陆架区的贡献主要集中在粗粉砂粒级。
表
1
全新世江苏中部海岸沉积物
“
三物源模式
”
及其贡献的估算
(Yang et al., 2020)
。
“±”
之后的数字为标准差。
3. 1128-1855
年黄河改道事件的沉积记录
黄河在全新世期间频繁改道，深刻影响了江苏海岸演化（张忍顺，
1984
），甚至长江水下三角洲也保存了黄河入南黄海导致沉积物入海通量增加的信号（
Liu et al., 2010
）。
1128
年至
1855
年，黄河最后一次夺淮入南黄海历时七百余年，是江苏中部海岸一次入海沉积物通量变化幅度达到亿吨
/
年量级的地质事件。然而，黄河改道的沉积信号沿着“从源到汇”路径如何演化仍不太清楚。我们在废黄河三角洲、江苏中部海岸和长江三角洲这三个空间相邻的源汇路径上（
X04
孔
-PJ1
孔
-EC1
孔）进行了采样、光释光测年（
OSL
）、地球化学元素分析和粒度分析，研究了黄河改道的沉积信号在海岸带系统中的表现和沿途变化。结果表明，沉积信号具有时间
-
空间的多种组合变化形式，并受入海沉积物通量、人类治黄工程措施、河口区原始地形等因素的共同影响（
Xue et al., 2022, 2025
）。废黄河三角洲的演化具有以下规律：当河流入海沉积物通量一定时，造陆速度与垂向加积速度呈反比，水平造陆速度越快，垂向加积速度越慢；
16
世纪之前，沉积物主要堆积在河口和近岸处，垂向加积作用显著；
16
世纪之后，由于束水攻沙的治黄措施导致入海沉积物通量增加，以水平造陆为主，向海推进速率加快。
长江水下三角洲对于黄河夺淮事件以及
1855
年黄河北归事件都有响应，其沉积记录信号（
EC1
孔）显现出明显的时间滞后。通过粒度端元分析可知，在夺淮期间，长江源的物质对长江水下三角洲的贡献率在
50%~90%
之间，黄河源的贡献率在
10%~40%
之间，辐射沙脊的贡献率在
0~32%
之间；黄河北归之后，黄河源的贡献率由
40%
减小到了
15%
左右。对于废黄河三角洲、江苏中部海岸和长江三角洲，海岸系统对黄河改道事件的沉积响应分别延迟了约
0-100
年、
100-300
年和
300-500
年（图
6
）。这些发现表明，沉积物搬运过程中存在沉积信号衰减和响应滞后的现象。
图
6
苏沪海岸系统沉积记录对
1128-1855
年黄河改道入黄海事件的响应具有显著的时空滞后效应（
Xue et al., 2025
）。
4.
长江入海沉积物在百年尺度上的滞留系数
长江是东海沉积物之陆源物质的最大来源，在现代东海沉积物源
—
汇体系中，长江来源的物质占
70%~90%
（金翔龙，
1992
）。早在
20
世纪
60
年代，以秦蕴珊院士为代表的中国学者已经认识到，分布于浙闽沿岸的狭长泥质沉积在物源与沉积动力上与长江水下三角洲具有一致性（秦蕴珊等，
1987
）。这一认识促成了中国海洋沉积动力学者对三角洲沉积体系的新见解：长江三角洲体系包括陆上三角洲、水下三角洲及其远端泥（即
“
浙闽沿岸泥
”
）。由此带来的问题是，长江沉积物在上述各个子系统的
“
留下
”
与
“
出走
”
各有多少，这关系到长江陆上三角洲的淤进、水下三角洲的稳定及浙闽沿岸潮滩生长发育等地貌动力学问题，以及沿岸围垦的可持续性和围垦工程的稳定性等实践应用问题。
回答上述问题有宏观和微观两条技术路线可行。宏观上，可以沉积物滞留系数为抓手，统计、分析和估算每个子系统沉积物的输入量、沉积量和输出量。我们进行了覆盖流域
—
河口
—
浅海的大范围沉积物采样，结合文献收集，获得
260
个百年尺度沉积速率站点，经过插值计算（图
7a
），发现：（
1
）研究区百年尺度的沉积物收支基本平衡（图
7b
