渤海莱州湾多源沉积体系物源示踪研究取得重要突破

近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所联合中国地质大学（武汉）、中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，在渤海莱州湾多源沉积体系物源示踪研究领域取得重要进展。相关研究成果以《Mineralogical fingerprints reveal the source-to-sink dynamics of the Yellow River and local sources in Laizhou Bay, Bohai Sea》为题，发表于国际知名海洋地质学期刊《Estuarine, Coastal and Shelf Science》，为区域沉积动力学研究提供了关键理论与技术支撑。

莱州湾属于典型的多物源汇聚区，既接收黄河巨量陆源泥沙输入，也汇集南部弥河、白浪河等中小型入海河流的物质供给。长期以来，黄河远源输送物质与近源基岩碎屑在湾内的混合分异规律、物源贡献比例及空间分布特征，是该区域沉积动力学研究的核心科学问题，也是揭示陆海相互作用机制的关键所在。

研究团队系统采集了莱州湾入海河流及湾内海域表层沉积物样品，开展了系统的碎屑矿物学测试，创新融合自组织映射神经网络（SOM）与矿物指纹距离定量技术，成功构建了莱州湾多源沉积体系物源解析技术框架。研究结果表明，莱州湾现代沉积体系主要受三大矿物学端元共同控制：一是黄河主导型区域背景端元，以云母类矿物高度富集为典型特征，构成莱州湾沉积物质的主体背景；二是弥河、白浪河主导型基岩风化端元，富含铁金属矿物与辉石，直观反映近源花岗岩-变质岩区快速风化剥蚀的物质输入特征；三是胶莱河主导型风化-再循环端元，稳定重矿物含量显著偏高，记录了源区强烈化学风化与物质再循环过程。

该项研究揭示，黄河凭借巨大输沙规模与沿岸水动力输送优势，在莱州湾全域形成主导性云母富集沉积背景场。南部沿岸中小型河流虽矿物组成多样，但其物源信号仅局限于近岸区域与混合过渡带，最终形成 “大背景、小斑块”的非对称源-汇空间格局。研究同时证实，海域沉积物物源信号的保存效率，受源区岩石组合独特性、输沙通量、水动力分选作用与稀释效应等多重因素协同控制。

该研究成果为全球多物源边缘海沉积物源示踪提供了新方法借鉴，同时对深化陆海相互作用带物质循环规律认知具有重要科学价值。

基于海域与河流样品的自组织映射空间聚类分区图