长江河口细颗粒物质来源丰富、水动力作用活跃,近年来又受到三峡大坝等流域大型工程的影响,因此其水下三角洲沉积层序对自然过程(物源变化、潮汐水道地形调整、风暴潮事件等)和人类活动(航道疏浚等)的响应成为一个重要的科学问题。本研究对覆盖长江口水下三角洲的31个站位的沉积物柱状样进行了粒度分析和210Pb测定。所获2468个子样的粒度分析结果表明,长江水下三角洲表层底质的平均粒径一般细于4Φ,只有CJ03和CJ09站位的表层沉积物为极细砂(3Φ<平均粒径<4Φ)。长江河物质主要是来源于现代流域供给,少数站位的砂质沉积则代表海底侵蚀。柱样的平均粒径有四类垂向分布趋势：向上细化、垂向稳定、垂向波动式变化、向上粗化,分别对应于不同的地貌部位和冲淤动态。沉积物粒度参数的变化主要受物源丰富程度、沉积过程和流域输入悬沙物质组成等因素的影响。向上变粗类型的沉积物柱样主要来自南槽口门附近以及北槽挖沙水道附近。向上变细和垂向均一类型的柱样采集地均为研究区内距河口较远处。此外,在南支北槽挖沙水道外和在南支北港口门外获取的柱样粒度分选极差(2<分选系数<4),指示长江口南支口门的沉积水动力强于北支口门。在采样站位CJ09处获取的柱样粒径显著粗于其他站位；CJ10站底质为铁板沙,无法用重力取样器获取柱样。粗颗粒沉积物在南支口门的CJ09和CJ10站位的出现是受到该处诸如采砂和深水航道工程等人类活动的影响。30个站位的511个子样的210Pb测定结果表明,210Pb比活度垂向变化有四种类型：标准衰变剖面、均-210Pbtotal活度剖面、分段式衰变剖面、以及分段式衰变与倒置衰变复合剖面。四种类型的空间分布格局显示,多数站位不是连续堆积的。不同站位的柱状样沉积记录代表了长江口水下三角洲沉积对各种因素(沉积动力过程、流域水库建设等)的复杂响应模式。长江口南支口门外获取的柱样210Pb活度剖面的垂向分布多为后两类。210Pb剖面属于正常者(标准衰变剖面、均一210Pbtotal活度剖面)只占一小部分,说明长江河口复杂的源汇过程和沉积动力过程破坏了210Pb的正常沉积,因此给测年带来了困难。210Pb比活度的垂向分布主要受3个因素影响：来自陆地或海洋的新沉积物输入量、表层沉积物侵蚀、长江三角洲范围内的沉积物输运。210Pb剖面和年代信息要在了解沉积动力过程的基础上重新解译。如,有些剖面类型与冲淤的时空转换有关,而有些剖面则与块体搬运(MTD)过程或沉积物重力流过程有关。冲刷区持续的重力流过程可导致分段与倒置结合的210Pb剖面。上下一致210Pb剖面则可能是液化或厚层流动泥层(Fluid Mud)运动的结果。21oPb比活度的垂向均一类型可能指示两种截然不同的情形：当21oPb总比活度接近于相邻站位的210Pb本底比活度时,垂向均一的210Pb比活度指示沉积速率为零；相反,当210Pb总比活度远高于相邻站位的21oPb本底比活度时,垂向均一的210Pb比活度指示该站位沉积速率极高,以至于在有限长度的柱样范围内无法计算出确切的沉积速率。在本研究中,具有垂向均一210Pb比活度剖面的柱样均为前者。210Pb比活度的垂向分段衰变类型可能指示了块体搬运沉积。210Pb比活度的垂向倒置与分段衰变复合的类型可能指示了块体搬运沉积和源自邻近站位被侵蚀的沉积物在该站位的堆积。河口最大浑浊带所在的南支口门外水域210Pb总比活度显著高于122.2°E以西的其他站位,即南支口门处的沉积物年龄较新。210Pb总比活度分布还指示了深水航道防波堤南侧的沉积物比北侧新。这印证了长江口南支南港北槽的深水航道工程的防波堤阻断了九段沙区域和北槽的物质交换,并截留了防波堤南侧的沉积物。根据210Pb比活度的四种剖面类型的空间分布,长江口水下三角洲大多数站位的沉积层序都是不连续的。并且,通过210Pb测年分析得出的本研究区的“表观”沉积速率并不一定等同于实际沉积速率。这表明长江水下三角洲沉积过程的时空分布可能受到流域环境变化的影响,包括河口最大浑浊带位置变化、沉积中心位置变化、物源变化、挖沙等人类活动影响、以及极端事件影响。上述特征指示了研究区的多种沉积动力特征如物源变化、冲淤变化、相领区域的侵蚀搬运与再堆积、水动力强弱的空间差异以及事件沉积的影响。210Pb剖面的上述特征会出现在三角洲演化的一定阶段,随着三角洲前缘位置的向海推进,由于地形变化导致重力流发生几率增加,细颗粒物质或迟或早会出现这样的行为。如黄河三角洲就是如此。现在,由于长江陆源物质供给的锐减,这一现象要提早到来。多个站位的全潮水文观测表明,长江口边界层内再悬浮作用强,悬沙浓度的快速上升可能触发密度流的形成。长江沉积物通量持续减少,而水通量相对稳定,并且,互花米草在长江河口湿地的入侵又提高了长江河口潮间带截留沉积物的能力,因此未来长江口水下三角洲的沉积物保存潜力将会降低,河口区现代水下三角洲部分面临由堆积向侵蚀的转换。