北冰洋面积约为1400万km²，大部分区域终年被海冰和冰山占据。沿岸区域属于典型的陆架宽广、沉积物供给贫乏的沉积环境。沉积物来源主要来自入海河流和海岸侵蚀，其次是来自生物颗粒和大气沉降。河流入海通量的主要贡献来自于欧亚河流，总量约为2.3亿吨/年，只占全球入海通量的1%。海岸侵蚀产生的沉积物相对较多（约为4.3亿吨/年）、有机质输入相对较少（500~1400万吨/年）。由于海岸侵蚀强度受到波浪作用控制，河流入海通量与径流相关、有机质含量与生物生产相联系，而这些参数又与区域性气候、海冰动态相关，因此陆架沉积物组分（包括有机质含量）的时间序列含有气候变化信息。

在洋盆和陆架区域尺度上，沉积物组分受控于物源和输运过程，细颗粒沉积物长距离输运受到潮汐、波浪、径流、陆架环流、密度流等作用，而海冰可输运各个粒级的物质。沉积物堆积强度和组分平面分布格局的变化代表输运过程的变化，同时也是气候与环境演化的结果。对于陆架局地环境，有机质含量可作为一个反应物源变化的特征值。因此，基于物质输运堆积过程的数值实验结果，一方面可用沉积记录中的堆积速率和物质组分来验证，另一方面则可用于沉积记录中环境演化和动力过程信息的获取。

北冰洋沉积体系的研究，首先要集成文献和历史数据，获取钻孔分布和深度信息、粒度、矿物组成、年代测定、生物地球化学和生物化石等数据，给出沉积体系时空分布的宏观图景。其次，要用沉积动力学方法分析和展示这些体系，确定其形成的先后次序和空间分布、连续堆积体的分辨率和时间段、以及沉积记录形成后的变化。最后，要发展过程-产物关系的模拟技术，使沉积层序中组分含量的变化及其控制机理得到合理的解释。与通常的模型不同，沉积体系模型的方程个数通常少于未知变量个数，需要在基于钻孔大数据分析的迭代计算中形成新的方程，这一方法可称为“勘探式模拟”方法。

关键词：北极陆架海，沉积物来源，物质组分，特征含量，沉积体系与记录，勘探式模拟