Testing the application of post IR IRSL dating to Iron- and Viking-age ceramics and heated stones from Denmark

In this study we test, for the first time, the potential of an elevated temperature post-IR IR (pIRIR₂₉₀) SAR protocol for the dating of young heated artefacts. Seven heated stones and seven potshards were collected from three different archaeological sites in Denmark: one site from the early Pre-Roman Iron Age 200 BC to AD 100, and two from the Viking period between AD 800 and 1200.We first derive quartz OSL ages for these samples, to support the archaeological age control. The luminescence characteristics of the pIRIR₂₉₀ signal are then investigated; in particular the dose recovery ratios are shown to be close to unity. The performance of the feldspar pIRIR₂₉₀ protocol is then examined by comparing the pIRIR₂₉₀ ages with those based on the quartz OSL signal; the average ratio of pIRIR₂₉₀ to OSL ages is 1.14 ± 0.05 (n = 14) and there is some suggestion that the possible overestimation of the feldspar ages compared to quartz is only of significance for the heated stone samples. Nevertheless, there is no indication of incomplete heating of the stones; the ratios of D_e derived from the IR₅₀ and pIRIR₂₉₀ signals are independent of sample type, and consistent with complete resetting by heating. Comparison with the archaeological age control is not able to identify whether quartz or feldspar provides the most reliable dating signal.     

复合型加载条件下锈岩断裂韧度试验研究

岩石断裂韧度表征其抵抗裂纹起裂和扩展的能力,作为其力学性能的一个重要指标,在岩石力学理论研究与岩体工程应用中有着不可替代的作用。由于岩石结构的复杂性,其破坏形式大多呈现为复合型断裂破坏,研究复合型加载条件下岩石断裂韧度具有重要的意义。为了研究锈岩的断裂力学性能,以便其在建筑工业中得到更为广泛的应用,通过18个中心裂纹圆盘（CSTBD）试件径向受压试验,进行了复合型加载条件下锈岩断裂韧度的试验研究。测得了锈岩在纯I型,纯II型以及复合型加载时的断裂韧度,并将试验结果与基于广义最大周向应力（GMTS）准则的理论值进行了对比分析,结果表明：锈岩的纯I型断裂韧度为1.01 MPa?m0.5,而纯II型断裂韧度为1.51 MPa?m0.5,是纯I型断裂韧度的1.49倍,这与基于GMTS准则的理论值1.34非常接近,而比基于最大周向应力（MTS）准则的理论值0.87大很多。裂纹尖端附近的T应力及断裂过程区裂纹尖端的临界距离rc对岩石类材料的开裂路径以及复合型断裂韧度都有较大的影响。考虑了T应力的广义最大周向应力（GMTS）准则能很好的预测试验结果。     

钙质土的剪切特性试验研究

钙质土因其颗粒形状不规则、易破碎、高孔隙比等特征,其力学性质较为特殊。采用室内大型直接剪切试验设备,对取自南海珊瑚礁和三亚岸礁的粗颗粒钙质土进行了直剪试验,研究了粗颗粒钙质土在不同含水率、不同密度和不同矿物组成条件下的钙质土剪切特性。结果表明,粗颗粒钙质土表现出与常规无黏性土截然不同的力学性质,即（1）与石英砂相比,表观黏聚力较大,内摩擦角较高,软化性较弱;（2）表观黏聚力随着平均粒径的增大而增大,内摩擦角随着干密度的增大而增大;（3）与峰值强度相比,土体剪切破坏后其残余强度的表观黏聚力锐减而内摩擦角仅略有减小。研究成果可为岛礁工程建设提供借鉴,也可为其他粗颗粒土的研究提供参考。     

Reef to island sediment connections on a Maldivian carbonate platform: using benthic ecology and biosedimentary depositional facies to examine island‐building potential

Reef islands are low‐lying accumulations of unconsolidated sediment formed from the skeletal remains of carbonate‐producing reef organisms and are therefore perceived as highly vulnerable to environmental change. However, basic elements of island composition are not well described and given their high inter‐ and intra‐basinal variability a better understanding of reef and island sedimentary environments (and the connections between them) are needed to predict future morphological response. Here, we use detailed ecological and sedimentological datasets to delineate key sediment production zones and biosedimentary depositional facies across the surface of Vabbinfaru platform, Maldives. Field measurements of platform hydrodynamics are applied to sedimentary deposits to determine the potential mobility of grains and identify transport pathways. Carbonate production was dominated by coral framework (mean: 52%) within a narrow zone on the outer reef rim (22% of platform area) resulting in coral‐rich detrital sediments (reef: 51%, island: 64%) that closely resemble living assemblages. The net transfer of sediment occurred lagoonward by wave‐driven processes leading to a decrease in grain size towards the island (R² = 0.502) which acts as a major control on depositional facies development within the lagoon. Island sediments were distinct from reefal deposits, comprising a restricted suite of durable sands (mean: 1.34?) throughout long‐term development. Our findings suggest that the production, breakdown and redistribution of coral‐derived sediment by platform currents is fundamental to future island stability at Vabbinfaru, and although alterations away from current ecological states may reduce sediment supply, the timescales over which island morphological response will occur depends upon phase lags between initial coral mortality and the conversion of this material into island‐grade sand. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

顶部加箍碎石桩极限承载力上限分析

针对软土区顶部加箍碎石桩复合地基,根据理论上较为严密的极限分析上限法,通过构建协调的速度场,综合考虑土重和加箍段桩侧摩阻力等因素的影响,基于能量平衡原理推导出了单桩极限承载力递推计算公式。在此基础上,利用随机优化搜索方法搜索出临界滑裂面,从而获得更为合理、严密的顶部加箍碎石桩极限承载力计算方法。最后,结合典型的工程实例进行了对比验证和参数分析,结果表明：计算结果与实测值、既有方法计算值相比相对误差在5.4%范围内,最优顶部加箍深度约为桩体半径的8倍,可为工程实践提供一定的参考。     

南海珊瑚礁周围过渡性水域主要鱼类食性与食物的关系

对路氏双髻鲨Sphyrna lewini、侧条真鲨Carcharhinus limbatus、大眼六鳃鲨Hexanchus vituius、灰六鳃鲨Hex-anchus griseus、及达尖犁头Rhynchobatus djiddensis、灰三齿鲨Triaenodon obesus、裸狐鲣Gymnosarda unicolor、扁舵鲣Auxis thazard、黄斑胡椒鲷Plectorhynchus flavomaculatus、密点胡椒鲷Plectorhynchus gaterinus、尖嘴Dasyatis zugei、星点Caranx stellatus、黑Caranx lugubrisr等13种南海主要珊瑚礁周围过渡性水域鱼类进行食性分析,根据其胃含物中饵料生物的重量组成和出现频率,分为4种食性类型。同时还分析了13种鱼的食物关系和营养级,为该海域渔场生态系食物网的研究提供基础资料。     

南沙群岛珊瑚砂物理力学性质研究

珊瑚砂是发育于热带海洋环境中特殊的岩土介质类型,主要由珊瑚碎屑和其它海洋生物碎屑组成,碳酸钙含量高达96％。特殊的发育环境、物质组成和结构导致了珊瑚砂具有独特的物理力学性质。本文对采白南沙群岛珊瑚岛礁的珊瑚砂样品进行了。系列室内土力学试验,根据试验结果讨论了珊瑚砂的比重、孔隙比、压缩性、破碎性、剪切特性等,指出了珊瑚砂具有不同于石英砂的比重和孔隙比等物理特性,力学性质的特殊性表现在三个方面：内摩擦角大,高压缩性和易破碎。作者认为颗粒破碎是影响珊瑚砂变形和强度特性的主要因素。全面深入地研究珊瑚砂的基本物理力学性质,可为珊瑚岛礁工程建设提供科学合理的设计参数,避免工程事故的发生。     

南海黄岩岛珊瑚记录的1780-2013年的表层海温年代际变化特征

基于南海中部黄岩岛滨珊瑚生长率与表层海温距平（SSTA）的正相关关系,重建了1780-2013年（共234年）黄岩岛海域SSTA年际变化序列。结果表明,1780-1890年SSTA总体偏低,平均为-0.2℃,最低SSTA为-1℃（1837年）,对应于小冰期晚期;1890年以来SSTA总体呈阶段性上升,其中1971-1998年升温最快,1998年达到峰值（2℃）,之后SSTA略呈下降趋势,冷暖变化与北半球陆地温度变化基本是同步的。频谱分析显示,黄岩岛海域SSTA在过去234年主要呈现出26~34 a的冷暖周期波动,其相位转变基本与太平洋年代际振荡冷-暖位相同步。近234年来南海中部黄岩岛海域SSTA的年代际变率并不是持续不变的,1890年以来该海域SST年代际变率出现明显增强,可能与全球变暖导致的海洋内部变率的变化有关。考虑到热带西南太平洋SST年代际变率同样在1890年也发生了一次转变,我们认为这些证据可能指示了整个热带太平洋内部变率在1890年以后发生了一次转变。     

健康与白化状态下珊瑚共生菌的群落组成与功能差异

为探究珊瑚共生菌对白化的响应,采用OTU分析和Biolog技术对比了鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）健康个体与白化个体细菌群落在结构和功能上的差异。结果显示:物种组成（属水平）上两者的优势成分相似,均由聚球菌Synechococcus占主导（大于50%）;其余组分中,红球菌Pelagibacter、谱尼螺杆菌Puniceispirillum、珊瑚微球菌Coraliomargarita和光合细菌Photobacterium在健康个体中居多;而厚壁菌Actinomarina、梨形浮霉菌Blastopirellula以及一些病原菌（如弧菌Vibrio、单胞菌Pseudospirillum、Alteromonas和考克斯氏体Coxiella）在白化个体中占优。生物多样性显示白化组的α-多样性（Chao Ⅰ,Shannon index）显著低于健康组（P<0.05）。Personal分析表明温度和营养盐（硝酸盐、磷酸盐）是影响物种组成最相关的环境因子。功能分析显示:在碳源的利用上,健康组对碳源的利用从大到小的顺序为羧酸类、氨基酸类、双亲化合物、糖类、多聚物、胺类;而白化组对碳源的利用偏向糖类、氨基酸和胺类。羧酸和糖类的利用率导致了白化组与健康组对碳源摄取能力的差异。氮源的利用上两者均以无机氮为主,但白化组显示出部分消耗有机氮（肽）的能力。磷源的代谢上两者均优先利用无机磷,而白化组弱化了对有机磷的代谢能力。本次研究的结果表明白化降低了珊瑚共生菌的生物多样性,并引起了菌群对C、N、P的代谢差异,致使共生微生物呈现结构和功能上的变化。     

国际珊瑚礁领域研究现状及知识图谱分析

采用文献计量和科学知识图谱的方法,对1902—2017年期间国际珊瑚礁研究领域的科技论文进行了分析。结果表明,与西方海洋研究领域先进国家相比,我国在珊瑚礁研究领域起步较晚,但近5年发展迅速,并在论文影响力、国际合作和研究技术发展方面有待加强。针对研究结果提出了我国珊瑚礁研究的发展建议,本研究将为了解当前国际珊瑚礁领域的研究现状和发展态势以及我国今后珊瑚礁保护方面的政策制定、项目规划和科学研究提供情报参考。