基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用

地震救援现场建筑结构评估是施行生命搜救作业的前提,也是进行安全施救的保障。基于SLAM(Simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)技术的移动式三维激光扫描仪具有体积小、重量轻、可多平台搭载移动作业等多种优点,其“所见即所得”的特点为进行地震救援现场建筑物结构安全评估提供了便利。本文以“应急使命·2023”演习场地和2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震现场为例,对移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用进行验证。通过移动式三维激光扫描仪对救援场地进行扫描,获取点云数据开展建模,并对场地的分区布局、建筑类型、建筑结构等特征数据进行提取,在此基础上进行建筑物结构安全评估工作。结果表明基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪具有易于携带、操作简单、作业高效、测量精度高的特点,为地震救援现场开展现场评估工作提供了新的技术方法,具有良好的应用前景。

基于卫星影像的土耳其7.8级双震建筑物损毁评估及其成因浅析——以哈塔伊省为例

引言2023年2月6日,土耳其南部卡赫拉曼马拉什省先后发生两次7.8级地震,给土耳其和叙利亚两国造成大量人员伤亡和财产损失。截至2023年4月14日,地震共导致两国超57000人遇难,113000余人受伤。此外,大量建筑物和基础设施在地震中受损。地震发生后,应土耳其政府请求,中国救援队80余人于2月7日至17日赴土开展了为期11天的人道主义救援行动,任务执行地点为土耳其南部哈塔伊(Hatay)省的省会安塔基亚(Antakya)市。本文作者作为中国救援队队员参加了本次行动,通过实地考察和现场评估获取到了大量灾害现场第一手资料,为建筑物损毁成因分析提供基础。

山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析

【目的】山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。【方法】通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作。【结果和结论】沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8~4.4 Ma和2.2~1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊。物源分析表明在5.8 Ma前后存在物源转变。5.8 Ma以前物源主要来自东部太行山脉的侏罗系石英砂岩;5.8 Ma以后物源转为以三叠系长石砂岩为主,同时吕梁山北部的变质岩和火山岩碎屑进入盆地,表明汾河开始流入太原盆地。太原盆地沉积环境演化与区域古气候和构造的关系,表明盆地的湖泊扩展过程主要受构造沉降控制,是青藏高原东向扩展作用的构造—地貌响应。

2023年2月6日土耳其M7.8级地震地表破裂带初步调查

2023年2月6日,土耳其发生两次M7.8级地震,在Hatay省形成地表破裂带。通过对Hatay省Karatas和Hassa地区地表破裂带的初步野外调查,发现断破裂带走向为N5°E至N20°E,延伸长度大于40km,性质为左旋逆冲,最大同震位错的逆冲量为50~60 cm,走滑量为2m左右。此次地震始于Narlı断裂,并向东安纳托利亚断裂带南北双向传播,从而使得研究区断裂走滑位错自北向南有减小的趋势,并逐渐尖灭消失。

大型演习视角下救援队伍能力建设的思考与建议

大型实战化演习致力于提升应急准备,通过模拟真实灾害情景,让队伍在复杂、高强度的环境中进行实际操作和应对,从而提高快速反应能力、应急救援能力以及协同作战能力,确保一旦发生突发事件,能够保持高度的战斗力。本文以“应急使命·2023演习为例”,从大型演习视角出发,围绕救援队伍能力建设提出思考与建议。

黄淮海平原晚新生代重大地质事件

晚新生代以来,青藏高原的隆升导致中国地貌格局、古气候系统及晚新生代沉积体系发生巨变。青藏高原以东至边缘海的广大区域形成统一水系,将巨量沉积物搬运至中国东部连续堆积形成黄淮海平原。太行山的隆升、边缘海陆架的沉降,黄河的贯通及晚第四纪大规模海侵等,深刻改造了黄淮海平原的自然环境,至今仍然影响其社会经济的发展,成为重要的科学问题。针对这些事件的研究,对于理解晚新生代黄淮海平原的形成和演化具有重要意义,也可为缓解该地区目前紧张的人地关系提供理论基础。对晚新生代黄淮海平原形成发育的构造地貌过程、黄河贯通和晚第四纪海侵等重大事件研究现状进行了综合分析,认为:①青藏高原隆升是黄淮海平原当今地貌及海陆格局形成的根本原因;②黄河贯通对黄淮海平原地表过程、水系演化及源-汇体系带来深远影响;③沿海地区晚更新世以来3次重要的海侵事件及相关的海陆相互作用,不但造成了沉积环境的变化,还形成了下切河谷特殊地貌景观;④晚新生代黄淮海地区重大地质事件的时间节点是中新世和晚第四纪。系统总结了黄淮海平原在构造-气候相互作用、地貌动态演化和年代学研究中存在的问题,认为未来亟需对黄淮海平原开展多学科系统性的工作。

山西晋中盆地晚新生代地层划分、沉积环境及其先秦以来气候和湖泊演化

【研究目的】晋中盆地位于汾渭断陷盆地带的中部,新生代最大沉积厚度超过3800 m,建立晋中盆地精确地层年代框架和高分辨率沉积层序对于理解汾渭断陷盆地带的演化、华北地区气候变化具有重要意义。【研究方法】本文对晋中盆地东北部晚新生代标准孔ZK01(钻孔深度870.5 m)岩心开展了年代学和沉积学研究。【研究结果】将ZK01孔揭示的松散沉积物分为6个岩性组。首次通过磁性地层学研究,划分出13个正极性时段和12个负极性时段,建立了ZK01孔地层年代框架。晋中盆地新生代沉积物底部最老年龄约8.1 Ma,将晋中盆地活动的起始时间从前人一般认为的上新世初期,确定为中新世晚期,提前了约3 Ma。区内晚新生代地层划分为新近系中新统灞河阶(N_(1)^(4))和保德阶(N_(1)^(5)),上新统高庄阶(N_(2)^(1))和麻则沟阶(N_(2)^(2)),第四系下更新统泥河湾阶(Qp^(1)),中、上更新统和全新统。【结论】构造活动与气候变化是盆地沉积环境的主要控制因素,共同导致了上新世早期和早更新世中晚期的两次湖泊大规模发育。全新世时期,早中期即先秦(约2.5 ka以前),盆地中仍是河湖共存阶段;晚期(2.5 ka以来),出现湖消河长的局面,直至明、清时期湖泊全部消失,气候变化和人类活动影响是盆地中湖泊最终消失的主要原因。

南海新生代玄武岩中单斜辉石地球化学特征及其地质意义

南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多数被熔蚀,呈浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时间的沉淀生长而直接向上运移被带到地表,因而具有巨晶的主量及微量元素的特征却不具有巨晶的形态。单斜辉石稀土元素含量不高,HREE及LREE亏损,而MREE富集;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr均出现明显的亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集。Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显。Th较为富集,而Pb强烈亏损,U的变化范围较大。研究发现南海新生代玄武岩中的单斜辉石的来源较为简单,为地幔柱的直接产物,并没有受到洋中脊—地幔柱相互作用的影响,由于岩浆上升速度较快压力迅速下降,橄榄石大量晶出,引起了岩浆成分的变化,致使单斜辉石与寄主岩成分和结构上没有达到平衡。

中国晚新生代构造-沉积-古气候事件的地质记录

中国区域地质调查工作的重点正在转向大面积覆盖区为主的平原、盆地、草原、荒漠等地区,向深部三维调查拓展.第四纪松散沉积层覆盖区区域地质调查的核心是揭示晚新生代地表过程、圈层相互关系,探讨人与自然的关系,服务于国家生态文明建设与生态环境保护.然而,覆盖区进行地质填图一个很大的难处是第四纪松散沉积层的侧向延伸往往很不稳定,要特别重视重要构造-沉积-古气候和古环境事件,如重要的不整合面、侵蚀面、火山岩层、湖相沉积,重要的海侵层、古气候沉积(如黄土、红土、黑土),古文化层等.它们可以作为第四纪松散沉积层侧向对比的重要标志,并且往往具有等时性.东亚大陆构造演化及现代地貌特征主要受两大地球动力系统所控制,西部印度-欧亚板块碰撞、高原快速隆升并向北东方向扩展,东部太平洋板块向欧亚大陆俯冲消减并在东亚大陆东缘形成复杂的沟-弧-盆系统.两大构造系统作用奠定了晚新生代以来中国地质演化背景,导致地球深部过程和地表环境发生重大变革.总体表现为青藏高原隆升、东部岩石圈伸展减薄,最终塑造了现今的宏观地貌形态和水系格局.本文针对第四纪松散沉积物覆盖层的这些特点,对中国晚新生代以来重要构造-沉积-古气候事件进行了梳理,总结了晚新生代这些重要事件的地质记录,特别是重要的沉积层、侵蚀面、不整合面、海侵层等,以便在覆盖区区域地质调查时对第四纪松散沉积层进行区域性对比.

青藏滇缅印尼歹字型构造再认识

青藏滇缅印尼歹字型自中新世中期澳大利亚板块与东南亚大陆开始碰撞逐渐形成。上新世早期演化成为具有统一形变、运动和动力体系的构造。其与澳大利亚以及西南太平洋地区的连环式旋卷构造是一个构造整体,可以归入一个构造体系。探索认识这一巨型构造体系因其与青藏高原构造地貌的演变,全球大洋温盐环流的重大调整密切相关。其导致了区域乃至影响了全球的气候环境剧变。认识李四光教授的科学思想和构造体系需要沿着其思想脉络,从更广阔的范围和科学发展的前沿思考和探索。

南海新生代碱性玄武岩中钛闪石的地球化学特征

南海新生代碱性玄武岩中发育有角闪石捕虏晶。本文以南海新生代碱性玄武岩中的钛闪石为研究对象,对钛闪石的地球化学特征以及形成条件进行了研究,并探讨其地质意义。研究表明钛闪石是岩浆早期高压结晶的产物,其高Ti富Al,Mg#平均为0.68,形成于幔源岩浆中,成分相对于寄主岩为捕虏晶,其主微量元素的成分范围以及微量元素的配分形式与碱性玄武岩中的巨晶角闪石以及捕虏体中的脉状角闪石一致。根据其主量元素的含量,我们计算出了钛闪石形成的温压条件以及结晶深度。按结晶深度钛闪石可分为两期,一期结晶深度较大(35.09~43.74 km),位于岩石圈底部,形成压力在1019~1305 MPa,温度在1049~1066℃;另一期结晶深度相对较小(27.20~27.29 km),位于岩石圈中下部,形成压力在759~771MPa,温度在1031~1078℃。钛闪石是岩浆形成早期在不同深度发生分离结晶的结果,可能记录了导致南海新生代玄武岩由拉斑玄武岩向碱性玄武岩转变的岩石圈变厚的趋势。

山西运城盆地北部峨嵋台地晚更新世—全新世地质环境变化及其对人类聚落分布的影响

新构造运动及自然环境的变化深刻影响着人类聚落的形成与分布。山西运城盆地北部的峨嵋台地中段自北向南发育孤山隆起、埝底洼地、三管高地,现今人类聚落在相对平坦的埝底洼地中较少,而是围绕低洼地带周缘斜坡带分布。野外地质调查发现,研究区广泛分布的马兰黄土之上覆盖着一套冲洪积物、湖相沉积及河流相沉积。文章对不同地貌部位典型剖面开展了详细的野外地质调查及光释光、碳十四年代学研究,结合研究区古人类遗址分布位置及现今人类聚落分布特征,深入分析了晚更新世—全新世峨嵋台地的地质环境变化过程及其对人类聚落迁移的影响。研究结果表明,埝底洼地晚更新世黄土之上湖相沉积底部年龄为距今1.7万年左右,指示该时期峨嵋台地中段形成了低洼地带,并汇水成湖,结合区域构造资料推测该洼地的形成可能与三管高地北侧断裂活动有关。距今约5000年左右的荆村遗址、袁家庄遗址分布位置反映全新世中期湖泊范围可能扩大到了孤山山前,古人类邻水而居。之后随着气候变干,湖泊逐渐萎缩,人类聚落不断向低洼地带迁移。因此,现今人类聚落围绕埝底洼地周缘分布而不进入低洼地带的特征主要延续了全新世中晚期人类聚落邻水而居的形态,这也相应指示了人类聚落分布及演变与自然环境变化之间存在着紧密联系。