俄罗斯勘察加地热考察记

6月底，收到联合国亚太经济与社会委员会（UN ESCAP）邀请，希望我于8月4-8日赴俄罗斯勘察加半岛以地热专家的身份参加可持续能源发展政策对话会（参会人员以亚太各国能源管理人员为主，会议内容见其官方报道，本文不涉及会议内容）。堪察加半岛是全球地质标志性区域，作为太平洋板块与欧亚板块复杂活跃俯冲带的一部分，该区域孕育了强烈的火山活动（图1）。对于一个从事地热专业的科技工作者而言，这自然是一次十分难得的机会。出发之前，也就是7月30日，勘察加东岸远海发生8.7级地震，之后余震断断续续发生1000余次，部分震级高达7级，持续到我正在写这份考察报告的此时此刻。会议召开期间（8月6日），在勘察加首府彼得罗巴甫洛夫斯克，也是距离地震最近的大城市（大约150km），我亲眼目睹了地震带来的灯光摇曳，也算是与这次地震有了近距离接触。与此同时，地震激活了距离彼得罗巴甫洛夫斯克约200km的克拉舍宁尼科夫火山，加之7月24日，从哈巴洛夫斯克（我去彼得罗巴甫洛夫斯克的中转机场）飞往俄远东地区阿穆尔州的飞机失事，让我决定去往俄罗斯勘察加之时，带上了特别的心情。在去往勘察加的路途之中，汪集暘先生特别叮嘱，既然去了，在这俄罗斯唯一的高温地热区，又是如此的特殊时刻，要做到“眼勤、手勤和脚勤”，多跑地质剖面，多记录地质现象，带回来与大家分享，所以便有了这份考察报告，亦或叫做“旅行记”，毕竟受限于本人能力以及时间原因（会议每天都是早上7点走，晚上11点回，国际机构也好卷），部分内容考察不够，严谨性可能欠缺，也请大家阅读时以审慎的角度批评指正。

图1考察点、8.7级地震震中和相关火山位置

堪察加广为人知的地质遗产以独特的火山与冰川地貌组合为特征，二者存在显著且持续的相互作用，涵盖至少29座活火山、间歇泉谷和众多热泉，在这些地方可经常同时看到景观级峡湾以及注入太平洋的槽谷。“冰火两重天”的地质遗迹与勘察加当地少数民族如科里亚克族和埃文族独特的生活方式与文化相辅相成，见证着勘察加半岛的悠久历史。彼得罗巴甫洛夫斯克是勘察加首府，我们住宿就在这座城市之中，离得最近的便是米申山。米申山基座直径约1×2公里, 穹丘分布面积约0.3平方公里（Sheimovich等，2007），海拔385米，是彼得罗巴甫洛夫斯克-堪察加市中心的标志性地标（图1和2）。到达其周边，便可看到整座山上植被高度发育，有较厚的第四系沉积土壤层。从其山脚下到顶部，有一条开发较为成熟的道路向上盘旋爬山，汽车和行人均可通过，总长度据说约为600多米，整条路上几乎没有天然地质露头，但是可看到大量河流冲刷形成的碎石，在第四系土壤中，也能见到诸多岩浆岩碎块（图2）。随手捡起岩块，可见明显发育气孔，暗色矿物则是呈柱状分布的角闪石，推测应是安山岩，往山顶方向走，碎块颜色明显愈加偏红，钾长石含量相对较高。根据勘察加自然资源部门的研究显示，穹丘北部坡面的安山岩出露厚度达50-70米，其侧翼被晚白垩世尼科尔斯卡亚组沉积岩覆盖（Sheimovich等，2007），且侵入体基底含有沉积岩捕虏体（Grib，1985）。米申山是一座相对较老的火山，测年显示大约60-70万年（Sheimovich等，2007），接下来我们会探寻较为新近喷发的火山。沿路到达米申山顶，见有观景台和电视台（图2，赶上大雾，并不清楚），其坡面覆盖着住宅与政府建筑。

图2米申山

在ESCAP会议期间，俄罗斯RusHydro公司总工程师对俄罗斯地热开发情况做了总体介绍，俄罗斯有66座地热田，3000多口井，井最深达3.5km，井口温度从40到300℃不等，总地热装机430MW，最好的地热田，显然就在勘察加。之后主办方安排参会代表考察了勘察加著名的地热电站，位于Mutnovsky火山附近的地热电站，装机50MW（图1），遗憾的是电站内部不允许拍照，但现场工程师做了详细的讲解，有问必答。我们还是从地质部分讲起，电站位于火山区，周边地表热显示强烈，沿断裂出露有大量温泉，能见到小规模的水热爆炸现象，同样难以看到岩石露头，但能见到大量玄武岩碎石（图3），且能够见到周边的积雪覆盖（对，8月份仍有积雪覆盖），据文献显示，热田内地热水显著收到冰雪融水的补给。

图3Mutnovsky地热电站周边热显示

现场工程师介绍，Mutnovsky电站有2套独立的发电机组组成，每一套装机25MW，电站共建设有12口生产井，井口大气压6个bar，井口温度160℃，2口回灌井，回灌温度100℃，流量1000m3/h，100%回灌（是不是听起来很羡慕…），回灌井距离生产井约2km远。现场工程师讲发电尾水为液体，并不像开采的时候为气体，所以十分容易回注，而且水内钙含量很低，硅含量很高，由于硅在150℃以上的环境基本不析出，所以不会有结垢的现象。整个发电实际运行功率约为30MW，自耗电占比约4.5%，发电成本折合人民币3-4角钱/度，在获得适度补贴后送往勘察加的城市供电。当问及大地震是否对电站产生影响时，工程师回答影响较小，但可能导致了水头压力的下降。

RusHydro公司总工程师也陪同到了现场，在给大家讲述“棕熊与人对话故事”的同时，强调了电站运行的不易，由于常年有积雪，且积雪多在8m厚，最厚时达25m，周边还时常有棕熊到访，电站内有50个人，都是两周一倒班，以回到远离这里的家。这里交通确实不易，图4可以感受一下积雪的厚度，我所乘坐的越野汽车也因为雪地轮胎漏气短暂抛锚在了路上。

图4电站周边及途中积雪

最后，再回到地震的主题上，如会议中堪察州州长所说，媒体可能都在报道地震可能产生的危害，包括可能引发的海啸，但事实上，我们都安全的坐在这里，堪察加州是零死亡。虽然已经有很多关于这里的工作，地震、火山、地热、能源、人类，但显然还有更多是我们未知的事情！未能拍到据称在勘察加数量比人口还多的棕熊，但看到了当地常年在火山区活跃的小动物-勘察加土拨鼠，与君共享。

图5玄武岩上的勘察加土拨鼠

感谢同事刘鹏（中国科学院地质与地球物理研究所）、邵亥冰（德国亥姆霍兹环境研究中心）的审阅，感谢ESCAP的邀请、中国能源研究会地热专业委员会的推荐和承办方的热情好客！感谢祖国强大带给的信心，愿祖国山河锦绣，归来少年！

孔彦龙

撰写于海参崴机场

2025年8月8日