俄羅斯勘察加地熱考察記

6月底，收到聯合國亞太經濟與社會委員會（UN ESCAP）邀請，希望我于8月4-8日赴俄羅斯勘察加半島以地熱專家的身份參加可持續能源發展政策對話會（參會人員以亞太各國能源管理人員為主，會議內容見其官方報道，本文不涉及會議內容）。堪察加半島是全球地質標志性區域，作為太平洋板塊與歐亞板塊復雜活躍俯沖帶的一部分，該區域孕育了強烈的火山活動（圖1）。對于一個從事地熱專業的科技工作者而言，這自然是一次十分難得的機會。出發之前，也就是7月30日，勘察加東岸遠海發生8.7級地震，之后余震斷斷續續發生1000余次，部分震級高達7級，持續到我正在寫這份考察報告的此時此刻。會議召開期間（8月6日），在勘察加首府彼得羅巴甫洛夫斯克，也是距離地震最近的大城市（大約150km），我親眼目睹了地震帶來的燈光搖曳，也算是與這次地震有了近距離接觸。與此同時，地震激活了距離彼得羅巴甫洛夫斯克約200km的克拉舍寧尼科夫火山，加之7月24日，從哈巴洛夫斯克（我去彼得羅巴甫洛夫斯克的中轉機場）飛往俄遠東地區阿穆爾州的飛機失事，讓我決定去往俄羅斯勘察加之時，帶上了特別的心情。在去往勘察加的路途之中，汪集暘先生特別叮囑，既然去了，在這俄羅斯唯一的高溫地熱區，又是如此的特殊時刻，要做到“眼勤、手勤和腳勤”，多跑地質剖面，多記錄地質現象，帶回來與大家分享，所以便有了這份考察報告，亦或叫做“旅行記”，畢竟受限于本人能力以及時間原因（會議每天都是早上7點走，晚上11點回，國際機構也好卷），部分內容考察不夠，嚴謹性可能欠缺，也請大家閱讀時以審慎的角度批評指正。

圖1考察點、8.7級地震震中和相關火山位置

堪察加廣為人知的地質遺產以獨特的火山與冰川地貌組合為特征，二者存在顯著且持續的相互作用，涵蓋至少29座活火山、間歇泉谷和眾多熱泉，在這些地方可經常同時看到景觀級峽灣以及注入太平洋的槽谷。“冰火兩重天”的地質遺跡與勘察加當地少數民族如科里亞克族和埃文族獨特的生活方式與文化相輔相成，見證著勘察加半島的悠久歷史。彼得羅巴甫洛夫斯克是勘察加首府，我們住宿就在這座城市之中，離得最近的便是米申山。米申山基座直徑約1×2公里, 穹丘分布面積約0.3平方公里（Sheimovich等，2007），海拔385米，是彼得羅巴甫洛夫斯克-堪察加市中心的標志性地標（圖1和2）。到達其周邊，便可看到整座山上植被高度發育，有較厚的第四系沉積土壤層。從其山腳下到頂部，有一條開發較為成熟的道路向上盤旋爬山，汽車和行人均可通過，總長度據說約為600多米，整條路上幾乎沒有天然地質露頭，但是可看到大量河流沖刷形成的碎石，在第四系土壤中，也能見到諸多巖漿巖碎塊（圖2）。隨手撿起巖塊，可見明顯發育氣孔，暗色礦物則是呈柱狀分布的角閃石，推測應是安山巖，往山頂方向走，碎塊顏色明顯愈加偏紅，鉀長石含量相對較高。根據勘察加自然資源部門的研究顯示，穹丘北部坡面的安山巖出露厚度達50-70米，其側翼被晚白堊世尼科爾斯卡亞組沉積巖覆蓋（Sheimovich等，2007），且侵入體基底含有沉積巖捕虜體（Grib，1985）。米申山是一座相對較老的火山，測年顯示大約60-70萬年（Sheimovich等，2007），接下來我們會探尋較為新近噴發的火山。沿路到達米申山頂，見有觀景臺和電視臺（圖2，趕上大霧，并不清楚），其坡面覆蓋著住宅與政府建筑。

圖2米申山

在ESCAP會議期間，俄羅斯RusHydro公司總工程師對俄羅斯地熱開發情況做了總體介紹，俄羅斯有66座地熱田，3000多口井，井最深達3.5km，井口溫度從40到300℃不等，總地熱裝機430MW，最好的地熱田，顯然就在勘察加。之后主辦方安排參會代表考察了勘察加著名的地熱電站，位于Mutnovsky火山附近的地熱電站，裝機50MW（圖1），遺憾的是電站內部不允許拍照，但現場工程師做了詳細的講解，有問必答。我們還是從地質部分講起，電站位于火山區，周邊地表熱顯示強烈，沿斷裂出露有大量溫泉，能見到小規模的水熱爆炸現象，同樣難以看到巖石露頭，但能見到大量玄武巖碎石（圖3），且能夠見到周邊的積雪覆蓋（對，8月份仍有積雪覆蓋），據文獻顯示，熱田內地熱水顯著收到冰雪融水的補給。

圖3Mutnovsky地熱電站周邊熱顯示

現場工程師介紹，Mutnovsky電站有2套獨立的發電機組組成，每一套裝機25MW，電站共建設有12口生產井，井口大氣壓6個bar，井口溫度160℃，2口回灌井，回灌溫度100℃，流量1000m3/h，100%回灌（是不是聽起來很羨慕…），回灌井距離生產井約2km遠。現場工程師講發電尾水為液體，并不像開采的時候為氣體，所以十分容易回注，而且水內鈣含量很低，硅含量很高，由于硅在150℃以上的環境基本不析出，所以不會有結垢的現象。整個發電實際運行功率約為30MW，自耗電占比約4.5%，發電成本折合人民幣3-4角錢/度，在獲得適度補貼后送往勘察加的城市供電。當問及大地震是否對電站產生影響時，工程師回答影響較小，但可能導致了水頭壓力的下降。

RusHydro公司總工程師也陪同到了現場，在給大家講述“棕熊與人對話故事”的同時，強調了電站運行的不易，由于常年有積雪，且積雪多在8m厚，最厚時達25m，周邊還時常有棕熊到訪，電站內有50個人，都是兩周一倒班，以回到遠離這里的家。這里交通確實不易，圖4可以感受一下積雪的厚度，我所乘坐的越野汽車也因為雪地輪胎漏氣短暫拋錨在了路上。

圖4電站周邊及途中積雪

最后，再回到地震的主題上，如會議中堪察州州長所說，媒體可能都在報道地震可能產生的危害，包括可能引發的海嘯，但事實上，我們都安全的坐在這里，堪察加州是零死亡。雖然已經有很多關于這里的工作，地震、火山、地熱、能源、人類，但顯然還有更多是我們未知的事情！未能拍到據稱在勘察加數量比人口還多的棕熊，但看到了當地常年在火山區活躍的小動物-勘察加土撥鼠，與君共享。

圖5玄武巖上的勘察加土撥鼠

感謝同事劉鵬（中國科學院地質與地球物理研究所）、邵亥冰（德國亥姆霍茲環境研究中心）的審閱，感謝ESCAP的邀請、中國能源研究會地熱專業委員會的推薦和承辦方的熱情好客！感謝祖國強大帶給的信心，愿祖國山河錦繡，歸來少年！

孔彥龍

撰寫于海參崴機場

2025年8月8日