论文标题：Geothermal Explosion at the 2014 Landslide-Covered Area of the Geyser Valley, Kamchatka, Russian Far East

论文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/4/1/5

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

间歇泉地热田是火山地区最具观赏性的地貌景观之一，通常包含数十至数百个喷发沸水或沸腾泥浆的热液喷口。这些区域因高温沸水和喷口位置、喷发动态的不可预测变化而具有潜在危险性。俄罗斯远东堪察加半岛的间歇泉谷是全球第二大间歇泉集中分布区，拥有70多个命名的间歇泉和热液喷口，同时也是联合国教科文组织世界遗产地。该地区曾于2007年和2014年发生两次大型滑坡，分别移动了2260万立方米和220-270万立方米的物质，掩埋了数十个热液活动点并形成临时湖泊。来自德国地球科学研究中心的Thomas R.Walter教授及其团队和来自爱沙尼亚的Alexander Belousov教授以及团队在GeoHazards 期刊发表文章，通过多源遥感技术，揭示了被滑坡沉积物掩埋12年后重新活动的热液喷口突发爆炸事件，为理解被沉积物覆盖的地热系统复活机制及其危险性提供了新见解。

研究内容

研究团队综合利用直升机航拍（1996、2014年）、三立体Pleiades卫星影像（2018年）和无人机光学/热红外数据（2018、2019年），对间歇泉谷进行厘米级分辨率监测。通过摄影测量技术重建的数字高程模型显示，2018年该区域仍表现为平滑的河床沉积地貌，而2019年数据则捕捉到一个直径7.5米、边缘高0.3米的椭圆形爆炸坑，周围分布着超过150立方米的喷发沉积物。热红外影像显示坑内水体温度接近沸点（96°C），与南侧著名的Bolshoy间歇泉温度相当。通过对比历史影像，研究人员惊人地发现这个新喷发点正是1996年记录的"Malaya Pechka"热液区，该区域在2007年滑坡后被20米厚的碎屑沉积物掩埋长达12年。

研究提出了两种可能的爆炸触发机制：一是沉积物中渗透性层形成封闭的热液囊，在持续加热下达到沸点；二是滑坡沉积物侵蚀卸载导致上覆压力降低，使原有热液系统达到蒸汽饱和状态。现场勘测发现爆炸坑边缘沉积层存在显著温度差异，某些灰色层温度接近沸点，而褐色层则保持低温，这种热力学不均一性可能通过渗透性层控制着沸腾水囊的空间分布。值得注意的是，新形成的爆炸坑距离游客步道仅25米，距离直升机平台和露营地约250米，突显了此类被掩埋热液系统突然复活带来的安全隐患。

研究总结

这项研究通过多时相遥感技术揭示了堪察加间歇泉谷被沉积物长期掩埋的热液系统突发爆炸事件。研究表明，2007年滑坡沉积物在Malaya Pechka热液区形成厚达20米的覆盖层（约780吨砾石和粘土），相当于200-400千帕的静岩压力。经过12年的热液活动积累，该区域在2018-2019年冬季或2019年春季融雪期发生爆炸，形成具有典型喷发沉积环和近沸点水体的新热液坑。这一现象证实了被掩埋的地热系统可能通过沉积层中的渗透性通道重新激活，并产生突发性爆炸危险。研究建立的概化模型为理解全球类似地热区的潜在危险性提供了重要参考，特别是那些经历过滑坡、火山碎屑流或河流沉积作用改造的地热系统。该成果强调了对旅游区被掩埋热液特征进行持续监测和危险性评估的必要性，为地热区安全管理提供了科学依据。

GeoHazards 期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。