Формирование оползней и селей в долине р. Гейзерной на Камчатке: причины и возможности потенциальной активизации

Дешифрирование разновременных космических снимков с 1964 по 2021 г. показало, что в долине р. Гейзерной современные обвально-оползневые процессы наиболее активно идут на ее левом борту в пределах Гейзерного и Верхнегейзерного термальных полей. Доля обнаженных участков склонов со следами активных процессов за этот период увеличилась там на 11–17% и к 2021 г. составила до 30–40% от общей площади склонов. Анализ селевой активности в бассейне р. Гейзерной, где за последние 40 лет трижды наблюдались масштабные селевые процессы, связанные с обрушением значительных фрагментов левого борта долины, позволил установить, что селеносными являются также преимущественно левые притоки реки в ее среднем и нижнем течении. Кроме того, сели левобережной части бассейна, которые формируются в пределах термальных полей в условиях постоянного прогрева и выходов газогидротерм, могут иметь асезонный характер. Проанализировано распределение проявлений эндогенных процессов (участков тепловых аномалий, современных поднятий, разломов, эпицентров локальных землетрясений) и ареалов развития экзогенных процессов (селеносных бассейнов, участков массовых смещений материала со склонов, развития эрозии и аккумуляции рыхлого материала) в долине. По совокупности факторов выделена зона потенциальной активизации склоновых и селевых процессов и развития катастрофических их проявлений, охватывающая левый борт долины р. Гейзерной и ее днище, а также бассейн руч. Лавового. Активизацию склоновых и селевых процессов на левом борту долины мы связываем с трансформацией коренных пород в результате газогидротермального воздействия, а также с повышенным увлажнением и прогревом склонов. Высокие риски обвальных, оползневых и селевых процессов, инициация которых наиболее вероятна на левом борту долины, необходимо учитывать при планировании развития рекреационных объектов в Кроноцком заповеднике. Для обеспечения безопасного туризма в бассейне реки необходимо создание системы мониторинга.

1. Атлас долины реки Гейзерной в Кроноцком заповеднике / ред. А.В. Завадская М.: КРАСАНД, 2015. 88 с.

2. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций: Дальневосточный Федеральный округ Российской Федерации. М.: Дизайн. Информация. Картография, 2007. 324 с.

3. Балдина Е.А., Лебедева Е.В., Медведев А.А. Методика дешифрирования архивных и современных космических снимков для изучения динамики склоновых процессов в долине р. Гейзерная (Камчатка) // Интеркарто. ИнтерГИС. М.: Географический ф-тет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 266−283. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2022-1-28-266-283

4. Балдина Е.А., Лебедева Е.В., Аникина Н.В. Активность геоморфологических процессов на склонах речных долин в условиях газогидротермальных проявлений (по разновременным снимкам и ЦМР) // ИнтерКарто. ИнтерГИС. М.: Географический ф-тет МГУ, 2023. Т. 29. С. 272−287. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2023-1-29-272-287

5. Белоусов А.Б., Белоусова М.Г. Роль оползней в формировании гейзеров Долины Гейзеров, Камчатка // Вулканизм и связанные с ним процессы: матер. XXV науч. конф., посвящ. Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2017. С. 155−157.

6. Воскресенский С.С. Динамическая геоморфология. Формирование склонов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1971. 229 с.

7. Геологическая карта. Л. N-57, м-б 1 : 1 000 000, 3-е изд., 2011. https://vsegei.ru/ru/info/ggk_1000ns/(дата обращения 10.11.2023).

8. Геологическая карта. Л. N-57, м-б 1 : 200 000, 1-е изд., 1981. https://vsegei.ru/ru/info/pub_ggk200-1/ (дата обращения 10.11.2023).

9. Двигало В.Н., Мелекесцев И.В. Геолого-геоморфологические последствия катастрофических обвальных и обвально-оползневых процессов в камчатской Долине гейзеров (по данным аэрофотограмметрии) // Вулканология и сейсмология. 2009. № 5. С. 24–37.

10. Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Коновалова А.А. Локальная сейсмичность района Долины гейзеров по данных полевых наблюдений 2008−2009 гг. // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 1. Вып. 15. С. 90–99.

11. Кугаенко Ю.А., Салтыков В.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю. Развитие модели района Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии и вулкана

12. Кихпиныч (Камчатка) по результатам совместного анализа данных микросейсмического зондирования и локальной геодинамической активности // Физика Земли. 2015. № 3. С. 89–101. https://doi.org/10.7868/S0002333715030096

13. Лебедева Е.В. Виды воздействия вулканической и поствулканической деятельности на флювиальный рельеф // Геоморфология. 2019. № 4. С. 49–66. https://doi.org/10.31857/S0435-42812019449-66

14. Лебедева Е.В. Gas-hydrothermal activities impact on the relief formation of river valleys geothermal zones (Влияние газогидротермальной деятельности на формирование рельефа речных долин геотермальных зон) // Геоморфология. 2022. Т. 53. № 5. С. 116–126. https://doi.org/10.31857/S043542812205008X

15. Лебедева Е.В., Захаров А.Л., Котенков А.В. Формирование террас в долине реки с активными газогидротермальными проявлениями (на примере р. Гейзерной, п-ов Камчатка) // Геоморфология и палеогеография. 2024. Т. 55. № 3. С. 123–145. https://doi.org/10.31857/S2949178924030071

16. Лебедева Е.В., Сугробов В.М., Чижова В.П., Завадская А.В. Долина р. Гейзерной (Камчатка): гидротермальная деятельность и особенности рельефообразования // Геоморфология. 2020. № 2. С. 60–73. https://doi.org/10.31857/S0435428120020066

17. Леонов В.Л. Геологические предпосылки и возможность прогноза оползня, произошедшего 3 июня 2007 г. в Долине гейзеров, Камчатка // Пробл. комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России: матер. первой регион. науч.-технич. конф. Петропавловск-Камчатский: ИВиС, 2007. С. 19–27.

18. Леонов В.Л. Обвал и оползень, произошедшие 4 января 2014 г. в Долине Гейзеров, Камчатка, и их последствия // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2014. № 1. Вып. 23. С. 7–20.

19. Леонов В.Л., Гриб Е.Н., Карпов Г.А., Сугробов В.М., Сугробова Н.Г., Зубин М.И. Кальдера Узон и Долина Гейзеров // Действующие вулканы Камчатки. М.: Наука, 1991. Т. II. С. 94–141.

20. Пинегина Т.К., Делемень И.Ф., Дрознин В.А., Калачёва Е.Г., Чирков С.А., Мелекесцев И.В., Двигало В.Н., Леонов В.Л., Селиверстов Н.И. Камчатская Долина Гейзеров после катастрофы 3 июня 2007 г. // Вестн. ДВО РАН. 2008. № 1. С. 33−44.

21. Рычагов С.Н. Гидротермальная система вулкана Баранского (о. Итуруп): модель геологической структуры // Вулканология и сейсмология. 1993. № 2. С. 59–75.

22. Склоновые геологические процессы / ред. В.Т. Трофимов, О.В. Зеркаль. М.: Перо, 2022. 724 с.

23. Сугробов В.М., Сугробова Н.Г., Дрознин В.А., Карпов Г.А., Леонов В.Л. Жемчужина Камчатки — Долина Гейзеров. Научно-популярный очерк, путеводитель. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2009. 108 с.

24. Фролова Ю.В., Гвоздева И.П., Чернов М.С., Кузнецов Н.П. Инженерно-геологические аспекты гидротермальных преобразований туфогенных пород Долины гейзеров (полуостров Камчатка) // Инженерная геология. 2015. № 6. С. 30–42.

25. Фролова Ю.В., Ладыгин В.М., Рычагов С.Н. Инженерно-геологические особенности гидротермально-метасоматических пород Камчатки и Курильских островов // Инженерная геология. 2011. № 3. С. 40–54.

26. Харченко С.В., Котенков А.В., Лебедева Е.В. Предрасположенность территории с газогидротермальными проявлениями к развитию оползней (на примере долины р. Гейзерной, Камчатка) // География и природные ресурсы. 2025. № 3. С. 102–114. https://doi.org/10.15372/GIPR20250310

27. Черноморец С.С., Лебедева Е.В. Селевые потоки в условиях поствулканической гидротермальной активности (на примере долины р. Гейзерной) // XXXVII пленум Геоморфологической комиссии Российской академии наук: тезисы докл. Всерос. науч.-практич. конф. с международ. уч. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2023. С. 343–349.

28. Ширшова В.Ю., Балдина Е.А., Лебедева Е.В. Опыт применения метода дифференциальной интерферометрии для определения смещений земной поверхности в Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии по данным Sentinel-1A за 2017–2022 годы // Современные проблемы дистанци- онного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 4. С. 133–146. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2023-20-4-133-146

29. Crozier M.J. Multiple-occurrence regional landslide events in New Zealand: hazard management issues // Landslides. 2005. № 2. P. 247–256.

30. Darmawan H., Troll V.R., Walter T.R., Deegan F.M., Geiger H., Heap M.J., Seraphine N., Harris C., Humaida H., Mulle D. Hidden mechanical weaknesses within lava domes provided by buried high-porosity hydrothermal alteration zones // Scientific Reports. 2022. Vol. 12. Art. 3202. https://doi.org/10.1038/s41598-022-06765-9

31. Flynn T., Goff F., Van Eeckhout E., Goff S., Ballinger J., Suyama J. Catastrophic landslide at Zunil I Geothermal Field, Guatemala, January 5, 1991 // Geothermal Resources Council Transactions. 1991. Vol. 15. P. 425–433.

32. Iverson R.M. Landslide triggering by rain infiltration // Water Resources Res. 2000. Vol. 36. № 1. P. 1897–1910. https://doi.org/10.1029/2000WR900090

33. Keefer D.K. Investigating landslides caused by earthquakes − a historical review // Surv. Geophys. 2006. Vol. 23. № 6. P. 473–510. https://doi.org/10.1023/A:1021274710840

34. Kiryukhin A.V. Modeling and observations of geyser activity in relation to catastrophic landslides–mudflows (Kronotsky nature reserve, Kamchatka, Russia) // J. Volcanology and Geothermal Res. 2016. Vol. 323. P. 129–147. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.05.008

35. Kiryukhin A.V., Rychkova T.V., Dubrovskaya I.K. Formation of the hydrothermal system in Geysers Valley (Kronotsky Nature Reserve, Kamchatka) and triggers of the Giant Landslide // Appl. Geochem. 2012. Vol. 27. P. 1753–1766. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2012.02.011

36. Lebedeva E.V., Baldina E.A., Medvedev A.A. Dynamics of slope processes in the Geysernaya river valley (Kamchatka) according to the data of interpretation of multi-temporal space images // Dokl. Earth Sci. 2022. Vol. 507. № 1. P. S9–S18. https://doi.org/10.1134/S1028334X22601262

37. Lebedeva E.V., Zakharov A.L., Mikhalev D.V. The Geysernaya River Alluvium (Kamchatka): Composition and Features of Formation // Dokl. Earth Sci. 2023. Vol. 513. № 1. P. S1–S11. https://doi.org/10.1134/S1028334X23602432

38. Lebedeva E.V., Chernomorets S.S. Debris Flow Activity and Specific Features of Debris Flow Formation in the Geysernaya River Valley (Kamchatka) // Rus. J. Pacific Geology. 2024. Vol. 18. № 1. P. S15–S27. https://doi.org/10.1134/S1819714024700179

39. Leynes R.D., Pioquinto W., Caranto J.A. Landslide hazard assessment and mitigation measures in Philippine geothermal fields // Geothermics. 2005. Vol. 34. № 2. P. 205−217. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2004.08.002

40. Loche M., Scaringi G. Heating-induced strengthening or weakening of clays during slow to fast shearing at landslide stress levels // Geophys. Res. Let. 2022. Arxiv:2211.05058. https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.05058

41. Loche M., Scaringi G., Blahut J., Hartvich F. Investigating the Potential of Infrared Thermography to Inform on Physical and Mechanical Properties of Soils for Geotechnical Engineering // Remote Sensing. 2022. Vol. 14. № 16. Art. 4067. https://doi.org/10.3390/rs13071265

42. Loche M., Scaringi G., Blahut J., Melis M.T., Funedda A., Da Pelo S., Erbì I., Deiana G., Meloni M.A., Cocco F. An Infrared Thermography Approach to Evaluate the Strength of a Rock Cliff // Remote Sensing. 2021. Vol. 13. № 7. Art. 1265. https://doi.org/10.3390/rs13071265

43. Lundgren P., Lu Zh. Inflation model of Uzon caldera, Kamchatka, constrained by satellite radar interferometry observations // Geophys. Res. Let. 2006. Vol. 33. Art. L06301. https://doi.org/10.1029/2005GL025181

44. McNitt J.R. Exploration and Development of geothermal power in California. San Francisco, 1963. 45 p.

45. Newson A.M., Pebble W.M., Browne P.R.L. Landsliding on the Paeroa Fault at Te Kopia. In: Proceedings of the 24th New Zealand Geothermal Workshop / S. Soengkono, P.R.L. Browne (Eds.). Auckland: Univ. of Auckland, 2002. P. 61−65.

46. Romero J.E., Villaseñor T., Arcos R., Polanco E., Becerril L., Pio E., Jullian D. A Late-Pleistocene confined volcanic debris avalanche promoted by hydrothermal alteration at the Tinguiririca volcano (Andes of Central Chile) // J. Volcanology and Geothermal Res. 2024. Art. 108181. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2024.108181

47. Scaringi G., Loche М. A thermo-hydro-mechanical approach to soil slope stability under climate change // Geomorphology. 2022. Vol. 401. Art. 108108. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108108

48. Tang C., Zhu J., Qi X., Ding J. Landslides induced by the Wenchuan earthquake and the subsequent strong rainfall event: a case study in the Beichuan area of China // Eng. Geol. 2011. Vol. 122. № 1–2. P. 22−33. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2011.03.013

49. Wijaya P.K., Zangel C., Straka W., Ottner F. Geological aspects of landslides in volcanic rocks in a geothermal area (Kamojang, Indonesia). In: Proceedings of the 4th World Landslide Forum. Ljubljana, 2017. P. 1–8. https://doi.org/10.1007/978–3–319–53483–1_51

50. Zerkal O.V., Gvozdeva I.P. Landslide Activity and Landslide Hazard in Geyser Valley (Kamchatka Peninsula, Russia) / Natural Hazards and Risk Research in Russia, Innovation and Discovery in Russian Science and Engineering. Springer Nature, 2019. P. 317–344. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91833-4_23

51. ESRI World Imagery // ArcGIS Data Appliance. https://doc.arcgis.com/en/data-appliance/latest/maps/world-imagery.htm (дата обращения 20.01.2025).

52. Landsat data // USGS: science for a changing world. https://earthexplorer.usgs.gov/ (дата обращения 20.01.2025).