Семячинский геотермальный район, расположенный в центральной части Восточно-Камчатской грабен-синклинали, характеризуются аккумулятивно-вулканическим рельефом.Район является частью Восточной вулканической зоны, содержащей на данном участке вулканические морфоструктуры Гамченского ряда вулканов, Кроноцкую сопку, вулкан Крашенинникова на севере, вулканы Тауншиц и Унана на западе и вулканы Малый Семячик, Карымский и другие на юге (рис 1 ).

На протяжении всей известной истории развития Узон-Семячинский геотермальный район находился в режиме растяжения земной коры. Это выражалось в постоянном (от верхнего мела до голоцена) опускания этой области и образования Восточно-Камчатского прогиба. Синхронно с образованием терригенно-осадочной толщи происходили инъекции пластовых интрузивов, часто сопровождавшиеся подводными излияниями высокоглинозёмистых базальтов толеитового ряда, свидетельствовавших о неглубоком расположении магмогенерирующих зон в верхней мантии. Этот период магматической активности не отличался широким проявлением пирокластических образований и гидротермальной деятельности. Зеленокоменные изменения типа пропилитов в эффузивах, вулканогенно-кремнистые образования в терригенно-осадочных толщах мела и палеогена-неогена скорее всего свидетельствуют о слабых эманациях летучих из внедрившихся расплавов, которые, вероятно, не отличались высокими температурами или остывали настолько быстро, что не могли служить дренами, по которым могло поступать тепло из глубоких недр, с уровней верхней мантии.

В конце олигоцена в описываемом районе стали формироваться мелководные толщи, что свидетельствует о перекомпенсации прогиба терригенно-осадочных толщ. В дальнейшем район находился в условиях субаэрального и континентального режима. Ведущую роль, очевидно, сыграли дифференцированные тектонические движения по окраинам прогиба в противовес продолжающемуся опусканию его центральной части. В результате этого по границам тектонических подвижек переменного знака в меловых и палеогеново-неогеновых толщах образовались системы ступенчатых сбросов. Ко времени плиоцена на структурном прогибе произошло образование грабенсинклинали. Этот тектонический режим сохранился до настоящего времени. Период становления грабенсинклинали характеризовался как тектонической перестройкой, так и изменением режима магматической деятельности. В осевой части Восточно-Камчатской грабенсинклинали геодинамическая обстановка выражалась в режиме растяжения, который, вероятно, не был постоянным и был вызван активизацией тектонических движений на всё протяжении Восточной Камчатки, от Лопатки на юге до Гамченского ряда а севере.

В плиоценовое время широкое проявление ареального базальтового вулканизма свидетельствует о тектоническом режиме, унаследованном от мелового- палеогеново- нижненеогенового времени, для которого характерна площадная магматическая проницаемость. В дальнейшем происходит формирование щитовых вулканов и зарождение стратовулканов. Это свидетельствует о преобладающей роли линейных зон растяжения, о локализации растягивающих подвижек широтной ориентации вдоль узкой зоны, которая выразилась в региональном вулканическом раздвиге. К раздвигу приурочен плейстоценово-голоценовый магматизм. Это изменение геодинамического режима описываемого района Восточной Камчатки сопровождалось изменением вулканической деятельности. Чёткость структурного оформления разнонаправленных нарушений сопровождается возникновением крупных вулканических структур, таких как стратовулканы Гамченского ряда, вулканы Кроноцкий, Крашенинникова, Кихпиныч, Узон, Унана, Большой Семячик и южнее вулканы Карымской группы. Появились контрастные серии базит-кислых пород,в которых кислые разновидности представлены в основном пирокластикой, свидельствующей о высокой газонасыщенности инъецируемых расплавов. Кислые породы образовались путём смешивания коровых низкотемпературных расплавов, насыщенных летучими (в основном, Н₂О) с высотемпературными базальтовыми, генерировавшими в верхней мантии. Формирование смешанного расплава сопровождалось выделением газовой фазы из низкотемпературного кислого расплава и эвакуацией его за счёт газлифта. При этом в магматических каналах происходило локальное понижение уровня (аналогичные процессы характерны для пароводяных или газонефтяных скважин ). Учитывая большие мощности и объём пирокластических потоков в Узон-Семячинском геотермальном районе, следует предполагать, что понижение уровня откачки газонасыщенной магматической смеси в магмоводах было значительным. За счёт чего в некоторых случаях в верхних и средних горизонтах литосферы этого района создавались условия для стекания выплавок из среды, окружающей магматические очаги, которые, согласно экпериментам Вайли и Татла (Whyllie, Tuttle, 1960 ) должны были иметь более кислый состав. Кроме того, стимулирование газлифтом откачки расплава из корового магматического очага приводило к резкому снижению в нём давления. Это могло быть дополнительным фактором, влияющим на увеличение притока базальтового мантийного материала с более глубоких уровней, чем это происходило в первый этап извержения или в случае отсутствия стимулирующего эффекта, который обусловлен наличием кислого корового магматического резервуара.

Такой процесс извержения смешанного газонасыщенного расплава осуществлял не только большую перестройку в верхней мантии на уровнях генерации базальтового расплава и в средней коре, но и производил большие изменения в субповерхностной и поверхностной частях вулканических структур. Эвакуация большого количества расплава из корового очага, вмещающих пород, понижение давления в зоне влияния корового очага, всё сопровождалось соответствующим структурообразованием. Последнее выражалось в проседании поверхности; заполнении этих структур материалом извержений, формированием поверхностных водоёмов и более строгой локализацией тепловой разгрузки во время образования мощных высокотемпературных гидротермальных систем типа артезианских бассейнов.

Становление корового магматического очага в Узон-Семячинском геотермальном районе произошло в среднем плейстоцене в юго-западном секторе стратовулкана Кихпиныч. В этот период базальты характеризуются более высокотемпературным режимом, что свидетельствует о глубинности очагов их генерации. В верхнем плейстоцене характер извержений кислого расплава изменился. Преобладали эффузивные внедрения более высокотемпературного расплава смешанного происхождения. В их формировании участвовали высокотемпературные базальты с температурами около 1350-1400° С (Белоусов и др., 1983; Гриб, 1985; 1986 ).

Проявление кислого вулканизма выразилось в образовании экструзивных куполов в юго-западном секторе вулкана Кихпиныч и кислых вулканов. Извержение лав и образование экструзии происходили в обстановке оледенения, которое существовало в конце верхнечетвертичного времени. В результате взаимодействия раскалённой силикатной массы, обладающей значительным запасом тепла, с ледником, приблизительная мощность которого достигала на этом участке 150-200 м, развивались специфические формы вулканогенных структур. Так, например, эффузии малого размера в приконтактных частях вспучивались с образованием коренных пемз, которые частично размывались потоками талых вод и переотлагались в подлёдных туннелях вблизи или га некотором расстоянии от эруптивных центров. В тех случаях, когда масса эффузивного материала была достаточно большой, происходило проплавление ледника на всю его мощность. Вновь образованные временные водотоки, обладающие большой мощностью и живой силой, прорезали каньоны. Однако, по мере продвижения расплава в стороны, он быстро остывал в контактной зоне с ледникомм и замедлял своё движение вплоть до полной остановки на небольшом удалении от эруптивного центра. Последующие порции расплава не имели возможность продвигаться по литорали и громоздились сверху. Вероятно, так образовались платоэкструзии Круглая и южная часть Гейзерной.

Кроме того, в нижней части склонов таких экструзий образовался грунтовый поток, насыщенный вулканическими газами, которые обладали свойствами кислых растворов. Последние перерабатывали породы, вмещающие этот грунтовый поток, в глины и опалиты. Такие изменения характерны для сопки Жёлтой, расположенной в южной части стратовулкана Кихпиныч и для экструзии левого борта долины р. Гейзерной.

В результате эрозионного вреза, образованного временными водотоками в слабосцементированнымх вулканогенно-осадочных породах, выполняющих озера Узон- Гейзерной депрессии и являющихся верхним водовмещающим комплексом Гейзерной гидротермальной системы, образуется очаг поверхностной разгрузки парогидротерм с образованием пульсирующих и периодически фонтанирующих кипящих источников и паровых площадок. В верхнечетвертичное время внедрение экструзии горы Белой вызвало в Узонской депрессии образование западного очага разгрузки парогидротерм ( Узонских термальных источников).