“山不可貌相”為什麼能導致災難的超級火山看起來都是“平”的？

火山是由高溫岩漿，及其伴生的氣體和碎屑從地殼噴出而形成的一種特殊地質構造。超級火山噴發。由於其巨大的破壞力，被認為是未來人類面臨的十大自然災害之首。超級火山的發現源於一次非常偶然的經歷。

7.5萬年前發生了什麼

1988年初夏，一個科學小組來到格陵蘭島採集冰芯樣本，研究大氣及其長期變化。研究小組的氣候學家zilinsky發現，大約7.5萬年前含有氣候信息的冰芯中的硫含量極高。他們計算出，當時每立方米大氣中有1900微克硫，幾乎是正常水平的40倍。大氣中高濃度的硫會引發產生硫酸
（H2SO4）的化學反應。當時大氣中最致命的化學物質在2000到40億噸之間。這表明，在75000年前，有一個巨大的全球事件，導致大量硫進入大氣。
與此同時，數千公里外的另一位科學家也取得了驚人的發現。邁克·朗皮諾是世界頂級地質學家之一。他可以通過一種微小的海洋生物有孔蟲的外殼看到地球的氣候歷史。有孔蟲一生都從海水中吸收氧氣。隨著海水溫度和氧氣濃度的變化，它們的殼組成也會發生變化。朗皮諾的精確計算發現，在地球歷史上的某個時候，海水的溫度突然下降。通常，海水要幾十萬年才能冷卻下來。根據朗皮諾的說法，造成這次海溫下降的唯一原因是冰期。他計算了全球海洋溫度下降的時間點，大約在75000年前。
在比較了他們的證據之後，這兩位科學家認為，引發冰河時代的溫度下降是由一次猛烈的火山噴發釋放出大量硫磺引起的。他們的問題是：噴發的火山在哪裡？
因為即使是當時世界上最大的火山，也無法排放出硫磺，與齊林斯基發現的硫磺量相比。人類歷史上沒有一座火山能造成如此大規模的海溫下降。
發現超級火山

在印尼蘇門答臘島上，有一個多巴湖。這個湖的特殊之處在於它的規模很大，長約100公里，寬約30公里，水深更是驚人的2000米。地質學家克瑞格發現，湖邊陡峭的牆壁就像一個掉進水底的火山口。克雷格還在湖上數百米處發現了火山灰。1994年夏天，克瑞格將多巴湖周圍的火山灰送到加拿大多倫多大學維格實驗室進行分析。魏斯格以查明火山灰的來源而聞名，堪稱火山灰源區的“奇人”。

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自1988年（在克瑞格送來多峇湖火山灰樣品之前整整6年），許多人已經將火山灰樣品發送給韋斯以確定來源。這些灰樣來自遙遠的不同地方，但它們的化學成分非常接近，它們都形成於同一時期：7.5萬年前。
魏斯格對此非常困惑，因為火山灰通常只在火山周圍散佈數百公里，這種未知的火山灰怎麼可能分佈在6500公里之外？魏斯格認為，這些分佈廣泛的火山灰樣本一定來自同一次極其猛烈的噴發，但他對火山灰的來源一無所知。直到1994年，魏斯格才從克瑞格那裡收到多巴湖的樣本，線索才浮出水面。

多巴湖樣品與魏斯格從四面八方收集的神秘火山灰成分吻合。多巴湖周圍噴出的岩漿非常巨大，只有一座火山的岩漿室才能產生如此巨大的岩漿。這是火山學的最新發現之一——超級火山。這個火山一次至少可以噴發1000立方公里的岩漿。人類歷史上最猛烈的噴發只能在這些超級火山面前相形見絀。
因此，多巴湖是世界上火山爆發最猛烈的地方。多巴湖是火山噴發留下的巨大火山口。7.5萬年前，岩漿在多巴湖地下堆積，到達整個岩層的頂部。由於岩漿對地表的巨大壓力，地表破裂。岩漿房頂部開始塌陷並下沈到岩漿房中，岩漿沿塌陷頂層外圍擠壓噴出。火山一噴發，整個地面就崩塌，岩漿猛烈噴發，產生大量火山灰和火山碎屑流，摧毀一切經過的地方。在接下來的幾天裡，破壞的力量還在繼續。它的羽流很高，可能高達幾十公里。科學家們還計算出，這次噴發可能已經持續了一兩週，留下一個2000米深的洞，然後被雨水填滿，成為今天的多巴湖。這也是世界上最大的火山口湖。

什麼是超級火山

超級火山是指火山爆髮指數為8的火山。火山噴髮指數（VEI）是用岩漿噴發量來衡量火山釋放能量的指標。VEI最小值為0（對應噴出岩漿量小於0.0001 KM3），最大值為8（對應噴出岩漿量大於1000 KM3）。火山噴髮指數每增加1個單位，以立方公里為單位的岩漿噴發量就增加一個數量級。
VEI達到7的火山噴發體積為100-1000立方千米之間,地球上這種規模的火山並不多見,噴發週期約為1萬年。VEI為8的超級火山噴發量超過1000立方公里，復發週期約10萬年。地球上這些火山的數量更少。
超級火山通常在噴發後會形成一個巨大的火山口，包括美國的黃石火山、桑托里尼火山、印度尼西亞的多峇火山和新西蘭的陶波火山。地球上最近一次超級火山噴發是75000年前蘇門答臘島爆發的多巴火山。
超級火山除了規模巨大外，還有一個特點，就是人們很難發現它的確切位置。一般來說，火山是典型的錐形，而超級火山的結構是扁平的。

重回冰河期

一旦超級火山爆發，它將如何影響我們和我們賴以生存的地球？可以說，超級火山的爆發將影響現代文明的方方面面，包括食物資源、氣候和飲用水：火山爆發後，地表溫度將急劇下降，水源將受到火山灰的汙染，農作物將歉收，牲畜將死亡

超級火山毀滅生命的巨大力量來自於噴發過程中產生的大量火山灰和二氧化硫氣體。火山附近的人類和其他生物根本無法承受高溫和高速火山水屑流的衝擊。即使是遠離火山噴發區的人們，如果不採取任何預防措施就吸入掉下來的火山灰，就如同於吸入細小而鋒利的鋼針。當火山灰進入肺部時，會導致肺部血管擴張，最終窒息。這是因為吸入的火山灰會與人體肺部的水結合，然後變成水泥一樣，讓人喘不過氣來。
二氧化硫是超級火山氣體的重要組成部分，其對生物的致命影響是二氧化硫會改變地球的氣候，從而危及地球上所有生物。
讓我們以多巴火山為例來說明超級火山爆發的可怕後果。根據現有資料，多巴火山是造成持續1000年的低溫氣候的主要原因，這種低溫氣候發生在7.5萬年前，形成了1000年以上的小冰期。為了瞭解超級火山將如何影響地球，科學家們用計算機模擬它。模擬結果表明，超火山噴發確實會引起氣溫下降和冰期的形成。

根據計算機模擬，超級火山爆發後，二氧化硫氣體進入大氣，與水分子結合形成硫酸。這個不斷膨脹的硫酸雲開始移動，覆蓋了噴發點周圍的廣大區域。後來，硫酸雲慢慢擴散到地球的大部分地區，阻擋了陽光，並將其反射回太空。儘管天空看起來晴朗，但只有很少的陽光能穿透雲層。與此同時，由硫酸和火山灰組成的致命濃雲慢慢地殺死了地球上的動植物和大部分人類：植物由於無法進行光合作用而逐漸枯萎死亡，自然食物鏈被破壞，最後動物和人類死於饑荒。
隨著氣溫的持續下降，地球上的冰雪覆蓋面積開始增加。冰雪也會反射陽光。結果，地球的溫度繼續下降。地表被越來越多的雪覆蓋，所以更多的陽光被反射回太空。這樣，地球表面的溫度就失去了控制，冰川開始形成。海水也很冷，地球逐漸進入冰期。在地球的這個時候，雪一直在下。在格陵蘭島，多年來有層層降雪。數千年後，這場降雪被擠壓成1000多米厚的冰層，成為格陵蘭冰層。

黃石公園的真相

黃石公園是美國最著名、最受歡迎的國家公園，每年吸引300多萬遊客。事實上，黃石火山也是一座休眠的超級火山。在過去的兩百萬年裡，黃石火山經歷了三次大規模噴發。20000年前，黃石火山第一次大規模噴發，岩漿體積為2450立方公里。火山灰覆蓋了今天美國國土面積的一半。這是地球上五大火山爆發之一，形成一個直徑超過100公里的火山口。13000年前，火山再次爆發，在黃石國家公園西側形成了亨利福克火山口，形成了另一個分佈廣泛的凝灰岩。早在64萬年前，黃石地區也發生過一次超級噴發，形成了一個長80公里、寬55公里的黃石火山口。火山口崩塌高度超過50米，噴發岩漿體積達到1000立方公里。如果在今天，遠離黃石的愛達荷州、路易斯安那州和加利福尼亞州，幾乎都可以看到大量火山灰被拋入大氣。

黃石公園以其世界上最壯觀的熱液景觀而聞名。但很少有人知道，這一壯麗景色的創造者來自他們腳下數公里的致命力量。如此宏大的熱液景觀位於巨大的岩漿房頂部，將周圍岩石和水加熱，從而形成神奇的熱液奇觀。黃石公園的超級火山雖然處於休眠狀態，但仍極為危險和不穩定。科學家估計，未來黃石公園仍有可能發生超級火山噴發。如果黃石公園發生超級噴發，全世界的死亡人數將超過以往噴發的總和。
為了跟蹤黃石公園地表形變，黃石火山觀測站的科學家利用衛星定位系統工具和先進的InSAR新技術對地質條件進行監測和分析。他們將這些數據與1996年的數據進行比較後發現，黃石火山口的北部有隆起，隆起地點代表的岩漿集中地離諾裡斯間歇泉盆地不遠。
黃石公園作為地震活動較為頻繁的地區，每年發生1000-3000次地震。雖然大多數地震震級很小，但只有地震儀能探測到它們。但地震帶來的危險不可低估，因為地震可能會使火山中心的岩漿室破裂，導致岩漿外流。

為了建立岩漿房的圖像，地震學家把地震波資料作為窗口，透視深部地球，獲得三維圖像。通過測量地震波到達地震儀的時間，可以計算出岩漿房的大小。利用這一方法，地震學家測量了黃石公園岩漿房系統的體積約為20000-25000立方公里，長約80公里，寬約40公里，深約8公里。這意味著黃石公園地下的岩漿量遠遠超過超級火山爆發所需的量。現在的問題是,這裡的超級火山究竟何時會噴發？
知名超級火山知多少

目前，地球上最具代表性的四座超級火山包括：美國黃石火山、新西蘭陶波火山、印尼蘇門答臘多巴火山和希臘聖托里尼火山。

1.位於美國黃石公園正下方的黃石超級火山在地球歷史上曾經噴發過數次，地殼仍然不穩定。如果今天黃石超級火山爆發，在3到4天內，大量火山灰將越過海洋到達歐洲大陸。模擬預測，美國四分之三的領土將受到影響。最大的危險是在1000公里的地區，那裡90%的人口無法倖免。美國東海岸也將被1釐米厚的火山灰覆蓋。

2.陶波湖超級火山，位於新西蘭。除非事先知道，否則你不會把陶波湖看作火山。陶波湖是兩萬年前由一座巨大的火山形成的。它本身就是一個巨大的隕石坑。
看上去很平靜的陶波湖，其實有著不平凡的歷史。在過去的25000年中，它已經爆發了28次，這是2000年前的最後一次。這一次是過去5000年,人類所見的最劇烈的一次火山噴發。它冷卻了半個地球以外的地中海氣候，甚至亞洲的氣候，並導致火山顆粒落在格陵蘭島的冰原上。

3.多巴超級火山，位於印度尼西亞蘇門答臘島。它是世界上最大的超級火山，位於貫穿蘇門答臘中部的斷層線上。科學家推測，在上一次火山噴發中，它們造成了近6-10年的火山冬天。人類在進化史上遇到了一個大的瓶頸期，幾乎滅絕，只剩下1萬人。多巴超級火山爆發後，地球進入了人類歷史之前的最後一個冰河期，倖存的人類可能已經遷移到非洲。當然，這一理論仍有很多爭議，但超級火山噴發造成大量人類死亡的事實是不可否認的。

4.希臘聖托里尼超級火山。“一半海水，一半火焰”是聖托里尼前世的壯觀景象。這個島實際上是海中的一座火山。3000多年前，它猛烈地爆發了。在那次噴發中，火山把島嶼的一半埋在水裡，一半從海里拉出來，變成了懸崖島嶼。據說這裡5000年前就有高度文明。柏拉圖在2000年前的對話中首次提到這塊富含金銀的大陸。這個文明的消亡原因被認為是火山爆發，以及由火山爆發引起的地震和海嘯。甚至一些研究人員推測，《出埃及記》中的大部分事件都可以用公元前16世紀聖托里尼島的火山爆發來解釋。這次火山爆發的威力大約是核彈的1000倍。
除了四座著名的超級火山外，其他的超級火山還包括加利福尼亞東部的長谷火山和日本印度尼西亞和南美的大火山。