1. 개요
초화산(超火山, supervolcano)은 화산 가운데 특히 큰 분화를 일으킨 전적이 있는 거대한 화산을 분류하는 개념이다. 일본에서는 '파국 분화(破局噴火)'라는 용어를 사용한다.[1]2. 사례
- 선(先) 캄브리아 기 시기의 명왕누대가 끝난 38억년 전부터인 시생누대부터 분화 흔적이 발견된 초화산의 목록이다. 시생누대 이전의 명왕누대에는 지표면은 거의 대부분이 화산 용암지대였다.
- 아래 표에서 회색 바탕은 사화산, 붉은 바탕은 활화산, 노란 바탕은 휴화산이다.
2.1. VEI 분류에 따른 초화산 분화
화산 분출에 의해 퇴적된 화산재의 부피를 알아낸 후, 그것의 밀도와 해당 성분의 암석 밀도를 비교하여 암석 부피를 계산해낸 결과를 표와 비교하면 된다. 이를 기반으로 화산 분출은 각각 그 등급이 정해질 수 있는데 이를 화산 폭발 지수(Volcanic explosivity Index, VEI)라고 한다.| 화산 규모에 따른 분류 | ||
| VEI 0 | 10,000 m3 이하 | '스트롬볼리'식, '하와이'식[2] |
| VEI 1 | 10,000 m3 ~ 1,000,000 m3 | '스트롬볼리'식, '하와이'식 |
| VEI 2 | 1,000,000 m3 ~ 0.01 km3 | '불칸'식, '스트롬볼리'식, '하와이'식 |
| VEI 3[3] | 0.01 ~ 0.1 km3 | '펠레'식, '불칸'식, '준-플리'식, '하와이'식[4] |
| VEI 4[5] | 0.1 ~ 1.0 km3 | 펠레식, 준-플리니식, 플리니식 |
| VEI 5[6] | 1.0 km3 ~ 10 km3 | 펠레식, 플리니식 |
| VEI 6[7] | 10 km3 ~ 100 km3 | 플리니식, 초-플리니식 |
| VEI 7[8] | 100 km3 ~ 1,000 km3 | 초-플리니식 |
| VEI 8[9] | 1,000 km3 이상 | 초-플리니식 |
초화산의 대분화는 엄청난 양의 쇄설류와 화산재를 방출하여 물리적으로도 광범위한 인적, 물적 피해를 줄 뿐만 아니라, 오랜 시간 주변 지역의 기후를 변화시키고 동식물 등 식생의 생존을 위협한다. 따라서 초화산 분화는 외계적 요인을 제외한 지구상에서 상정할 수 있는 가장 극단적인 형태의 자연재해라고 할 수 있다.[10] 현재 초화산으로 분류되는 화산들 가운데서는 사화산이나 휴화산이 아닌 활화산도 있으며, 이들이 역사적 사례와 동급의 대분화를 일으킨다면 VEI 7급만 하더라도 일대의 여러 국가가 멸망하는 원인이, VEI 8급은 인류가 절멸하는 원인이 될 수 있다.
다행히도, 인류 문명이 건설된 이후 VEI 8급에 해당하는 화산이 분화한 적은 없다. VEI 8급 중에서 최근에 분화한 화산은 뉴질랜드의 타우포 화산지대(TVZ)에 속해 있는 와카마루 칼데라 분화로 추정되며, 1만 8천년 전에 일어났다. 이는 빙하기로 유명한 플라이스토세에 발생한 VEI 8급 분화 중 가장 마지막 분화이기도 하다.
현재까지 조사된 바에 따르면, 지난 2,000년 동안의 화산 폭발 가운데 가장 강력했던 것은 200년의 타우포 호수 분화와 946년의 백두산 분화 그리고 1815년 인도네시아의 탐보라 화산 분화이다. 이밖에 17세기 에게해 연쇄 분화(미노아 분화)와 15세기 소빙하기를 일으킨 정체불명의 화산 분화 등이 거론된다. VEI 7급 분화는 기원후 약 5번 정도 발생했으며, 최근의 분화는 1815년 인도네시아의 탐보라 화산 분화이다.
참고로 현재 지구상에서 가장 큰 마그마 챔버는 칠레와 볼리비아에 걸쳐 있는 알티플라노-푸나 화산지대(Altiplano-Puna Volcanic Complex, APVC)에[11] 있으며, 이 마그마 챔버의 크기는 무려 50만km³에 달한다고 한다. 이 곳은 850만년 전에 형성되어 210만년 주기로 분출한다고 하고, 현재 지구상에 있는 모든 초화산들 중 가장 크게 분화할 수 있다고 한다. # 즉 VEI 9급 이상의 분화가 현실화될 수 있다는 것. 이 때문에 이 지역을 슈퍼볼케이노를 넘어 하이퍼카노로 불리기도 한다.
2.1.1. VEI 8급으로 분화한 흔적이 발견된 초화산
- 영국 스코틀랜드의 글렌코 지역은 4억 7,000만년전 대륙간 충돌로 생성된 산지에서 무려 500만년 동안 VEI 8급 이상의 폭발을 하면서 형성된 칼데라 지형이다. 단 정확한 분출량은 알려지지 않아서 아래 표에는 넣지 않았다.
- 미국 애팔래치아산맥은 오르도비스기 및 트라이아스기 대멸종의 원인으로 추측되는 초화산으로 형성되었으며, 정확한 분출량은 밝혀지지 않았으나 특히 판게아를 분리시켰던 트라이아스기 대폭발의 경우 현생누대 최대 분출로 1,600만km³으로 추정하는 학자들도 있다. 또한 오르도비스기 말기에 일으켰던 대폭발 역시 지구 반대편까지 화산재로 뒤덮이게 만들었다. 기사
| <rowcolor=white> 순위 | 이름 | 폭발 흔적의 현재 위치 | 최초 대분화 시기 | 총합 분출량(km³) | 비고 |
| 1 | 라가리타 칼데라 | 미국 콜로라도 주 산 후안 산맥 | 2,800만년 전 신생대 올리고세기 | 5,400km³ | VEI 8급 현재 사화산 |
| 2 | 옐로 스톤[12] | 미국 서북부 | 210만년 전 신생대 플라이스토세 초기 | 3,500km³ | VEI 8급 최초 폭발인 210만년 전 2,450km³의 분출량으로 분화[13] 후, 2번째 분화는 130만년 전에 280km³,[14] 3번째 분화(1,000km³)는 64만년 전이며, 4번째 분화는 웨스트 덤브 칼데라를 형성한 17만년 전이다. 옐로스톤 열점에 속함 현재 활화산 |
| 3 | 토바호 | 인도네시아 수마트라 섬 | 7만4천년 전 신생대 플라이스토세 | 2,800km³ | VEI 8급 최초 분화부터 7만 4,000년 전까지 총 4번의 대규모 분화 발생. 2004년 및 2005년 남아시아 대지진 발생 알프스-히말라야 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 4 | 와카마루 칼데라 | 뉴질랜드 | 18,000년 전 신생대 플라이스토세 말기 | 2,550km³ | VEI 8급 환태평양 조산대에 속함 현재 휴화산 |
| 5 | 파카나 칼데라 | 칠레 안토파가스타 안데스산맥 | 400만년 전 신생대 플라이오세 | 2,500km³ | VEI 8급 환태평양 조산대에 속함 현재 휴화산 |
| 6 | 아티틀란 호수 | 과테말라 솔롤라 주 | 1,100만년 전 신생대 마이오세기 | 1,800km³ | VEI 8급 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 7 | 에모리 칼데라 | 미국 뉴멕시코 주 | 3,490만년 전 신생대 에오세 말기 | 1,310km³ | VEI 8급 현재 사화산 |
| 8 | 불삼 칼데라 | 미국 뉴멕시코 주 | 2,850만년 전 신생대 올리고세기 | 1,200km³ | VEI 8급 현재 사화산 |
| 9 | 타우포 칼데라 호수 | 뉴질랜드 북부 | 26,500년 전 신생대 플라이스토세 말기 | 1,170km³ | VEI 8급 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 10 | 세로갈란 칼데라 | 아르헨티나 카타마르카주 | 250만년 전 신생대 플라이스토세 초기 | 1,050km³ | VEI 8급 환태평양 조산대에 속함 현재 휴화산 |
| 11 | 톤다노 호수 | 인도네시아 술라웨시섬 | 220만년 전 신생대 플라이스토세 초기 | 1,000km³ | VEI 8급 알프스-히말라야 조산대에 속함 현재 활화산 |
2.1.2. VEI 7급으로 분화한 흔적이 발견된 초화산
- 너무 오래돼서 발견하지 못한 경우를 제외하면, 즉 비교적 최근의 VEI 7급의 분화 기록이 있는 화산은 분출 위치가 환태평양 지진대이거나 그 근처에 위치하고 있다.
- 1257년의 인도네시아 롬복(Lombok)섬 사말라스(Samalas) 화산 분출은 분출에 대한 지역 자체 기록[15]이 남아 있어 학자들의 주목을 끌어 왔으며, VEI 6급 이상임은 확실하다. 그러나 VEI 7급에 해당하는지는 불확실하여 아래의 목록에는 포함시키지 않는다. 일부 자료[16]는 이를 VEI 7급으로 보고 있다.
- 기원 후 200년의 타우포 호수의 하타페 분출(Hatepe Eruption), 946년 백두산의 1,000년 분출(The Millenium Eruption), 1815년의 탐보라 분출을 기원후 3대 폭발로 칭한다.
| <rowcolor=white> 순위 | 이름 | 위치 | 최초 대분화 시기 | 분출량(km³) | 비고 |
| 1 | 아소산 | 일본 구마모토현 동부 아소 지방 | 9만년 전 신생대 플라이스토세 | 600km³ | VEI 7급 2016년 구마모토 지진, 울산 지진, 경주 지진 및 2017년 포항 지진[17] 발생. 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 1 | 발레스 칼데라 | 미국 뉴멕시코 주 | 147만년 전 신생대 플라이스토세 | 600km³ | 현재 휴화산 |
| 1 | 롱 밸리 칼데라 | 미국 캘리포니아 주 | 76만년 전 신생대 플라이스토세 | 600km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 4 | 캄피 플레그레이 | 이탈리아 나폴리 | 39,280년 전 신생대 플라이스토세 | 500km³ | '네안데르탈인 멸종'의 원인으로 추측. 초화산 중 인구 밀집 지역과 가장 가까이 있음[18] 알프스-히말라야 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 5 | 쿠릴 칼데라 | 러시아 캄차카 화산군 | BCE 6400 | 170km³ | 최근 캄차카 지진 발생. 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 6 | 키카이 칼데라 | 일본 가고시마현 이오 섬 | BCE 4300 | 150km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 관련 정보 관련 논문 |
| 6 | 아이라 칼데라 | 일본 규슈 남부 가고시마현 사쿠라지마 반도 | 3만년 전 | 150km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 7 | 백두산 | 북한 량강도 / 중국 지린성 | 대락 5만년 전 | 100km³이상, 정확히 알려지지 않음 | 946년 백두산 대분화는 40-98km³로 화산폭발지수 6임. 현재 활화산 |
| 8 | 타우포 화산지대 | 뉴질랜드 북부 와이카토 섬 | CE 200 | 120-130km³ | 기원후, 최초로 분화한 초화산[19] 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 9 | 탐보라 화산 | 인도네시아 소(小) 순다 열도 | CE 1815 | 120km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 10 | 미노아 산 | 그리스 티라 | BCE 1641 | 100km³ | 미노아 문명 멸망의 원인으로 추정 산토리니 형성 알프스-히말라야 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 10 | 마자마 산 | 미국 오리건 주 | BCE 5700 | 100km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
| 10 | 매컬리 화산지대 | 뉴질랜드 케르마데크 | BCE 4500 | 100km³ | 환태평양 조산대에 속함 현재 활화산 |
2.2. 현무암질 초화산 분화
'화산 폭발 지수(VEI)'의 경우, 어디까지나 '화산 쇄설물(화산재, 화쇄류 등)'을 분출하는 폭발적 분화에만 적용된다.때문에 해령이나 한라산 같은 '현무암질 마그마 분출'에는 적용할 수 없는 차이점이 있다.
- 중국 쓰촨성의 어메이산[20]은 시베리아 트랩과 함께 페름기 대멸종의 원인으로 추정되는데, 시베리아 트랩 분출로부터 800만년 전부터 분화를 시작했다. 단, 정확한 분출량은 알려지지 않아 아래에는 넣지 않았다.
| <rowcolor=white> 순위 | 이름 | 분화 흔적의 현재 위치 | 최초 대분화 시기 | 총합 분출량(km³) | 전체 분출 면적(km²) | 비고 |
| 1 | 시베리아 트랩 | 러시아 시베리아 | 2억 5,100만년 전 고생대 페름기 말 | 650만km³ | 180만km² | 100만년 동안 분화 페름기 대멸종의 원인 추측. 현재 사화산 |
| 2 | 데칸 트랩 | 인도 데칸 고원 | 6,602만년 전 중생대 백악기 후세 | 150만km³ | 50만km² | 30만년 동안 분화 K-Pg 멸종의 원인 추측. 현재 사화산 |
| 3 | 타무 매시프 | 태평양 샤츠키 해저 고원 | [21] | [22] | 31만 km² | 분화가 끝난 시기는 1억 4400만년 전 중생대 백악기 전세로 추정. 현재 사화산 |
| 4 | 테타구슈 - 백 익스플로츠 - 아크 분지(Tetagouche-Exploits back-arc basin) | 캐나다 뉴브런즈윅 주 | 4억 6,600만년 전 고생대 데본기 | 12,000km³ | 현재 사화산 | |
| 5 | 파라나-에텐데카 트랩 | 브라질 파라나 주 | 1억 3,200만년 전 중생대 백악기 | 8,600km³ | 현재 사화산 |
3. 관련 문서
[1] 본래 일본의 소설가 이시구로 아키라(石黒耀)가 재난 소설 '사도일본(死都日本)'을 쓰면서 조어한 것이나 워낙 유명해져서 대중적으로 쓰이게 된 말이다.[2] 둘 중 어느거라도 규모가 작으면 된다.[3] 이쯤부터 화산 분출은 극도로 위험해지기 시작한다. 섬 전체에 막대한 피해를 입힌 1995년 수프리에르 화산 분출도 대부분 여기에 머문다.[4] 하와이식 분출은 조용하다고 말하지만 분출량이 어마어마할 수 있기 때문에 랭킹이 높아져도 포함된다.[5] 여기서부터는 분출 기둥이 성층권까지 치솟는다. 이 규모의 분출부터는 보통 재앙이 일어난다.[6] 1631년 18,000~ 20,000명의 인명 피해가 발생한 베수비오 화산 분출과 세인트 헬렌스 화산 1980년 분출, 통가를 폐허로 만든 2022년 훙가 통가-훙가 하파이 화산 분출이 여기에 속한다.[7] 여기에 이르게 되면 전설적인 화산 분출로 기록된다. 1883년 36,000명의 인명 피해가 발생한 크라카토아 화산 분출, 미국 항공 기지를 폐허로 만든 피나투보 1991년 분출(아슬아슬하게) 등이 포함된다.[8] 이 등급은 문명이 시작된 이래 인류가 경험한 가장 강력한 화산 폭발 규모다. '946년 백두산 화산 분화'나, 문명 시대 이후 폭발 중 가장 최근의 초화산 폭발인 '1815년 탐보라 화산 분화'가 이 영역에 해당한다.[9] 이 영역의 분출은 고고학적으로도 고증하기 어렵고, 남은 것은 지질학적 흔적 뿐이며, 인류의 조상까지 거슬러 올라가도 아주 조금만 경험한 화산 폭발 규모다. 대표적으로 인도네시아의 토바호 분출, 미국의 옐로스톤 분출 등이 있으며, 신생대 최대의 분출은 700만년 전에 등장한 유인원인 '사헬란트로푸스 차덴시스' 조차 경험하지 못한 3,600만년 전에 분출한 미국의 인디언 피크 칼리엔테 칼데라 분출이다. 그리고 2,800만년 전의 라가리타 칼데라 분출이 그 뒤를 잇는다. 참고로 인디언 피크 칼레엔테 칼데라와 라가리타 칼데라 분출은 옐로스톤 분출의 2배 이상이었다. 그리고 이 영역의 최대 분출은 1억 3,200만년전 중생대 백악기 시절에 있었던 브라질의 파라나-에텐데카 분출로 옐로스톤의 3배 이상이었다.[10] 이론적으로만 따지면 외계로부터의 초대형 운석 충돌이나 감마선 폭발, 강력한 태양풍이 지구의 대기권이나 자기장을 날려 버린다든지, 지구 내에서도 매우 짧은 기간에 갑작스러운 자기장 역전이나 전지구적 지각 변동이 일어난다든지 하는 것을 생각해볼 수 있으나, 이들은 현실성 면에서 비교적 가까운 과거에도 분화한 적이 다수 있는 초화산 분화와는 비교하기 어렵다.[11] VEI 8급 이상의 초화산 여러개가 밀집되어 있으며, 파카나 칼데라도 이들 중 하나다.[12] 국립공원 자체의 면적만 해도 하나의 도에 맞먹는 규모이며, 칼데라의 전체 면적이 서울만하다.[13] 허클베리 리지(Huckleberry Ridge Tuff)라는 응회암(凝灰岩) 지대와 아일랜드 파크 칼데라( Island Park Caldera )가 만들어졌다.[14] 헨리 포크 칼데라와 메사 폴즈 지대가 만들어졌다.[15] 《바밧 롬복》(Babad Lombok)[16] 예를 들면 이곳[17] 관련기사[18] 그냥 나폴리 자체가 화산 위에 만들어진 도시라고 보는게 편하다. 바로 옆의 베수비오 화산도 이 화산의 일부분인 것으로 여겨진다.[19] 이 폭발과 946년 백두산 폭발, 1815년 탐보라 화산 폭발을 기원후 3대 화산 폭발이라고도 부른다.[20] 한국식 독음으로는 아미산이며, 무협에서 아미파가 있는 곳으로 자주 나오는 그 산이다.[21] 심해에 위치한 해저라서 정확한 측정이 어렵다.[22] 이것 역시, 심해에 위치한 해저라서 정확한 측정이 어렵다.