초화산
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1. 개요
초화산은 화산 폭발 지수 7 또는 8 이상의 대규모 분화를 일으키는 화산을 의미하며, 일반적으로 1,000 km³ 이상의 겉보기 분출량을 보이는 화산을 지칭하기도 한다. 지하 마그마의 급격한 감압으로 인한 폭발적인 분화는 화쇄류, 화산재, 화산 가스 등을 광범위하게 방출하여 지구 기온 저하, 생태계 파괴 등 심각한 영향을 미칠 수 있다. 과거 초화산 분화는 지구 역사상 대량 멸종 사건과 관련이 있으며, 옐로스톤 국립공원, 토바호 등 전 세계 여러 지역에서 초화산 분화의 징후가 관찰되어 과학자들은 이에 대한 연구와 대비를 진행하고 있다. 특히, 일본과 한반도 또한 초화산 분화의 위험에서 안전하지 않으며, 백두산과 규슈 지역의 화산 활동에 대한 지속적인 관찰이 필요하다.
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| 초화산 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 기본 정보 | |
| 유형 | 화산 |
| 화산 폭발 지수 (VEI) | 8 |
| 특징 | 초플리니식 분화 |
| 분출물 총량 | 1,000 km³ 이상 |
| 관련 용어 | 초화산 |
| 주요 초화산 | |
| 옐로스톤 | 미국 |
| 토바 | 인도네시아 |
| 타우포 | 뉴질랜드 |
| 참고 자료 | |
| 학술 자료 | 아크 마그마 활동, 칼데라, 그리고 슈퍼화산 옐로스톤형 슈퍼화산에서 빠른 마그마 저장소 조립과 분화 유발 메커니즘 연결 석영의 산소 동위원소 구역화에 기록된 인도네시아 토바 칼데라의 마그마 저장소 역학 뉴질랜드 오루아누이 분화: 소개 및 개요 |
| 관련 웹사이트 | |
| 미국 지질조사국 | 슈퍼화산에 대한 질문 |
| 과거 자료 | 미국 지질조사국 |
2. 용어
"초화산"이라는 용어는 1949년에 화산 관련 문맥에서 처음 사용되었으며,[6][7] 2000년 BBC의 과학 프로그램 호라이즌을 통해 대중화되었다.[13][14]
일본에서는 "파국분화(破局噴火)"라는 용어가 사용되기도 하는데, 이는 2002년 소설 사도 일본에서 처음 등장한 용어이다.[44] 소설 속에서는 화산분화예지연락회(火山噴火予知連絡会)가 가쿠토 칼데라의 초대규모 분화를 “깔때기형 칼데라 화산의 파국'적' 분화”라고 발표했지만, NHK의 긴급 보도 프로그램 캐스터가 “파국분화(破局噴火)”라고 잘못 말하면서[45] 일본 국내는 물론 해외에서도 “근대 국가가 멸망할 규모의 폭발적인 거대 분화”를 'Hakyokuhunka'라고 부르게 되었다고 설정되어 있다.[46] 이 용어는 소설의 작중 용어를 넘어, 실제로 일어났거나 앞으로 일어날 수 있는 대규모 분화를 나타내는 말로 일부 화산학자와 언론 보도에서 사용되기도 한다.[47] 하지만, 국제적 또는 학술적인 용어로 'Hakyokuhunka'가 통용되지는 않고 일본에서만 사용되는 용어이며, 영어로는 “Supervolcano”가 유사한 용어로 사용된다.
"초화산"에 대한 명확한 정의는 없지만,[48] 일반적으로 VEI 7 또는 8 이상의 분화를 일으키는 화산을 의미한다.
지하 수 킬로미터(km)에 있는 마그마 덩어리의 마그마에는 지압에 의해 다양한 기체가 녹아 있다. 특히 유문암질 마그마에 그 경향이 강하다. 어떤 원인에 의해 마그마가 갑자기 감압되면 마그마는 발포하여 많은 기체를 분출하고, 마그마 덩어리 자체가 폭발하여 지각 표층부를 날려 버리는 대분화가 된다.[48]
아이슬란드, 시베리아 트랩, 데칸 트랩, 온통 자바 고원과 같은 대규모 마그마 지방은 홍수 현무암 분출의 결과로 형성되며, 이들은 많은 양의 가스를 방출한다.[17] 레위니옹 열점이 생성한 데칸 트랩은 백악기-팔레오기 멸종 사건과 시기적으로 일치하며, 화산 활동이 멸종에 영향을 주었을 가능성이 있다. 시베리아 트랩은 페름기-트라이아스기 멸종 사건과 관련이 있지만, 멸종의 유일한 원인인지는 불분명하다.
(역사상 가장 강력한 폭발성 분화)
3. 메커니즘
일반적인 분화와 달리, 분화의 파괴력은 엄청난 위력이 되며, 화쇄류도 방사상 360도 방향으로 흘러 넓은 면적을 덮는다. 반경 수십km 범위에서 생물이 멸종할 뿐만 아니라, 많은 분출물이 성층권 계면(고도 약 50 km)이나 그 위의 중간권에까지 도달한 결과[49], 지구의 기온이 내려가거나, 종족의 멸망의 원인이 되기도 한다. 폭발 후에는 지표가 크게 함몰되어 칼데라가 형성된다[50].
파국 분화를 일으키는 마그마 덩어리는 납작한 형태로 존재하는 경우가 많으며, 분화하지 않고 지하에서 고결된 유문암질 화성암체의 형태가 납작하다는 최근의 지질학적 지견도 그것을 뒷받침하고 있다[51][52].
4. 초화산 분화의 영향
일반적인 분화와 달리 초화산 분화는 엄청난 파괴력을 가지며, 화쇄류가 360도 방향으로 흘러 광범위한 지역을 덮친다. 대량의 분출물은 성층권이나 중간권까지 도달하여[49] 지구 기온을 낮추고, 생물 종의 멸망을 초래할 수 있다. 분화 후에는 지표가 크게 함몰되어 칼데라가 형성된다.[50]
화산폭발지수(VEI)는 화산 분출물의 양에 따라 결정되는데, 초화산 분출은 VEI 7~8에 해당한다. 1991년 피나투보산 분출은 VEI 6이었지만, 라 가리타 칼데라[53] 등에서는 1000 km³ 규모의 분출이 발생하여 화쇄류 규모가 훨씬 컸다.
5. 과거의 초화산 분화
27,800,000 5000km3 토바호 토바호 인도네시아 수마트라섬 2200~4400톤의 황산 발생 74,000 2800km3 허클베리 봉우리 분화 옐로스톤 열점 미국 와이오밍주/아이다호주 허클베리 봉우리 응회암 2,100,000 2500km3 파카나 칼데라 안데스산맥 칠레 안토파가스타 아타나 이그님브라이트 4,000,000 2500km3 타우포호 타우포 화산지대 뉴질랜드 북섬 오루아누이 분화 26,500 1170km3 세로 갈란 안데스산맥 아르헨티나 카타마르카주 2,500,000 1050km3 용암 샛강 분화 옐로스톤 열점 미국 와이오밍주/아이다호주 용암 샛강 응회암 640,000 1000km3 탐보라산 숨바와섬 (누사틍가라바랏주) 인도네시아 1815년 탐보라 화산 폭발 (1815년).
이 영향으로 1816년은 여름 없는 해가 되었다. 사망자는 92,000명에 달했다.135 120km3 백두산 바이칼 지구대 조선민주주의인민공화국, 중화인민공화국 밀레니엄 분화 (2000년 전). 1,004 100km3 ~ 120km3 아소산 환태평양 조산대 일본 Aso4 테프라. 일본에서 일어났던 최대 규모의 분화. 90,000 600km3 롱 밸리 칼데라 환태평양 조산대 미국 캘리포니아주 비숍 응회암 760,000 600km3 발레스 칼데라 헤이메즈산 미국 뉴멕시코주 115만 년 전과 147만 년 전 두 차례 분화 1,150,000 600km3 키카이 칼데라 환태평양 조산대 일본 가고시마현 아카호야 대분화 6,500 150km3 아이라 칼데라 환태평양 조산대 일본 가고시마현 아이라 칼데라 22,000 450km3 타우포호 타우포 화산지대 뉴질랜드 북섬 타우포 하테페 대분화 1,718 120km3
