黃石公園穿越河流的麋鹿
游客在觀賞“老忠實”間歇泉
發現火山
1870年八九月份，人類在美國的黃石國家公園進行了一次重大的探險活動。作為美國軍隊護航的首領，30歲的陸軍中尉古斯塔夫·多恩(Gustavus C.Doane)跟隨探險隊進入黃石位於懷俄明州的領地。當他登上黃石河上海拔3122米的沃什伯恩山(MountWashburn)往南看時，發現落基山脈似乎缺失了什麼東西，方圓數英裡都是平地，只在遠處有山脈將中間的平地包圍，形成一個巨大的森林地盆。對這種現像多恩只想到一種解釋：“這個巨大的盆地曾是某個死火山的火山口。”
他說得沒錯，美國這個最古老、最著名的國家公園不偏不倚地坐落在地球最大的火山群上，黃石國家公園本身就是一座火山。
上世紀60年代，美國地質調查局的鮑勃·克裡斯蒂森(Bob Christiansen)在研究黃石國家公園火山史時覺得很困惑，他找不到公園的火山口在什麼地方。他覺得多恩中尉指出的那個缺口，肯定是被炸出來的，但是要在山裡炸出約100公裡寬的地方，肯定是一件非常巨大的事情。
事情過了20年，他的困惑才解開。上世紀80年代，美國航空航天局為拍攝月球設計了一種紅外攝影設備，需要先在地球上空拍攝以測試它的性能。專家們決定在黃石公園進行試驗，他們對黃石地區進行了空中拍攝，以測試這些新型的高空照相機。一位考慮周到的官員把一些照片交給了公園管理局，認為它們可以懸掛在某個游客中心。當克裡斯蒂森看到這些照片時，立刻意識到他沒有找到火山口的原因，因為這個火山口大到無法想像，無論從地面上的任何角度觀測，都無法窺其全貌。
照片顯示，黃石超級火山口長85公裡，寬45公裡，深約0.67公裡。而黃石公園從北到南101公裡，從西到東87公裡。也就是說，黃石國家公園很大一部分面積是坐落在火山口上。
黃石火山是一種特殊的火山。正常的火山外貌很明顯，比如盾狀的夏威夷冒納羅亞火山群、錐狀的富士山，前一種是因為高流動性的玄武熔岩平靜流出而形成的，後一種是噴發出的物質堆積在火山口周圍形成的。除此之外，還有一種沒那麼有名、並不造山的火山。英國倫敦大學本菲爾德格雷格災難研究中心教授比爾·麥格(Bill McGuire)說：“許多超級火山都不是典型的山丘狀結構，它們往往藏身在巨大的、坍塌的盆地中，超級火山的熔融岩漿很難被監測出來。”這種火山的威力能大到一瞬間破土而出，留下一個沉降式大坑，即破火山口。這種低調卻威力強大的火山一旦爆發，地幔下方的岩漿會衝破地殼，沿著縫隙噴湧而出，地下的岩漿被掏空，導致火山頂部失去支撐而塌陷，形成一個凹進坍塌盆地中的巨型破火山口(caldera，西班牙語“坩堝”cauldron的衍生詞)。
當時，人們不知道怎樣稱呼這個巨大的火山。之前科學家習慣用火山爆發指數來衡量火山的威力，黃石火山是爆發指數達到8的火山。1815年印度尼西亞坦博拉火山猛烈大噴發，造成直接死亡人數約1萬人，次年全球氣候異常，8.2萬人死於後續的飢荒和疫玻這次大噴發成為有史以來對氣候影響最大的火山噴發，但火山爆發指數也剛達到7。如果指數達到8的話，能量將是坦博拉火山噴發的十幾倍，就像數百萬顆原子彈爆炸，給地球造成的災害將是毀滅性的。
2000年，英國BBC廣播公司拍攝了一部關於火山的紀錄片。在形容火山爆發的規模時，制片方創造了“超級火山”這個詞。沒有任何噴發可以和超級火山噴發來比較，《萬物簡史》一書的作者比爾·布萊森寫道：“要是你把喀拉喀托火山噴出的物質比作高爾夫球，那麼黃石火山最大一次的爆發物質像個大球，你完全可以躲在後面將其作為藏身之地。按照這個比例，聖海倫斯火山噴出的物質不過是一粒豆子。”喀拉喀托火山噴發是近代著名的一次火山噴發，發生在1883年，奪走了3.6萬條人命，發出的轟隆聲在全世界回響了9天，使遠在英吉利海峽的海水晃了半天。而1980年聖海倫斯火山噴發是20世紀以來地球上規模最大的火山噴發之一，造成60多人死亡，將390平方公裡土地變成不毛之地。
可以想像，黃石火山以往在某個時刻噴發時，已經把這片土地炸得七零八落。
一座活火山
克裡斯蒂森現已退休，他之前對BBC說：“每年有數百萬人來到黃石公園，觀賞壯麗的景色和野生動物，很明顯大多數人都沒有意識到他們站在一個沉睡的巨人身上。”直到電影《2012》上映之前，很多美國人也沒有意識到這座巨大的火山。
事實上，黃石國家公園成立之後的幾十年，專家才意識到多恩中尉說錯了，黃石其實是一座活火山。
上世紀50年代，一個名叫弗朗西斯·喬·博伊德(Francis Joe Boyd)的哈佛學生對他在黃石公園發現的凝灰岩產生了興趣。這是一種火山灰因熱和壓力凝結而成的岩石，他當即就意識到這是地質年代很近的一次噴發碎屑留下的痕跡。1965年，克裡斯蒂森發現第二處明顯的凝灰岩，第二年他和同事又發現了第三處。通過鉀－氬測年法，他們判斷這三處凝灰岩是三次火山大爆發的產物。每一次爆發都留下了一個巨大的噴火山口，第三次噴發埋葬了前兩次噴發的大量遺跡。
科學家們由此推算出黃石超級火山的噴發事件。第一次噴發是在1650萬年以前，之後它噴發了大約100次，有研究的只有最近三次，分別是210萬年前、130萬年前和64萬年前。
210萬年前的黃石火山噴發堪稱地球上五大火山噴發之一，也是黃石超級火山可考史上爆發最強大的一次，是最近一次噴發的兩倍。但是，火山噴出的岩漿量達到2450立方公裡，形成的破火山口至今超過100公裡，產生的火山灰足以把紐約州埋在20米的深處，或者把加利福尼亞州埋在6米的深處，整個美國一半面積都被覆蓋。
距今130萬年前，黃石火山再度蘇醒，此次爆發在最近的三次爆發中威力最小，但同樣具有毀滅性。爆發造就了黃石國家公園西側島公園之內的亨利福克破火山口，並且形成了另一片廣泛分布的凝灰岩。
最近的一次爆發距今64萬年，由於距離最近，所以科學家掌握的資料相對比較充足。科學家推算，當時黃石火山噴出的灰柱升上了3萬米的高空，散落到地面的火山灰覆蓋了整個美國西部直到墨西哥灣的廣闊地區。火山碎屑物，包括濃厚致命的塵霧、岩石和氣體，以及被加熱到800攝氏度高溫的致命濃煙，化作滾滾灰色雲團橫掃大地，用數百米厚滾燙、沉重的碎屑填滿整條整條山谷。這次噴發造就了80公裡長、55公裡寬的破火山口，破火山口塌陷陡壁高度在50米以上，噴發物體積達到1000立方公裡，噴進大氣的火山灰在遠離黃石的愛達荷州、路易斯安那州和加利福尼亞州都可見。這次爆發所產生的噴發物覆蓋了周圍1萬平方公裡的土地，也覆蓋了原來的兩個火山口，形成了現在我們所知的這個超級大的破火山口。