أظهرت دراسة سويسرية أن اختلاف درجة كثافة المواد المنصهرة داخل البراكين الهائلة عن الوسط الحجري المحيط بها، كفيل وحده بثوران هذه البراكين واندلاع هذه الحمم البركانية. وقال فريقان من الباحثين الدوليين: إن مجرد انخفاض كثافة الحمم البركانية السائلة عن الصخور المحيطة بها، يمكن أن يعطي هذه الحمم البركانية دفعة كفيلة باختراق القشرة الصخرية التي يبلغ سمكها مئات الأمتار. وأوضح الباحثون في مقالين منفصلين بمجلة "نيتشر جيوساينس" المتخصصة أن هذه الانفجارات النادرة للبراكين العملاقة، تقذف عادة بما لا يقل عن ألف كيلومتر مكعب من المواد الملتهبة، أي ما يعادل نحو مائة ضعف ما رمى به بركان بيناتوبو في الفلبين عام 1991 الذي يعد أحد أقوى براكين القرن العشرين. وتخلف هذه البراكين العملاقة حفرة في القشرة الأرضية بدلا من المخروط البركاني المعروف، وهذا المخروط عبارة عن غرفة الحمم البركانية التي أفرغت حممها من خلال البركان، والتي يمكن أن يصل قطر الواحدة منها إلى 100 كيلومتر. ويعود انفجار آخر مثل هذه البراكين العملاقة إلى عشرات الآلاف من السنين، ومنها بركان يلوستون كالديرا في الولايات المتحدة وبركان بحيرة توبا في إندونيسيا وبركان بحيرة تاوبو في نيوزيلندا. والبراكين هي تضاريس برية أو بحرية تخرج أو تنبعث منها مواد مصهورة حارة مع أبخرة والغازات مصاحبة لها على عمق من القشرة الأرضية، ويحدث ذلك من خلال فوهات أو شقوق، وتتراكم المواد المنصهرة أو تنساب حسب نوعها لتشكل أشكالا أرضية مختلفة منها التلال المخروطية أو الجبال البركانية العالية، والأجزاء الرئيسية للبركان أربعة هي (المخروط البركاني، الفوهة، المدخنة، اللوافظ الغازية).