전라남도 시도기념물 제24호 화순 백아산 자연동굴의 동굴지질학적 특징 및 형성과정

초록

이 연구에서는 전남 화순군 시도기념물 제24호 화순 백아산 자연동굴(백아산동굴)의 동굴지질학적 분석을통해 변성퇴적암류에서의 용해동굴 형성과정 및 요인에 대한 개념적 모델을 제시하였다. 백아산동굴은 전체적으로 장축이 수 미터에서 최대 10여 m에 이르는 작은 동방 3개와 이들을 이어주는 비교적 협소한 통로들로 구성되어 있다. 이 연구의 일환으로 작성된 동굴도면(cave map)과 내부조사 결과를 함께 고려하면 백아산동굴은최소 3갈래 이상의 가지굴을 포함하는 미성숙 가지형 동굴(rudimentary branchwork cave)로 분류할 수 있다. 백아산동굴 내부에서 관찰되는 통로 횡단면 형태, 동굴미지형(speleogen) 및 퇴적물의 특징과 분포를 토대로해석한 형성 구간은 전체 조사길이 대비 포화대 5.1%, 포화대 내지 상부포화대 8.2%, 상부포화대 11.2%, 상부포화대 내지 통기대 48.4% 및 통기대 27.0%로 나타났다. 동굴지질학적 분석결과를 통해 추정한 백아산동굴의형성 단계는 1) 포화대-상부포화대 미소규모 독립 공동 형성단계, 2) 상부포화대 공동 연결 단계, 3) 상부포화대-통기대 최대 확장 단계 4) 통기대 추가 확장 단계, 5) 현재 최심부 연장 단계로 요약된다. 결론적으로, 백아산동굴의 형성은 탄산염암 지층과 이질암층이 교호하는 변성퇴적암류에서 용해 동굴이 형성되는 모델을 제시해주고 있다. 특히, 이번 연구의 결과는 통로의 확장 및 동굴의 진화가 지하수면 하강과 밀접하게 연관되어 있음을확인시켜주며, 포화대 내에서 소규모의 초기 공동이 발달한 후 통로의 상호 연결에 의해 다양한 유형의 동굴미지형과 동저 퇴적물이 형성되는 일련의 동굴형성과정(speleogenesis)을 제시한다.

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