점말동굴은 대부분이 퇴적기원인 석회 암 동굴이다. 토양은 산악지 역, 구릉지, 산록지 등에 다양한 종류의 토양이 분포한다. 동굴의 기본 골격은 주변을 통과하는 단층곡의 일부에 형성되었다. 동굴내의 소규모 수로는 절리의 방향이나 규모에 의해 유도된다. 동굴의 형태와 미지형은 그 지역의 지질구조 및 지하수의 유동과 밀접한 관련이 있다. 동굴내의 점토는 지표로부터 유입되었을 가능성이 크다. 동굴의 성인은 구조적으로 접근하는 것이 필요하다.
중국에 있는 대형동굴로서는 주로 용식동굴이다. 용식동굴의 지리적 분포는 지질상황과 기후조건에 의하여 결정된다. 지질상황은 용식동굴이 이루어 질수 있는 토대이고 기후상황은 용식동굴이 형성될 수 있는 동력적 인소이며 지질구조는 용식동굴이 형성될수 있는 조건이다. 중국 지질사에서 보면 원생대로부터 고생대 중생대에 이르면서 여러차례의 해침, 해퇴가 있었는데 그중에서도 고생대의 해침에 의하여 형성된 석희암이 많다. 중생대에도 해침현상은 있었으나 이때의 퇴적상중에는 석회암상이 매우 적었다. 원생대 시기의 퇴적상중에는 석회암이 적지 않으나 그후의 침식작용을 받아 암층이 엷어졌고 또 내려작용을 받아 변성되어 대리암으로 되었거나 상승된데서 지하수위가 떨어져 용식동형성이 불가능하다. 때문에 중국에 있는 대형동굴은 일반적으로 고생대의 석회암층에 많이 분포되었다.(중략)
동굴은 그 생성의 원인이나 형성과정, 그리고 그 형태에 따라 달리 분류된다. 즉 자연동굴과 인공동굴로 대별되기도 하고, 석회동굴, 용암동굴 및 파식굴로 구분 될 수도 있다. 이와 같이 동굴은 그 형성과정 자체로서 많은 주변 학문과 긴밀히 연관되어 있다고 할 수 있다. 우선 석회동굴 및 용암동굴은 석회암 지역과 화산지역에 발달하므로 지질과 지형학 분야에 깊이 관련된다. (중략)
동굴은 그 증류도 다양하지만 대체로 종유굴이라 불리어온 석회동굴과 제주도의 화산동굴, 그리고 해안에서 보는 해식동굴들이 주종을 이룬다. 이와 같은 동굴은 우리 인간들이 태어나기 훨씬 이전에 벌써 땅 속에서 이루어진 것이다. 종유굴은 석회암지역에서 땅 표면으로부터 지표수가 스며들어 땅속에서 지하수류가 흘러 나간 자리가 이 종류굴인데, 동굴 천정에서 종과 같이 젖과 같이 2차적으로 석회질의 돌가루 퇴적물들이 고드름같이 매달려 있어서 종유굴이라 불리어 왔다.(중략)
동굴에는 석회동굴 그밖에 용암굴과 파식굴 등으로 구별되는데 그 대부분은 석회동굴이다. 석회동굴인 경우 이의 생성과정과 그 특성을 보면 다음과 같다. 지표면에 내린 빗물은 땅속에 스며들어가 지하수류를 이루어 투수층을 따라 흘러 빠져 들어간다. 이때 이 공동이 동굴이 되는데 공동의 천정면에서 떨어지는 물방울이 그 위 지층에서 석회암층을 스며 내릴 때에는 석회질이 용해된 물방울이 공동천정에서 고드름 모양으로 종유석을 발달시키거나 또는 공동바닥에 떨어져 석순을 성장시킨다. 이것이 석회동굴이다.(중략)
중국의 동굴이라 하면 석회동굴이 주로 된다. 국토가 넓기 때문에 중국 본토의 화북, 화남 지방에 분포하고 있는 석회암 대지는 대우 넓게 발달하고 있다. 따라서 이 지역에 많은 동굴들이 있을 것으로 추측되어지고 있으나 아직까지 자연동굴 그대로 방치한 상태이고, 이 동굴의 학술적이고 학문적인 방향에서의 용도로 시행되고 있지 않는 것이 사실이다.(중략)
동굴은 소중한 자연자원이다. 동굴은 오랜 시일을 거쳐서 생성되는 것이므로 그것도 석회암 지역이 아니면 이와같은 동굴은 형성되지 아니한다. 더구나 동굴은 미지의 세계이고 암흑의 신비로운 지하세계이기 때문에 우리 인간에게는 매우 흥미로운 미궁이라고 할 수 있는 지하 복마전이다. 최근에 이르러 세계의 모든 나라에서는 이와같은 지하세계의 탐승을 위한 관광개발이 이루어지고 있다. 예를 들면 일본에서는 전국에 총 87개소의 동굴들이 공개된 관광동굴로 개발되어 있다.(중략)
한반도 각지에는 캠브로-오오도비스기(Cambro-Ordovician)에 속하는 두터운 석회암층이 분포되어 있어 석회암지대 특유의 karst지형을 형성하는 곳이 많다. 그들은 3개의 분포지역으로 구분되는데, 즉, 평안지향사, 삼척지향사 및 옥천지향사 기타 소규모의 분포를 이루는 지역들이다. 이들 지역에는 국지적으로 karst지형의 특징이 잘 관찰되고 있다.(중략)
동굴 퇴적물의 형성과정은 1단계 기권 (Atmosphere): 빗방울 (H2O) 이 대기중에서 CO2의 혼합으로 산성비 (H2CO2)가 되어 석회암 (CaCO3)에 떨어져서 최초의 용식작용이 시작된다. 2단계 토양권 (Pedosphere): 산성비와 석회암성분이 합쳐 형성된 가용성 화합물 (Ca(HCO3)2)은 식생부식(植生腐植)에 의한 토양 (Humic acidic soils) 에 의해 기반암의 용식이 촉진 되어 지표에는 Karren과 석문 (석문(石門) Natural Bridge), 와지 (Dolines, Sinkholes) 지형을 형성시키고, 암석의 분순물은 지표에 남겨져서 결국 적색풍화토 (Residuum, Risidual Redish Soils) 를 만든다. 3단계 암권 (Lithosphere): 용식작용에 의해 지상에서 지하 로 확대되어진 모암의 균열을 타고, 지하의 공간이 지하수의 유입과 유출에 의해 점차 확대되어 동공형의 Conduites; Voids; Shaft 이라는 특수지형을 형성시키고,동굴의 천정으로부터 나온 Ca(HCO3)2 는 탄산염의 지속적인 분해 공급에 의해 동굴내에는 종류석, 석순, 유착석 (Speleothem)등의 새로운 동굴지형 (Speleoscape)을 조성하게 된다. 4단계 수권 (Hydrosphere): 동굴의 형성작용을 거친 물은 동굴지하수로 잔여 Calcite를 함유한 채로 유출 (Spring) 된다. 동굴을 떠난 잔여 Calcite는 또다시 하천유역에 침전시켜서 석회화 단구형의 집적지형 (Tufa Formation: Tufa Dam, Tufa Flowstone)을 최종적으로 동굴을 나와 외벽 이나 하천의 바닦에 형성하는 과정을 거치면서 카르스트 지형의 발달과정이 1차적인 순환을 마치게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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