석순
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1. 개요
석순은 주로 탄산칼슘으로 이루어져 있으며, 동굴 천장에서 떨어지는 물방울에 의해 형성되는 동굴 생성물이다. 석회암 석순, 용암 석순, 얼음 석순, 콘크리트 석순 등이 있으며, 석회암 석순은 가장 흔하게 발견된다. 용암 석순은 용암 동굴에서 용암이 식으면서 형성되며, 얼음 석순은 물이 얼면서, 콘크리트 석순은 콘크리트 구조물에서 칼슘 이온이 침출되어 형성된다. 세계에서 가장 큰 석순은 베트남의 선동 동굴에 있으며, 이란의 샤푸르 동굴에는 석순으로 만들어진 조각상이 있다.
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| 석순 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 구성 광물 | 탄산 칼슘 석고 염화 나트륨 황산 바륨 |
| 형성 | |
| 형성 과정 | 탄산 칼슘을 포함한 물이 동굴 천장에서 떨어지면서 탄산 칼슘이 침전되어 형성됨. 이산화탄소의 화학 반응과 증발에 의해 형성되기도 함. |
| 성장 속도 | 느림 (1년에 약 0.13mm) |
| 특징 | |
| 형태 | 원뿔형 또는 기둥 모양 |
| 위치 | 동굴 바닥 |
| 관련 현상 | 종유석: 동굴 천장에서 아래로 자라는 광물 석주: 종유석과 석순이 만나 기둥을 형성한 것 |
| 용도 | 동굴 생성 연대 측정 연구에 활용 |
| 분포 | |
| 주요 지역 | 대한민국: 고수동굴, 환선굴 등 석회암 동굴 지역 미국: 칼즈배드 동굴 국립공원 프랑스: 디르비 강 계곡 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 순상체 (광물) 동굴 생성물 |
2. 형성 및 종류
석순은 주로 탄산 칼슘으로 이루어져 있으며, 동굴 천장에서 떨어지는 물방울에 의해 동굴 바닥에서 위로 자라나는 동굴 생성물이다.
석순의 종류는 다음과 같다.
종유석이 아래로 자라고, 석순은 위로 자라면서 서로 만나게 되면 석주를 형성한다. 석순을 만지면 피부의 기름이 표면 장력을 변화시켜 성장에 영향을 줄 수 있고, 먼지로 인해 얼룩이 생길 수 있으므로 만지지 않는 것이 좋다.
2. 1. 석회암 석순
석회암 석순은 가장 흔하게 발견되는 동굴 생성물이며, 보통 석회암 동굴에서 형성된다.[4] 석순은 광물화된 수용액으로부터 침전되는 탄산 칼슘 및 기타 광물의 퇴적을 통해 형성된다. 석회암은 탄산 칼슘의 주요 형태인 암석으로, 이산화 탄소를 함유한 물에 의해 용해되어 동굴 내에서 탄산 수소 칼슘 용액을 형성한다.[5] 일반적인 석순 성장을 위해서는 물 속의 이산화 탄소의 분압이 동굴 챔버 내의 이산화 탄소 분압보다 커야 한다.[6] 석순 형성은 동굴 내부의 특정 pH 조건에서만 발생한다.
가장 일반적인 석순은 2차 생성물로서 보통 석회동굴 내에 생성된다. 이 석순의 형성은 지하 동굴 내의 특정 pH 조건 하에서 광물을 포함한 지하수로부터 침전되는 탄산 칼슘 등의 결정화에 의해 발생한다. 기초가 되는 탄산 칼슘은 주로 석회암 형태로 존재하며, 이산화 탄소를 포함한 물에 용해되어 지하 동굴 내에서 탄산수소 칼슘 수용액이 된다.
석순은 형태 용어이며, 암석 종으로서는 결정질 석회암이다.
석순은 함부로 만져서는 안 된다. 피지는 석순 표면에 부착되어 흐르는 광수의 표면 장력을 변화시켜 석순의 성장에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 사람의 접촉에 의한 유분이나 오염은 얼룩을 남기고 영구적인 색 변화를 일으킬 수 있다.
2. 2. 용암 석순
용암 동굴 내부에서 용융된 용암이 흐르는 동안 형성되는 석순의 형태가 용암 석순이다. 그 형성 메커니즘은 석회암 석순과 유사하지만, 석회암 석순은 수천 년에 걸쳐 형성되는 반면 용암 석순은 몇 시간, 며칠, 몇 주 만에 매우 빠르게 형성된다. 용암 석순은 현무암에서 흔히 발견되는 규산질 광물(예: 흑요석)과 유사한 광물 조성을 가지며, 이는 화산 유리의 주요 구성 요소이다.[2]용암 석순과 석회암 석순의 주요 차이점은 용융된 용암의 흐름이 멈추면 석순의 성장도 멈춘다는 것이다. 즉, 용암 석순은 부서지면 다시 자라지 않는다.[2] 용암 동굴의 석순은 형성 과정에서 떨어지는 용융 물질이 여전히 움직이는 용암 흐름으로 떨어져 물질을 흡수하거나 운반하기 때문에 종유석에 비해 드물게 나타난다.
"고드름"이라는 단어에서 파생된 "라바시클"이라는 일반적인 용어는 용암 종유석과 석순에 무차별적으로 적용된다.[2]
2. 3. 얼음 석순
다수의 동굴에서 계절에 따라 또는 연중 내내 발견되는 흔한 석순은 얼음 석순이며, 특히 지상 환경에서는 일반적으로 고드름이라고 한다.[7] 지표면에서 물이 스며듦은 동굴로 침투하여 온도가 어는점 이하일 경우, 물이 바닥에 모여 석순을 형성한다. 수증기가 얼면서 직접적으로 퇴적될 수도 있다.[8] 용암 석순과 유사하게, 얼음 석순은 몇 시간 또는 며칠 안에 매우 빠르게 형성된다. 그러나 용암 석순과 달리 물과 온도가 적합하면 다시 자랄 수 있다. 얼음 석순은 동굴 천장으로 따뜻한 공기가 상승하여 온도를 어는점 이상으로 올릴 수 있기 때문에 석회동굴 석순보다 더 흔하게 나타난다.얼음 종유석도 그 아래에 해당하는 석순을 형성할 수 있으며, 시간이 지남에 따라 함께 자라 얼음 기둥을 형성할 수 있다.
2. 4. 콘크리트 석순
콘크리트에서 파생된 2차 퇴적물은 콘크리트 열화의 결과로, 칼슘 이온이 용액 상태로 콘크리트에서 침출되어 콘크리트 구조물의 밑면에 재퇴적되어 종유석과 석순을 형성한다.[10] 탄산 칼슘이 석순으로 침전되는 것은 용액이 칼슘이 풍부한 침출 용액을 콘크리트 구조물 아래의 땅으로 운반할 때 발생한다. 이산화탄소는 알칼리성 침출 용액에 흡수되어[11] 탄산 칼슘을 석순으로 침전시키는 화학 반응을 촉진한다.[12] 이러한 석순은 높이가 몇 센티미터를 넘는 경우가 드물다.[13]
자연 동굴 환경 밖에서 석순, 종유석, 유석 등을 생성하는 2차 퇴적물은 "칼슘석(calthemite)"이라고 한다.[10] 이러한 콘크리트에서 파생된 2차 퇴적물은 단어의 정의 때문에 "동굴 생성물(speleothem)"이라고 할 수 없다.[9] 석순은 콘크리트 구조물의 바닥에서도 형성될 수 있으며, 그 형성 속도는 자연 동굴 환경에서 생성되는 것보다 훨씬 빠르다.[15]
3. 세계의 석순
세계에서 가장 큰 석순은 베트남의 선동 동굴에 있으며, 높이가 70m가 넘는다.[14][16]
이란 남부 자그로스 산맥의 고대 도시 비샤푸르에서 약 6km 떨어진 곳에 샤푸르 동굴이 있으며, 사산 왕조 제2대 군주 샤푸르 1세의 거대한 조각상이 있다. 이 조각상은 하나의 석순으로 만들어졌으며, 높이는 7m에 가깝다. 
4. 사진
참조
[1]
웹사이트
σταλαγμίας
https://www.perseus.[...]
Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
[2]
서적
An Illustrated Glossary of Lava Tube Features, Bulletin 87, Western Speleological Survey
[3]
간행물
Formation and mineralogy of stalactites and stalagmites
http://www.karstport[...]
2013-07-08
[4]
웹사이트
How Caves Form
https://www.pbs.org/[...]
PBS
2013-07-01
[5]
웹사이트
Calcium
http://www.eoearth.o[...]
Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment
[6]
서적
Speleothem science: From process to past environments
Wiley
2012
[7]
웹사이트
Ice stalactite dynamics
http://www.geologyin[...]
2013-07-08
[8]
웹사이트
Formation of seasonal ice bodies and associated cryogenic carbonates in Caverne de l'Ours, Québec, Canada: Kinetic isotope effects and pseudo-biogenic crystal structures
http://www.caves.org[...]
Journal of Cave and Karst Studies
2013-07-08
[9]
서적
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National Speleological Society Inc.
[10]
간행물
Calcite straw stalactites growing from concrete structures
[11]
간행물
An applied mineralogical investigation of concrete degradation in a major concrete road bridge
[12]
간행물
Luminescence in fast growing stalagmites from Uppsala, Sweden
[13]
간행물
Calcite Straw Stalactites Growing From Concrete Structures
[14]
웹사이트
Son Doong Cave (Hang Sơn Đoòng)
http://www.wondermon[...]
Wondermondo
2014-06-15
[15]
서적
洞くつの科学［スペレオロジイへの道］
築地書館
[16]
웹사이트
Son Doong Cave (Hang Sơn Đoòng)
http://www.wondermon[...]
Wondermondo
2016-11-09
[17]
서적
An Illustrated Glossary of Lava Tube Features, Bulletin 87, Western Speleological Survey
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