암석해안
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1. 개요
암석 해안은 해양 파도의 지속적인 작용, 즉 마식으로 인해 가파른 경사를 이루는 해안 지형을 의미한다. 파도의 침식, 풍화, 생물학적 침식 등 다양한 요인에 의해 형성되며, 해식애, 파식대, 해식대, 시 스택, 해식 동굴 등과 같은 특징적인 지형을 포함한다. 암석 해안은 침식에 강한 사암, 석회암, 화강암 등으로 구성되며, 파도가 곶을 침식하여 자연 아치나 스택을 만들기도 한다.
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| 암석해안 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 파도가 가파른 절벽을 형성한 해안 |
| 영어 | Cliffed coast (클리프드 코스트) |
| 특징 | |
| 형성 과정 | 파도의 침식 작용으로 형성 지반의 융기 또는 해수면의 하강으로 인해 해안선이 노출되면서 형성되기도 함 |
| 지형 | 해식애: 파도의 침식으로 깎여 만들어진 절벽 파식대: 해식애 아랫부분에 파도의 침식으로 평탄하게 깎여 나간 지형 해식동: 해식애의 약한 부분이 파도에 깎여 동굴처럼 형성된 지형 시스택: 파도에 깎여 해안가에 홀로 남은 바위 기둥 시 아치: 해식동이 연결되어 아치 형태로 형성된 지형 |
| 암석 종류 | 암석의 종류와 구조에 따라 침식 속도가 달라짐 |
| 활용 | |
| 관광 자원 | 뛰어난 경관으로 관광 자원으로 활용됨 |
| 생태계 | 독특한 생태계를 형성 |
| 주의사항 | |
| 안전 | 낙석 위험이 있으므로 안전에 유의해야 함 |
2. 암석 해안의 형성과 침식
암석 해안은 사암, 석회암, 화강암과 같이 침식에 비교적 강한 물질로 구성되며, 절벽 앞에는 평평한 암석 파식대가 형성된다. 이는 수위 수준 또는 그 아래에서 보존된 절벽의 기저부를 나타낸다. 해안에 지각변동이 발생하면 이러한 파식대는 해안 테라스로 융기될 수 있으며, 유스타시 해수면 변화를 고려하여 해수면을 기준으로 융기량을 계산할 수 있다. 침식에 약한 물질로 구성된 절벽 해안에서는 파식대가 형성되지 않고 해변이 형성된다.[1]
절벽의 경사각은 구성 재료의 절리, 층상 구조, 경도, 침식 과정 등 다양한 요인에 따라 달라진다.[2] 해안 절벽이 무너지면서 해안선은 내륙으로 후퇴하며, 이 속도는 파도의 세기, 절벽 높이, 폭풍 해일 빈도, 기반암 경도에 따라 달라진다. 독일 메클렌부르크 해안은 연간 약 25cm 후퇴하는 반면, 잉글랜드 남부 백악 절벽은 매년 0.5cm만 후퇴한다. 절벽 해안은 독일 퓌르트 섬의 레드 클리프처럼 느슨한 기반암 재료나 헬골란트의 붉은 사암 절벽과 같은 경암에서도 발생할 수 있다.[1]
아타카마 사막의 칠레 북부 해안 절벽은 단애 후퇴 과정에서 유래되었으며, 현재 절벽은 지질 단층을 따르지 않는다.[3]
파도가 암석 절벽 해안의 곶 양쪽 좁은 지점을 깎으면 자연 아치가 형성될 수 있다.[4] 아치가 무너지면 스택이 파식대에 남게 된다. 독일 헬리골란트의 Lange Anna, 영국 도싯의 올드 해리 록스가 대표적인 예이다.
급경사 해안 절벽은 대규모 산사태로 인해 발생할 수 있으며, 하와이 제도나 카보베르데 같은 해양 섬 화산의 수중 측면에서 흔히 발생한다.[5][6]
암석 해안은 산지가 바다에 가까운 곳, 출입이 복잡한 침수성 해안선에서 주로 발생한다. 침식 작용으로 해식대 등이 발달하며, 해안선이 복잡하여 천연 양항이 되고 어업이 발달하기도 한다.
일본에서는 세토 내해 일대와 규슈 북서부 해안, 아시즈리곶, 무로토곶, 노토 반도, 사도섬 등 해안 단구가 발달한 융기성 해안에서 볼 수 있다.
2. 1. 파도의 침식 작용
지표면이 지하수면 아래로 비교적 가파르게 기울어진 해안 지역에서, 해안선에 대한 해양 파도의 지속적인 작용, 즉 마식으로 인해 절벽이 생성될 수 있다.[1][2] 절벽 기슭을 공격하는 파도는 지속적인 마식 작용으로 파식구를 형성하여 돌출부를 만드는데, 이 돌출부는 절벽이 깎여 나가면서 크기가 커지다가 자체 무게로 인해 무너진다. 부서진 잔해는 바다의 작용에 의해 점차 절벽 앞쪽에서 멀리 운반된다.[1]
암석 해안의 침식은 파랑에 의한 침식, 풍화, 생물학적 침식 등의 작용에 영향을 받으며, 육상에서 작용하는 매스 무브먼트, 하천, 빙하, 바람 등의 작용에도 영향을 받는다.
파랑의 침식 작용은 파형 경사[8]가 급한 파도가 밀려드는 곳이나, 돌출된 곶 주변에 파랑이 집중되는 곳, 파랑의 작용에 영향을 받기 쉬운 무른 쇄설물이 있는 곳에서 특징적으로 나타난다. 파랑의 침식 작용에는 파랑의 진동이나 파랑에 의한 암석 타격, 파랑과 암석 사이의 공기 압축, 정수압 변화, 파랑에 의한 깎임 등이 있으며, 앞의 4가지는 주로 파랑 쇄파대나 여울파대에서 일어난다. 파랑이 암석에 부딪힐 때, 파랑과 암석 사이에 있는 공기에 높은 압력이 가해지거나, 고속으로 움직이는 파랑의 압력으로 물이 암석 틈새로 밀려 들어가 갇힌 공기를 압축하여 암석을 벗겨낸다. 깎임이란, 이때 벗겨진 암설이 파랑에 의해 움직이면서 절벽을 깎는 작용이며, 잘게 부서진 암설이 해저 위를 이동하면서 해안 단구가 깎여나간다.
2. 2. 풍화 작용
암석 절벽 해안에서 파도의 작용은 해안선 후퇴의 유일한 원동력이 아니다. 기반암의 일반적인 풍화 작용도 거의 똑같이 중요하다.[2]해안에서의 풍화 작용에는 수화 작용, 염의 결정 작용, 암석의 팽창, 이완, 동결 작용, 용해 등이 있으며, 고조위 부근에서 강하게 작용한다. 해수면 부근의 풍화는 균질하고 세립이며, 수평 층리[9]를 가진 퇴적암에 가장 강하게 작용하며, 파도에 의한 침식 작용에 의해 운반되는 암설이 생긴다. 해안의 동결 작용은 고위도 지방, 특히 절벽면에 영구 동토나 눈으로부터 담수가 공급되는 장소에서 암석 파쇄 작용으로서 중요하다고 여겨진다.
2. 3. 생물학적 침식 작용
생물에 의한 침식 작용은 연체동물, 해면동물, 만각류 등의 생물이 퇴적물이나 암반을 걸러내거나, 깎거나, 구멍을 내는 작용으로, 주로 열대 얕은 바다에서 일어난다. 평균 고조위 부근에서 청록조류가 석회암의 용해를 촉진하거나, 해양 생물이 광합성을 멈추는 야간에 열대의 얕고 따뜻한 해수가 석회암의 온화한 용매가 되는 것이 그 예이다.3. 암석 해안의 특징적인 지형
암석 해안은 침식에 강한 암석으로 이루어져 있으며, 파도의 작용으로 여러 특징적인 지형이 발달한다. 대표적인 지형으로는 해식애, 파식대, 해식대 등이 있다.
파도가 암석 절벽 해안의 곶 양쪽에 좁은 지점을 깎아내면 자연 아치가 형성될 수 있다.[4] 아치가 해안선이 더 멀리 후퇴함에 따라 무너지면 스택이 파식대에 남게 된다. 독일에서 가장 잘 알려진 예는 헬리골란트의 Lange Anna이며, 영국에서는 도싯의 올드 해리 록스가 대표적인 예이다.
암석 절벽 해안에서 해안선 후퇴의 주된 원동력은 파도의 작용이지만, 기반암의 풍화 작용 또한 중요한 역할을 한다.[2] 암석 해안은 산지가 바다에 가까이 있는 곳에서 많이 발생하며, 출입이 복잡한 침수성 해안선에서 발생하기 쉽다. 침식 작용으로 해식대, 해식애, 해식동 등이 잘 발달하며, 해안선이 복잡하기 때문에 천연의 양항이 되어 어업이 발전하는 경우가 많다.
일본에서는 세토 내해 일대와 규슈 북서부 해안에서 많이 관찰되며, 아시즈리곶, 무로토곶, 노토 반도, 사도섬 등 해안 단구가 발달한 융기성 해안에서도 볼 수 있다.
해안에서는 해수의 작용으로 육지가 침식되는 해식 현상이 발생한다. 조간대는 항상 해수에 덮여 있는 부분보다 침식의 영향을 더 받기 쉽고, 해식 작용에 의해 형성된 침식 지형을 해식 지형이라고 한다. 해식 작용 중에서 가장 중심적인 작용은 파식이며, 파식 작용에 의해 형성된 지형을 파식 지형이라고 한다. 암석 해안에서는 험준한 절벽과 그 앞에 펼쳐지는 완만한 경사의 플랫폼이 특징적으로 나타난다. 그러나 실제로는 해안에 따라 암석의 종류, 크기, 구조, 파도 등에 따른 침식 정도, 해면 변동의 정도가 다르므로, 암석 해안에서 보이는 지형은 각각 다르게 나타난다.
3. 1. 해식애 (Sea Cliff)
해식애는 바다에 면한 산지나 대지에서 주로 파도의 침식을 받아 생기는 절벽으로, 파식애라고도 한다.[1][2] 산지가 침강하여 급경사가 물에 잠기면 파도의 침식을 받아 절벽 아래에 해식와가 만들어진다. 하부가 움푹 들어가면 상부가 무너져 내리는 과정이 반복되면서 절벽은 점차 뒤로 물러난다. 이러한 절벽의 후퇴는 파도의 타격뿐만 아니라, 암반 틈새에 들어간 물이나 공기의 압력에 의해서도 일어난다. 절벽 아래에는 암석이 깎여나가 평탄한 파식대가 형성되며, 파식이 더 진행되면 파식동이 생기기도 한다. 해식애가 후퇴하는 속도는 파도의 세기, 파도가 밀려오는 횟수, 암석의 강도 등에 따라 달라진다.3. 2. 파식대 (Wave-cut Platform)
파식대는 주로 조간대에 있는 평탄한 대지로, 절벽의 기부인 고조면에서 저조면 이하로 약간 경사지면서 뻗어 있다. 파식대가 형성되기 위해서는, 해식을 받는 암석의 저항 강도와 해식의 강도의 관계가 중요한데, 암석의 저항이 파도에 비해 강하면 그 부분은 이암이나 암초가 되어 파식대 위에 남는다. 반면 암석의 저항력이 약한 곳은 반대로 골이 된다. 또한 파식대의 형성에는 파도에 의한 작용 외에, 해식애의 기부가 침식되어 상부가 붕괴되면서 생긴 암설이 바닥을 깎는다는 마모 작용도 관계하고 있다. 더 나아가 해면 부근에서의 현저한 풍화 작용력도 파식대의 형성에 영향을 주고 있다.[4]암석 해안은 사암, 석회암 또는 화강암과 같이 침식에 비교적 강한 물질로 구성되어 있으며, 절벽 앞에는 평평한 암석 파식대 또는 마모 플랫폼이 형성된다. 이것은 수위의 수준에서 또는 그 아래에서 보존된 절벽의 기저부를 나타낸다. 해안에 지각변동이 발생하면 이러한 마모 플랫폼은 해안 테라스로 융기될 수 있으며, 이로부터 유스타시 해수면 변화를 고려하여 해수면을 기준으로 융기량을 계산할 수 있다. 침식에 대해 그다지 강하거나 거의 저항력이 없는 물질로 구성된 절벽 해안에서는 파식대가 형성되지 않고 해안 절벽 앞에 해변이 형성된다.
3. 3. 해식대 (Abrasion Platform)
조간대에서 보이는 파식대와 소애(nip)를 경계로 하여 한 단 아래에 있는, 해면 아래에서 보이는 침식면으로, 바다쪽으로 완만하게 경사져 있다. 모래나 자갈 등으로 얇게 덮여 있다.[4] 파식대를 침식함으로써, 그 종단면은 파식대보다 평행에 가까워진다. 파도에 의한 선택적인 침식을 받아, 해식구가 형성되는 경우가 있으며, 또한 해식대보다 바깥쪽에는 퇴적 지형이 보이는 경우가 많다. 파도의 에너지는 육지에 가까워질수록 작아지기 때문에, 그것이 원인이 되어 생긴 것이라고 한다.4. 암석 해안에서 볼 수 있는 미지형
암석 해안에서는 다음과 같은 다양한 미지형을 볼 수 있다.
- '''파식 노치''': 파도의 침식 작용이나 해수의 용해 작용에 의해 해식애 아랫부분에 생기는, 깊이보다 폭이 넓은 움푹 파인 곳이다.
- '''벌집 모양 풍화''': 풍화 작용으로 암석 표면에 벌집 모양의 구멍이 생기는 현상이다. 직경 수 센티미터의 다수의 구멍이 벌집 모양을 이루며, 주로 사암 표면에서 많이 관찰된다.
- '''타포니''': 풍화 작용으로 암석 내부의 물질이 제거되면서 암석 표면에 생기는 원형이나 타원형의 구멍이다. 화강암과 같은 결정질 암석에서 잘 발달하지만, 사암, 석회암, 응회암에서도 볼 수 있다. 구멍의 직경은 수십 센티미터에서 수 미터이며, 주로 지중해성 기후대나 열대, 아열대의 건조 지역, 습윤 기후의 해안에서 잘 발달한다. 염류 풍화가 주요 원인으로 알려져 있다.
- '''해식 와''': 하천 바닥이나 강가의 단단한 암석 표면에 생기는 원통형의 깊은 구멍이다. 암석 표면의 구멍에 들어간 작은 돌멩이들이 물살에 의해 회전하면서 암석을 깎아 만들어진다. 주로 사암이나 셰일 등의 퇴적암, 화강암 등에서 볼 수 있다.
- '''버섯 바위''': 건조 지대에서 보이는 버섯 모양의 암석이다. 바람에 날리는 모래가 암석의 아랫부분만 침식시켜 만들어진다. 해안에서는 산호초의 아랫부분이 파도나 생물에 의해 침식되어 만들어지기도 한다. 침식이 심해지면 뿌리가 꺾이기도 한다.
- '''귀신 빨래판''': 단단함이 다른 사암과 이암이 번갈아 쌓인 지층이 오랫동안 파도에 침식되어 만들어지는 지형이다. 부드러운 이암은 깎여나가고 단단한 사암이 남아 빨래판처럼 보인다. 일본에서는 미야자키현의 아오시마가 유명하다.
4. 1. 시 스택 (Sea Stack)
자연 아치가 무너지면 시 스택이 파식대에 남게 된다.[4] 시 스택은 해식의 강도보다 저항성이 강한 암석 부분이 육지에서 떨어져 남아있는 비교적 높은 고립암이다. 단단한 화성암이나 오래된 퇴적암이 포함된 곳에서 형성되기 쉽다. 와카야마현의 하시구이 해안과 영국의 와이트 섬에 있는 니들스가 유명하다. 독일에서 가장 잘 알려진 예는 헬리골란트의 Lange Anna이며, 영국에서는 도싯의 올드 해리 록스가 대표적인 예이다.4. 2. 파식구, 해식구
파식대 위에서 볼 수 있는 홈 모양의 미지형으로는 파식구와 해식구가 있다. 파식구는 모래나 쇄설물이 파도에 의해 운반되어 약한 암석을 연마하거나, 해식 와가 연결되어 형성되며, 파식대를 파괴한다.[10] 해식구는 층리나 절리, 단층 등 부드러운 부분이 선택적으로 침식되어 형성되며, 파식대를 새기는 파식구와 연속되어 나타난다.4. 3. 해식 동굴 (Sea Cave)
절리나 단층, 단층 파쇄대 등 부드러운 부분이 파랑의 선택적 침식을 받음으로써 해식애의 하부에 생기는 미지형으로, 폭보다 깊이가 큰 웅덩이를 말한다.[10] 길게 뻗은 곶이 양쪽에서 파도에 의한 침식을 받고, 그 침식이 진행되어 해식 동굴이 터널처럼 양쪽에 개구하면 그것은 아치(arch)나 해식 동문(tunnel), 자연교가 된다.4. 4. 기타 미지형
암석 해안에서는 다양한 미지형을 볼 수 있다.- '''시 스택''': 해식 작용보다 강한 암석 부분이 육지에서 떨어져 나와 섬처럼 남아있는 지형이다. 단단한 화성암이나 오래된 퇴적암이 있는 곳에서 잘 만들어진다. 와카야마현의 하시구이 해안과 영국의 와이트 섬에 있는 니들스가 유명하다.
- '''파식구''': 플랫폼 위에서 보이는 홈 모양의 지형이다. 모래나 작은 돌멩이들이 파도에 의해 움직이면서 약한 암석을 깎아내거나, 해식 와가 연결되어 만들어진다. 파식구는 파식대를 깎아낸다.
- '''해식구''': 해식대에서 보이는 홈 모양의 지형이다. 층리나 절리[10], 단층처럼 약한 부분이 선택적으로 침식되어 만들어진다. 해식구는 파식대를 깎는 파식구와 연결되어 있다.
- '''파식 노치''': 파도나 바닷물의 용해 작용으로 해식애 아랫부분에 생기는 움푹 들어간 곳으로, 깊이보다 폭이 넓다.
- '''해식 동굴''': 절리나 단층, 단층 파쇄대처럼 약한 부분이 파도에 의해 선택적으로 침식되어 해식애 아랫부분에 만들어지는 움푹 들어간 곳으로, 폭보다 깊이가 깊다. 길게 뻗은 곶이 양쪽에서 파도에 침식되어 해식 동굴이 터널처럼 연결되면 아치나 해식 동문, 자연교가 된다.
- '''벌집 모양 풍화''': 풍화 작용으로 암석 표면에 벌집 모양의 구멍이 생기는 현상이다. 주로 사암 표면에서 많이 볼 수 있다.
- '''타포니''': 풍화 작용으로 암석 내부 물질이 제거되어 표면에 생기는 원형 또는 타원형 구멍이다. 화강암과 같은 결정질 암석에서 잘 발달하지만, 사암, 석회암, 응회암에서도 볼 수 있다. 주로 지중해성 기후나 열대, 아열대의 건조 지역, 습윤 기후의 해안에서 잘 나타난다. 염류 풍화가 주요 원인이다.
- '''해식 와''': 하천 바닥이나 강가의 단단한 암석 표면에 생기는 원통형의 깊은 구멍이다. 암석 표면의 구멍에 들어간 작은 돌멩이들이 물살에 의해 회전하면서 암석을 깎아 만들어진다. 주로 사암이나 셰일 등의 퇴적암, 화강암 등에서 볼 수 있다.
- '''버섯 바위''': 건조 지역에서 보이는 버섯 모양의 암석이다. 바람에 날리는 모래가 암석의 아랫부분만 침식시켜 만들어진다. 해안에서는 산호초의 아랫부분이 파도나 생물에 의해 침식되어 만들어지기도 한다. 침식이 심해지면 뿌리가 꺾이기도 한다.
- '''귀신 빨래판''': 단단함이 다른 사암과 이암이 번갈아 쌓인 지층이 오랫동안 파도에 침식되어 만들어지는 지형이다. 부드러운 이암은 깎여나가고 단단한 사암이 남아 빨래판처럼 보인다. 일본에서는 미야자키현의 아오시마가 유명하다.
5. 한국의 암석 해안 연구
일본에서는 암석 해안에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 연구 내용은 일본 각지의 암석 해안, 암석 해안의 미지형, 침식, 그리고 암석 해안에 서식하는 생물 등 다양한 주제를 다룬다.[1]
| 저자 | 제목 | 발표일 | 학술지 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 사카타 세이지, 요코타 슈이치로 | 시마네현 오다시의 암석 해안에서의 타포니 발달과 암반 붕괴 | 2005-09-10 | 일본지질학회 학술대회 강연 요지 | |
| 메다이 쿠니야스, 이케다 히로시, 이지마 히데오 | 사도 해부 해안에서의 해저 경사와 조도 | 2004-07-25 | 지형 | 일본 지형학 연합 |
| 스나무라 츠구오 | 암석의 풍화되기 쉬움을 고려한 해안역의 타포니 발달 모델 | 2007-07-25 | 지형 | 일본 지형학 연합 |
| 미이 히데오 | 암석 해안의 침식에 대해 | 1961-07-25 | 지질학 잡지 | 일본지질학회 |
6. 주요 암석 해안
일본에서는 세토 내해 일대와 규슈 북서부 해안에서 많이 관찰되며, 아시즈리곶, 무로토곶, 노토 반도, 사도섬 등 해안 단구가 발달한 융기성 해안에서도 볼 수 있다.
참조
[1]
서적
Dictionary of Physical Geography
Penguin
1984
[2]
서적
Allgemeine Geomorphologie
de Gruyter
1979
[3]
간행물
Sobre la Evolución Geomorfológica del gran acantilado costero del Norte Grande de Chile
Universidad Católica de Chile, Instituto de Geografía
1979
[4]
서적
Einführung in die Geologie, Band I, Exogene Dynamik
Bibliographisches Institut Mannheim/Wien/Zürich, B.I.-Wissenschaftsverlag
1968
[5]
서적
Submarine mass movements and their consequences: 3rd international symposium
Springer
[6]
논문
Susceptibility of mid-ocean ridge volcanic islands and seamounts to large scale landsliding
2003
[7]
서적
学術用語集 地理学編
日本学術振興会
1981
[8]
문서
波高
[9]
문서
堆積物
[10]
문서
比較的正しい岩石の割れ目
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