수정 동굴

Cave of the Crystals
다른 용도는 Crystal Cube를 참조하십시오.
수정 동굴
쿠에바데로스크리스탈레스
Cristales cueva de Naica.JPG
나이카 동굴의 석고 결정체. 규모에 대한 메모 사용자
위치멕시코 치와와 시 스필로 시 Naica, Spicillo Munities, 멕시코 치와와 시
좌표27°51′3″N 105°29′47″w / 27.85083°N 105.49639°W / 27.85083; -105.49639좌표: 27°51′3″N 105°29′47″W / 27.85083°N 105.49639°W / 27.85083; -105.49639
길이109m(358ft)
디스커버리2000
지질학석회암
난이익스트림
위험고온 및 습도
접근현재 액세스할 수 없음

수정 동굴 또는 거대 수정 동굴(스페인어: 쿠에바 데 로스크리스탈레스)는 멕시코 치와와 주 나이카에 있는 나이카 광산과 300m(980ft) 깊이의 동굴이다. 광산의 석회암 숙주암 안에 있는 방의 형태를 취하고 있으며, 길이 약 109m(358ft)이며, 부피는 5,000~6000m(18만~21만cuft)이다.[1]

이 챔버에는 지금까지 발견된 가장 큰 자연 결정 중 일부인 거대한 셀레나이트 결정체(gypsum, CaSO4 · 2 HO2)가 들어 있다.[2] 가장 큰 것은 11.4m(37.4ft)이며, 부피는 약 5입방m(180cuft)이며, 추정 질량은 12톤이다.[1] 접근할 수 있을 때, 동굴은 극도로 뜨거웠는데, 공기 온도가 최대 58°C(136°F)[3]에 달하고 습도는 90~99%에 달했다. 이 동굴은 이러한 요인들로 인해 비교적 미개척 상태다.[4] 적절한 보호가 없으면 사람들은 한번에 약 10분 정도의 노출만을 견딜 수 있다.[5]

이 동굴은 2000년 4월 후안 형제와 페드로 산체스 형제가 광산에서 굴착 작업을 하던 중 발견됐다. 2015년 10월 현재 광산은 재입고 동굴에는 결정체가 자라기 위해 필요한 미네랄이 풍부한 물이 다시 한 번 채워졌다.

Naica 프로젝트의 한 과학자 그룹은 이 동굴들을 연구해왔다.[6]

결정의 형성

Naica는 동굴 아래 약 3~5km(2~3mi) 정도 되는 지하 마그마 챔버 위의 단층에 놓여 있다. 마그마는 황화 이온(S2−)으로 포화된 지하수를 데웠다. 시원한 산소가 함유된 표면수가 광물 포화 가열수와 접촉했지만 밀도가 달라 둘은 섞이지 않았다. 산소는 가열된 물로 천천히 확산되어 황화수소(S2−)를 무수분(CaSO4)으로 침전시킨 황산염(SO2−
4)으로 산화시켰다. 동굴의 전체 온도가 56°C(133°F) 아래로 떨어지기 시작하자 열수와 퇴적물 무수 결정이 용해되고 석고(CaSO4·2 HO2) 결정이 형성되었다.[7] 수분이 많은 황산 석고는 적어도 50만년 동안 매우 느린 속도로 결정되어 오늘날 발견되는 거대한 결정체를 형성했다.[8]

디스커버리

Naica 기뢰의 이상화 블록도 내에 석고 크리스탈과 칼 동굴의 위치
Naica 광산에서 나온 투명한 셀레나이트 크리스탈 "플로터". 크기: 18 x 14 x 13 센티미터 (7.1 in × 5.5 in × 5.1 in), 무게 2.6 kg(5.7 lb)

1910년에 광부들은 나이카 광산 작업물인 칼 동굴 아래에서 동굴을 발견했다. 퀘바 데 라스파다스). 수정 동굴 위 120m(390ft) 깊이에 위치해 있으며, 화려하고 작은(1m(3ft 3인치) 크리스털)을 함유하고 있다. 이 정도 수준에서는 전환 온도가 훨씬 더 빠르게 떨어져 결정체의 성장이 종료된 것으로 추측된다.[2]

자이언트 크리스탈 동굴은 광부들이 멕시코 나이카에 위치한 인더스트리아스 페놀스 광산 회사의 새 터널을 파다가 2000년 4월 발견되었는데,[9] 이들이 광산 범람을 우려한 나이카 단층을 뚫었다.[10] Naica의 광산 단지에는 상당한 양의 은, 아연, 납이 매장되어 있다.

수정동굴은 석회암에 있는 말발굽 모양의 공동이다. 그것의 바닥은 완벽한 표면의 결정체로 덮여 있다. 거대한 크리스탈 광선이 블록과 바닥 양쪽으로부터 튀어나왔다. 이 결정들은 공기 중에 악화되기 때문에, 나이카 프로젝트는 더 악화되기 전에 결정들을 시각적으로 기록하려고 시도했다.[6]

2000년 퀸즈 아이 동굴과 캔들스 동굴 등 2개의 작은 동굴도 발견됐으며 2009년 시추 프로젝트에서 또 다른 실이 발견됐다.[6] 아이스 팰리스라는 이름의 이 새로운 동굴은 깊이가 150미터(490피트)나 되고 물에 잠기지는 않지만, 작은 "카울리플라워" 형성과 가늘고 실 같은 결정체를 가지고 있어 수정 형성은 훨씬 작다.[11]

탐구 및 과학 연구

Selenite "sword", 22.6 X 2.6 X 1.6 센티미터(8.90 in × 1.02 in × 0.63 in) 광산의 천연 공동에서 발견된 거대한 결정체의 작은 버전이다.

2006년 볼로냐 대학(이탈리아)의 동굴 광물 전문가 및 결정학자 파올로 포티(Paolo Forti)가 조정한 과학팀이 동굴을 자세히 탐사했다. 크리스털 챔버의 장기 침투를 방지하는 극한의 온도 및 습한 조건에서 생존하고 작업할 수 있도록, 그들은 그들만의 냉장복과 냉호흡 시스템(존칭 톨로메아 수트, 씨니트 호흡기)을 개발했다. 특수 케이싱 작업복에는 온 몸에 비치된 냉장관 매트리스가 설치돼 냉수와 얼음을 가득 채운 저수지가 담긴 20kg(44lb) 가량의 배낭에 연결됐다. 얼음이 녹으면서 제공되는 냉각은 30분 정도의 자율성을 제공하기에 충분했다.

광물학 및 결정학 연구 외에도 석고 거대 결정체의 생물 지질화학 및 미생물 특성화가 수행되었다. 스타인-에리크 로리첸(노르웨이 버겐 대학)은 약 50만 년의 거대 결정체의 최대 연령을 결정하기 위해 우라늄-토륨 연대를 수행했다.[12][13][14] A. E. S. Van Driessche가 이끄는 팀은 Naica의 오늘날의 물을 사용하여 이러한 거대한 석고 결정의 성장률을 직접 측정했다. 그들은 (1.4±0.2)×10nm−5/s의 성장률을 얻었는데, 이는 모든 수정 성장 과정에서 직접 측정한 정상 성장 속도 중 가장 느리게 측정된 것이다. 이 비율을 고려하면, 가장 큰 결정체는 현재의 크기에 도달하는 데 약 100만 년이 걸릴 것이다.[15]

극초음파 생물의 지질학자 페넬로페 보스턴(New Mexico Mining and Technology Institute)은 무균 상태에서 큰 결정 내부에 작은 보어홀을 만들어 석고 드릴코어의 무균 샘플링을 실현했다. 그 목적은 황산칼슘 매트릭스에 존재하는 액체와 고체 포함물 내부에 캡슐화된 고대 박테리아의 존재 가능성을 탐지하는 것이었다. 고체 포함 물질은 주로 마그네슘과 철 옥시 수산화물로 구성되지만 고체 수산화물과 관련된 유기 물질은 발견되지 않았다. 고대 박테리아에서 추출된 DNA는 고체 혼합물에서 추출되어 PCR에 의해 증폭될 수 없었다. 유체 포함에 대한 미생물 연구는 수정체가 발달한 원래의 유체 용액에 고대 미생물이 존재한다는 것을 증명하려고 시도할 것으로 예측된다. 2017년 미국과학진흥협회 회의에서 보스턴 박사를 비롯한 연구진은 수정체 일부에 내장된 포함에서 발견된 박테리아를 발견했다고 발표했다. 무균 방법을 사용하여, 연구원들은 알려진 유전자 데이터베이스의 어떤 것과도 밀접하게 관련이 없는 이 유기체들을 추출하고 재생시킬 수 있었다.[16]

다른 연구들은 결정동굴에 만연한 팔린학, 지질 화학, 수력 지질학, 그리고 신체 조건의 분야를 다루었다.

폐쇄

이 동굴은 디스커버리 채널 프로그램 Naica에 소개되었다. 2011년 [17]2월 비욘드 크리스탈 동굴 앞서 두 번째 시즌의 에피소드 '파괴의 깊이'에서 히스토리 채널 프로그램 '사람 이후의 삶'에 수록됐다.[18] 게다가, 이 동굴들은 에피소드 311에서 앵그리 플래닛이라는 프로그램에도 실렸다. 탐사는 더 많은 챔버의 존재를 믿게 해 주었지만, 더 많은 탐사는 크리스탈의 상당한 제거를 필요로 했을 것이다. 동굴의 접근성이 광산 양수기에 달려 있어 채굴 작업이 일단 중단되면 2015년 10월 동굴의 재홍수가 허용됐다.[16]

2019년 2월 보고서에 따르면 광업회사가 또 다른 입구를 열기로 결정하면 연구원들이 작업을 계속하기 위해 다시 들어갈 수도 있다고 한다.[19][20]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Badino, Giovanni; Sanna, Laura (1 July 2009). "The Naica caves survey". International Congress of SpeleologyProceceedings: 1764–1769. Retrieved 18 April 2021.
  2. ^ a b Lovgren, Stefan (2007-04-06). "Giant crystal cave's mystery solved". National Geographic News. Archived from the original on 2010-04-14. Retrieved 2010-10-22.
  3. ^ "Giant Crystal Cave Comes to Light". Archived from the original on 2010-02-09. Retrieved 2010-02-07.
  4. ^ "A rare glimpse of the cave of crystals". BBC News. 19 January 2010. Archived from the original on 20 January 2010. Retrieved 2010-01-19.
  5. ^ Shea, Neil (November 2008). "Crystal palace". National Geographic magazine. Archived from the original on 2009-09-06. Retrieved 2009-06-12.
  6. ^ a b c "Naica Crystals Project". Speleoresearch & Films. Archived from the original on 2007-01-07.{{cite web}}: CS1 maint : 부적합한 URL(링크)
  7. ^ Van Driessche, A.E.S.; Canals, A.; Ossorio, M.; Reyes, R.C.; García Ruiz, J.M. (2016). "Unravelling the sulphate sources of (giant) gypsum crystals using gypsum isotope fractionation factors". The Journal of Geology. 124 (2): 235–245. doi:10.1086/684832. hdl:2445/162498. S2CID 131203980.
  8. ^ Lovgren, Stefan (6 April 2007). "Giant Crystal Cave's Mystery Solved". National Geographic News. Archived from the original on 18 February 2017. Retrieved 19 February 2017.
  9. ^ "Naica, Mun. de Saucillo, Chihuahua, Mexico". Mindat.org. Archived from the original on 2014-11-16. Retrieved 2014-11-18.
  10. ^ "Cave of the Giant Crystals, Mexico". Chrystalinks.com. Archived from the original on 2014-12-16. Retrieved 2014-11-18.
  11. ^ Than, Ker (2010-10-07). "Giant crystal caves yield new "Ice Palace," more". National Geographic News. Archived from the original on 2010-10-16. Retrieved 2010-10-21.
  12. ^ Lauritzen, Stein-Erik; Constantin Silviu; Paolo Forti (2008). Chronology and growth rate of the Naica giant gypsum crystals. 33rd International Geological Congress (IGC). UiB.
  13. ^ Sanna, L.; Stein-Erik Lauritzen; Paolo Forti (2009). Preliminary U/Th dating of gypsum crystals from Naica caves (Mexico).
  14. ^ Sanna, Laura; Paolo Forti; Stein-Erik Lauritzen (2011). "Preliminary U/Th dating and the evolution of gypsum crystals in Naica caves (Mexico)". Acta Carsologica. 40 (1): 17–28. doi:10.3986/ac.v40i1.25.
  15. ^ Van Driessche, A.E.S.; García Ruíz, J.M.; Tsukamoto, K.; Patiño López, L.D.; Satoh, H. (2011). "Ultraslow growth rates of giant gypsum crystals". PNAS. 108 (38): 15721–15726. doi:10.1073/pnas.1105233108. PMC 3179101. PMID 21911400.
  16. ^ a b Amos, Jonathan (2017-02-18). "Naica's crystal caves hold long-dormant life". BBC News (in British English). Archived from the original on 2017-02-19. Retrieved 2017-02-18.
  17. ^ "NAICA: "Beyond the crystal cave and deadly descent" video reveals worlds beneath the Earth's surface, February 13 on Discovery Channel" (Press release). ctvmedia.com. February 8, 2011. Archived from the original on 6 July 2011. Retrieved 18 February 2011.
  18. ^ "Depths of Destruction". Life After People – Episode Guide. MSN TV. Archived from the original on 2012-09-02. Retrieved 2019-01-12.
  19. ^ 나이카의 크리스탈 동굴은 화학자들을 사로잡는다.
  20. ^ 2018년 7월 13일 자연 경이로움 보존

외부 링크