동굴

Cave
미국 뉴멕시코주 레추기야 동굴

동굴 또는 동굴 속의 자연적인 공허함,[1][2] 특히 사람이 들어갈 수 있을 정도로 큰 공간입니다.동굴은 종종 암석의 풍화에 의해 형성되며 종종 지하 깊은 곳까지 확장됩니다.동굴이라는 단어는 바다 동굴, 암석 보호소, 동굴과 같은 작은 구멍을 지칭할 수 있는데, 이 구멍들은 암석 안으로 비교적 짧은 거리를 뻗어 있으며 이를 외생성 동굴이라고 부릅니다.입구가 넓은 것보다 지하에 더 길게 뻗은 동굴을 내생 동굴이라고 합니다.[3][4]

동굴학은 동굴과 동굴 환경의 모든 측면을 탐험하고 연구하는 과학입니다.레크리에이션을 위해 동굴을 방문하거나 탐험하는 것은 캐빙, 포트홀링 또는 스펠링킹이라고 할 수 있습니다.

포메이션 유형

동굴의 형성과 발달은 수백만 년에 걸쳐 발생할 수 있는 스페레오제닉(spleogenesis)으로 알려져 있습니다.[5]동굴은 크기가 매우 다양하며 다양한 지질학적 과정에 의해 형성됩니다.여기에는 화학적 과정, 물에 의한 침식, 지각력, 미생물, 압력 및 대기의 영향이 복합적으로 포함될 수 있습니다.동위원소 연대 측정 기술은 동굴 퇴적물에 적용되어 현재의 동굴을 형성하고 형성한 지질학적 사건의 시간 척도를 결정할 수 있습니다.[5]

동굴은 바위 위의 압력 때문에 표면 아래로 수직으로 3,000 미터(9,800 피트)를 넘을 수 없는 것으로 추정됩니다.그러나 가장 높은 입구부터 가장 낮은 지점까지 측정되는 동굴의 최대 깊이는 부과되지 않습니다. 가장 낮은 지점 위의 암석의 양은 그 위의 경관의 지형에 따라 달라지기 때문입니다.카르스트 동굴의 경우 최대 깊이는 가용성 탄산염 암석의 바닥과 일치하는 카르스트 형성 과정의 하한을 기준으로 결정됩니다.[6]대부분의 동굴은 석회암에서 용해되어 형성됩니다.[7]

동굴은 활동적인 동굴과 유물의 대조를 포함하여 다양한 다른 방법으로도 분류될 수 있습니다. 활동적인 동굴에는 물이 흐르고 유물 동굴에는 물이 남아있을 수 있지만 그렇지 않습니다.활동적인 동굴의 종류로는 유입 동굴("냇물이 가라앉는 곳"), 유출 동굴("냇물이 나오는 곳"), 그리고 동굴을 통한 동굴("냇물이 지나가는 곳")[8]이 있습니다.

사우스 웨일즈에 있는 솔루션 동굴인 Ogof Craiga Fynnon의 산 왕 홀에 있는 스펠레오템입니다.

솔루션

솔루션 동굴 또는 카르스트 동굴은 가장 빈번하게 발생하는 동굴입니다.이러한 동굴은 용해성이 있는 암석에서 형성됩니다; 대부분 석회암에서 발생하지만, 분필, 백운석, 대리석, 소금, 석고를 포함한 다른 암석에서도 형성될 수 있습니다.염굴을 제외한 용액동굴은 침구면, 단층, 절리 및 이와 유사한 특징을 통해 스며든 지하수에서 암석이 자연산에 의해 용해될 때 발생합니다.시간이 지남에 따라 균열이 커져서 동굴과 동굴 시스템이 됩니다.

가장 크고 풍부한 솔루션 동굴은 석회암에 위치해 있습니다.석회암은 HCO23(탄산)와 자연적으로 발생하는 유기산으로 충전된 빗물과 지하수의 작용으로 용해됩니다.용해 과정은 싱크홀과 지하 배수로로 특징지어지는 카르스트로 알려진 독특한 지형을 만듭니다.석회암 동굴은 종종 느린 강수를 통해 생성된 탄산칼슘 형성으로 장식됩니다.여기에는 유석, 종유석, 석순, 헬리사이트, 소다 빨대 및 기둥이 포함됩니다.동굴에 있는 이러한 2차 광물 퇴적물을 스펠레오템이라고 합니다.

수면 아래 또는 지하수의 국소적인 수위 아래에 있는 용액 동굴의 부분은 침수될 것입니다.[9]

뉴 멕시코레추기야 동굴과 인근 칼스배드 동굴은 현재 또 다른 형태의 솔루션 동굴의 예로 여겨지고 있습니다.그것들은 HS2(황화수소) 가스가 아래에서 솟아오르면서 형성되었고, 기름이 저장된 곳에서 유황 가스를 내뿜습니다.이 가스는 지하수와 섞여서 HSO24(황산)를 형성합니다.그런 다음 산은 표면에서 침투한 산성수에 의해 석회암을 위에서가 아니라 아래에서 용해시킵니다.

기본적인

하와이용암동굴 탐사.

주변 암석과 같은 시기에 형성된 동굴을 1차 동굴이라고 합니다.

용암 튜브화산 활동을 통해 형성되며 가장 일반적인 1차 동굴입니다.용암이 내리막길로 흘러가면서 표면이 식으면서 굳어집니다.그 지각 아래로 뜨거운 액체 용암이 계속 흘러 나오고, 대부분 흘러나오면 속이 빈 관이 남아 있습니다.이러한 동굴은 제주도 카나리아 제도, 동부 아이다호의 현무암 평원 및 기타 지역에서 발견할 수 있습니다.하와이 힐로 근처의 카즈무라 동굴은 매우 길고 깊은 용암 동굴로 길이가 65.6km(40.8마일)에 이릅니다.

용암 동굴에는 용암 동굴이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.화산 활동을 통해 형성된 다른 동굴에는 균열, 용암 곰팡이, 개방된 수직 도관, 팽창, 물집 등이 있습니다.[10]

바다 또는 해안

캘리포니아 산타크루즈 섬에 있는 큰 바다 동굴, 페인팅 동굴

바다 동굴은 전 세계 해안을 따라 발견됩니다.특별한 경우는 해안 동굴인데, 해안 동굴은 해식 절벽의 약한 지역에서 파도 작용에 의해 형성됩니다.종종 이러한 약점은 결함이지만 다이크 또는 침구-평면 접촉일 수도 있습니다.일부 파식 동굴은 나중에 융기된 것으로 인해 현재 해수면 위에 있습니다.다른 곳에서는, 태국의 팡응가 만과 같은 곳에서는, 해식 동굴이 바다에 의해 침수되어 현재 해안 침식의 대상이 되고 있습니다.해식동굴은 일반적으로 길이가 약 5~50m(16~164피트)이지만, 300m(980피트)를 넘을 수도 있습니다.

부식 또는 부식

소돔산소금동굴

부식 또는 침식 동굴은 암석 및 기타 퇴적물을 운반하는 흐르는 개울에 의해 완전히 침식되어 형성된 동굴입니다.이들은 화강암과 같은 단단한 암석을 포함하여 모든 유형의 암석에서 형성될 수 있습니다.일반적으로 물을 안내하기 위해서는 고장이나 관절과 같은 어느 정도의 취약한 영역이 있어야 합니다.침식 동굴의 하위 유형은 바람 또는 애올리언 동굴로, 바람에서 발생한 퇴적물에 의해 조각됩니다.[10]처음에 용액 공정에 의해 형성된 많은 동굴들은 종종 활동적인 개울이나 강이 그들을 통과하는 침식 또는 혈관 확장의 후속 단계를 거칩니다.

빙하

1920년 워싱턴 마운틴, 빅 포 빙하의 빙하 동굴

빙하 동굴은 빙하 내부와 아래에서 얼음이 녹고 물이 흘러서 형성됩니다.공동은 얼음의 매우 느린 흐름에 의해 영향을 받아 동굴이 다시 붕괴되는 경향이 있습니다.빙하 동굴은 때때로 "얼음 동굴"로 오인되기도 하지만, 이 후자의 용어는 일년 내내 얼음이 형성되는 기반암 동굴에 적합하게 사용됩니다.

골절

균열 동굴은 석고와 같이 용해성이 더 많은 광물의 층이 용해성이 덜한 암석의 층 사이에서 용해될 때 형성됩니다.이 암석들은 돌덩어리로 부서지고 붕괴됩니다.[11]

탈루스

탈러스 동굴은 종종 절벽 아래에 있는 임의의 더미로 떨어진 큰 바위 사이의 구멍에 의해 형성됩니다.[12]이러한 불안정한 퇴적물을 탈러스 또는 스크리라고 하며 잦은 낙석산사태의 영향을 받을 수 있습니다.

안키알린

안키알린 동굴은 보통 해안에 있는 동굴로 담수와 염수(보통 바닷물)가 혼합되어 있습니다.그들은 세계 여러 지역에서 발생하며 종종 고도로 전문화되고 고유한 동물군을 포함합니다.[13]

물리적 패턴

  • 가지굴은 표면 수지상 스트림 패턴과 유사하며, 하류에서 지류로 합류하는 통로로 구성되어 있습니다.분기 동굴은 동굴 패턴 중 가장 일반적인 것으로 지하수 재충전이 일어나는 싱크홀 근처에 형성됩니다.각 통로 또는 분기는 별도의 재충전 소스에 의해 공급되며 다운스트림의 다른 고차 분기로 수렴됩니다.[14]
  • 각진 네트워크 동굴은 화학적 침식에 의해 넓어진 골절이 있는 탄산염암의 교차하는 균열로부터 형성됩니다.이러한 골절은 넓고 폐쇄된 루프에서 지속되는 높고 좁은 직선 통로를 형성합니다.[14]
  • 문합식 동굴은 대체로 표면 땋은 개울과 유사하며 통로가 분리된 다음 더 아래쪽 배수로를 만납니다.그들은 보통 하나의 침대나 구조물을 따라 형성되며, 단지 위쪽이나 아래쪽 침대로 건너가는 경우는 거의 없습니다.[14]
  • 스펀지 작업 동굴은 화학적으로 다양한 물을 혼합하여 용액 공동을 결합할 때 형성됩니다.공동은 스펀지처럼 입체적이고 무작위적인 패턴을 형성합니다.[14]
  • 람형 동굴은 불규칙한 큰 방, 갤러리 및 통로로 형성됩니다.이 무작위화된 3차원 방들은 탄산염암을 황화수소 농축수로 침식시키는 상승수대에서 형성됩니다.[14]
  • 구덩이 동굴(수직 동굴, 포트홀 또는 단순히 "피트")은 수평 동굴 통로가 아닌 수직 샤프트로 구성됩니다.이들은 위의 구조적 패턴 중 하나와 연관될 수도 있고 연관되지 않을 수도 있습니다.

지리적 분포

슬로바키아 카르스트(슬로바키아)의 도미카 동굴
로하(핀란드)의 토르홀라 동굴 입구

동굴은 세계 곳곳에서 발견되지만, 문서화된 동굴 체계의 분포는 오랜 세월 동안 동굴이 유행했던 국가(프랑스, 이탈리아, 호주, 영국, 미국 등)로 많이 치우쳐 있습니다.그 결과 탐사된 동굴은 유럽, 아시아, 북미, 오세아니아에서 널리 발견되지만 남미, 아프리카, 남극에서는 드문드문 발견됩니다.

북미와 아시아의 넓은 지역에는 기록된 동굴이 없는 반면 마다가스카르 건조한 낙엽수림브라질 일부 지역에는 기록된 동굴이 많이 있기 때문에 대략적인 일반화입니다.가용성 기반암의 세계적인 확장이 동굴들에 의해 연구됨에 따라, 문서화된 동굴들의 분포가 바뀔 가능성이 있습니다.예를 들어, 중국은 세계의 절반 정도의 석회암이 노출되어 있음에도 불구하고 – 1,000,000 평방 킬로미터가 넘는 – 문서화된 동굴이 상대적으로 적습니다.

레코드 및 최상급

가장 긴 5개의 조사 결과

  1. 미국[15] 켄터키 주 매머드 동굴
  2. 멕시코[15] 시스테마 옥스벨하
  3. 시스테마액툰/시스테마 도스 오조스, 멕시코[15]
  4. 미국[15] 사우스다코타주얼 케이브
  5. 중국[15] 솽허둥 동굴망

생태학

캘리포니아 동굴에 사는 타운센드 큰귀박쥐
슬로베니아 동굴의 올름

동굴에 서식하는 동물은 종종 트로글로비(동굴 제한종), 트로글로필(동굴에서 평생 살 수 있지만 다른 환경에서도 발생하는 종), 트로글록센(동굴을 사용하지만 동굴에서 수명 주기를 완전히 마칠 수 없는 종), 우연(이전 범주 중 하나에 속하지 않는 동물)으로 분류됩니다.일부 저자는 수생 형태(예를 들어, 연돌, 연돌, 연돌)에 대해 별도의 용어를 사용합니다.

이 동물들 중에서, 트로글로비테스는 아마도 가장 특이한 유기체일 것입니다.트로글로비틱 종은 종종 트로글로비틱(troglomorphic)이라 불리는 지하 생활에 대한 적응과 관련된 여러 특성을 보여줍니다.이러한 특성에는 색소의 손실(흔히 창백하거나 흰색으로 변함), 눈의 손실(또는 적어도 광학적 기능성), 부속기의 신장 및 기타 감각의 향상(예: 물 속의 진동을 감지하는 능력)이 포함될 수 있습니다.멸종 위기에 처한 앨라배마 동굴 새우와 같은 수생 트로글로비트(또는 다지비트)는 동굴에서 발견되는 물의 몸에서 살며 그들의 동굴로 떠밀려온 찌꺼기와 박쥐와 다른 동굴 거주자들의 배설물에서 영양분을 얻습니다.다른 수생동물로는 동굴 물고기, 올름텍사스 맹인 도롱뇽과 같은 동굴 도롱뇽이 있습니다.

올리가포루라(옛 아르카포루라) 쇼에티와 같은 동굴 곤충은 길이가 1.7 밀리미터(0.067인치)에 이르는 트로글로필(troglophil)입니다.그들은 광범위한 분포를 가지고 있으며 상당히 광범위하게 연구되었습니다.대부분의 표본은 암컷이지만, 1969년 세인트 커버트 스왈렛에서 수컷 표본이 수집되었습니다.

회색박쥐멕시코자유꼬리박쥐와 같은 박쥐는 트로글록신이며 종종 동굴에서 발견됩니다. 동굴 밖에서 먹이를 찾습니다.동굴 귀뚜라미의 일부 종은 트록신으로 분류되는데, 이는 낮에는 동굴에, 밤에는 땅 위에서 먹이를 찾기 때문입니다.

동굴 생태계의 취약성과 동굴 지역이 서로 고립되는 경향이 있기 때문에 동굴에는 이빨 동굴 거미, 리피히스티우스 트랩도어 거미, 회색 박쥐와 같은 여러 멸종 위기 종이 있습니다.

동굴에는 사람을 포함한 많은 표면에 사는 동물들이 방문합니다.이것들은 일반적으로 빛과 유지력이 부족하기 때문에 비교적 수명이 짧은 침습입니다.

동굴 입구에는 종종 전형적인 꽃이 있습니다.예를 들어, 미국 동부 온대 지역에서 동굴 입구는 가장 자주(그리고 종종 밀도가 높은) 불렛 양치식물인 Cystopteris bulvifera에 의해 거주합니다.

고고학적, 문화적 중요성

푸에르토리코의 동굴 속 타이노 암각화

역사를 통틀어 원시인들은 동굴을 이용해 왔습니다.동굴에서 발견된 가장 초기의 인류 화석은 남아프리카의 크루거드롭과 모코판 근처의 일련의 동굴에서 나온 것입니다.Sterkfontein, Swartkrans, Kromdraai B, Drimolen, Malapa, Cooper's D, Gladysvale, Gondolin 및 Makapansgat의 동굴 유적지는 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스, 오스트랄로피테쿠스 세디바파라트로푸스 로부투스를 포함하여 300만 년에서 100만 년 전으로 거슬러 올라가는 다양한 초기 인류 종을 산출했습니다.그러나, 이 초기 인류는 동굴에 살고 있었다고 일반적으로 생각되지 않고, 그들을 죽인 육식동물에 의해 동굴로 들여왔습니다.

아프리카에서 발견된 최초의 초기 인류인 1924년의 타웅 차일드 또한 오랜 세월 동안 독수리에 의해 포식된 후 퇴적된 동굴에서 온 것으로 여겨졌습니다.그러나, 이것은 지금 논의되고 있습니다(Hopley et al., 2013; Am.J. 피지스.인류.)동굴은 초기, 중기, 후기 석기시대의 원더윅 동굴 유적을 포함한 가압 고원의 돌로마이트에서 형성되지만, 타웅 차일드에 대해 가정된 것과 같이 암각화의 가장자리를 따라 형성된 동굴은 투파(tufa)라는 2차 석회암 퇴적물 내에서 형성됩니다.적어도 백만 년 전의 동굴에 살았던 다른 초기 인류 종들에 대한 수많은 증거가 있습니다. 중국의 Zhoukoudian에 있는 Homo erectus, 남아프리카의 Homo Rhodesiensis, Makapansgat 동굴에 있는 Harts,유럽의 호모 네안데르탈렌시스호모 하이델베르겐시스아타푸에르카 고고학 유적지, 인도네시아의 호모 플로레시엔시스, 그리고 시베리아 남부의 데니소반스에서 발견되었습니다.

남부 아프리카에서 초기 현생 인류는 약 18만 년 전 처음으로 바다를 이용하는 방법을 배웠을 때부터 정기적으로 바다 동굴을 은신처로 사용했습니다.[23]가장 오래된 것으로 알려진 장소는 피너클 포인트의 PP13B입니다.이것은 6-50,000년 전까지 아프리카 밖으로 인간의 급속한 확장과 호주와 같은 세계 지역의 식민지화를 가능하게 했을지도 모릅니다.남부 아프리카, 호주 및 유럽 전역에서 초기 현생 인류는 동굴과 암석 보호소를 거인의 성과 같은 암석 예술을 위한 장소로 사용했습니다.중국의 야오동과 같은 동굴들은 은신처로 사용되었고, 다른 동굴들은 매장 (암각과 같은), 또는 종교적인 장소 (불교 동굴과 같은)로 사용되었습니다.알려진 신성한 동굴들 중에는 중국의 천불굴과[24] 크레타의 신성한 동굴들이 있습니다.

동굴과 음향학

동굴에서 소리의 중요성은 음향학에 대한 현대적인 이해보다 앞서 있습니다.고고학자들은 스페인과 프랑스의 동굴 내에서 특정 공명 지역의 점과 선의 그림 사이의 관계와 구석기 시대의 모티브,[25] 음악적 사건과 의식의 지표를 묘사하는 도구들을 밝혀냈습니다.그림의 무리는 종종 눈에 띄는 음향이 있는 지역에서 발견되었으며 때로는 벽에 묘사된 동물들의 소리를 복제하기도 했습니다.사람의 목소리는 또한 횃불이 덜 유용한 동굴의 어두운 지역을 탐색하기 위한 반향 위치 측정 장치로 사용되는 것으로 이론화되었습니다.[26]붉은 황토의 점들은 그림 제작이 너무 어려웠던 공명도가 가장 높은 공간에서 종종 발견됩니다.[27]

동굴은 현대 음향학 탐험가들에게 계속해서 사용되고 있습니다.오늘날 컴벌랜드 동굴은 동굴의 현대적인 음악적 사용에 대한 가장 좋은 예 중 하나입니다.동굴은 잔향뿐만 아니라 비정상적인 얼굴의 축축한 특성에도 사용됩니다.컴벌랜드 동굴 벽의 불규칙한 부분은 벽에서 튕겨 나오는 소리를 확산시켜 공간을 제공하고 거의 녹음실과 같은 품질을 제공합니다.[28]20세기 동안 음악가들은 Dinah Shore, Roy Acuff, 그리고 Benny Goodman 같은 사람들을 포함하여 동굴을 클럽과 콘서트 홀로 사용하는 가능성을 탐구하기 시작했습니다.[citation needed]오늘날과 달리, 이러한 초기 공연들은 기술의 부족으로 인해 실내의 깊숙한 곳을 음악 장비로 접근할 수 없게 되었기 때문에 일반적으로 동굴의 입구에서 열렸습니다.[29]버지니아 주 루레이 케이번스에서, 각각 다른 음높이를 가진 종유석에 부딪혀 소리를 발생시키는 기능을 하는 기관이 개발되었습니다.[30]

참고 항목

참고문헌

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