동굴

동굴이나 동굴은 땅속, 특히 사람이 들어갈 수 있을 만큼 넓은 공간이다.^[1][2] 동굴은 종종 암석의 풍화작용에 의해 형성되고 종종 깊은 지하로 확장된다. 동굴이라는 단어는 또한 바다 동굴, 바위 쉼터, 그리고 그로토와 같은 훨씬 작은 개구부를 의미할 수 있지만, 동굴은 개방된 동굴보다 깊다는 것을 의미하며,^[3] 바위 쉼터는 내생동식이다.^[4]

동굴학은 동굴과 동굴 환경의 모든 측면을 탐구하고 연구하는 과학이다. 레크리에이션으로 동굴을 방문하거나 탐험하는 것을 케이싱, 포톨링 또는 스펠링킹이라고 할 수 있다.

조성유형

동굴의 형성과 발달은 splegenesis라고 알려져 있다; 그것은 수백만년 동안 발생할 수 있다.^[5] 동굴은 크기가 매우 넓을 수 있으며, 다양한 지질학적 과정에 의해 형성된다. 이것들은 화학적 과정, 물에 의한 침식, 지각력, 미생물, 압력 및 대기의 영향의 조합을 포함할 수 있다. 현재 동굴을 형성하고 형성한 지질학적 사건의 시간 범위를 결정하기 위해 동위원소 데이트 기술을 동굴 퇴적물에 적용할 수 있다.^[5]

동굴은 암석 위압으로 인해 표면 아래 수직으로 3,000m(9,800ft) 이상일 수 없을 것으로 추정된다. 그러나, 가장 낮은 지점 위의 암석의 양이 동굴 위의 지형에 따라 달라지기 때문에, 이것은 동굴의 가장 높은 입구에서 가장 낮은 지점까지 측정되는 최대 깊이를 강요하지는 않는다. 카르스트 동굴의 경우 최대 깊이는 용해성 탄산염 암석의 기저부와 일치하는 카르스트 형성 과정의 하한을 기준으로 결정된다.^[6] 대부분의 동굴은 석회암에서 용해되어 형성된다.^[7]

동굴은 활동적인 동굴과 유물의 대조를 포함하여 다양한 다른 방법으로도 분류될 수 있다. 활동적인 동굴은 물이 흐르지만 유물의 동굴은 그렇지 않다. 활동적인 동굴의 종류로는 유입 동굴("하천이 가라앉는 곳"), 유출 동굴("하천이 나오는 곳") 및 관통 동굴("하천의 이동")이 있다.^[8]

해결책

용액동굴이나 카르스트동굴은 가장 빈번하게 발생하는 동굴이다. 그러한 동굴들은 용해 가능한 암석 안에서 형성된다; 대부분은 석회암에서 발생하지만, 그것들은 또한 분필, 돌로마이트, 대리석, 소금, 석고를 포함한 다른 암석에서도 형성될 수 있다. 암석은 침구면, 단층, 관절, 비교 가능한 특징 등을 통해 스며드는 지하수에 있는 천연산에 의해 용해된다. 시간이 흐르면서 균열이 커져 동굴과 동굴 시스템이 된다.

가장 크고 풍부한 용액 동굴은 석회암에 위치해 있다. 석회암은 HCO₂₃(탄소산)와 자연적으로 발생하는 유기산을 충전한 빗물과 지하수의 작용으로 용해된다. 해산과정은 카르스트라고 알려진 독특한 지형을 만들어내며 싱크홀과 지하배수로 특징지어진다. 석회암 동굴은 종종 느린 강수량을 통해 생성된 탄산칼슘 형성으로 장식된다. 여기에는 유석, 종유석, 석순, 헬리타이트, 소다 빨대, 기둥 등이 포함된다. 동굴에 있는 이러한 2차 광물 퇴적물은 동굴이라고 불린다.

용액 동굴의 부분 중 물 테이블 아래나 지하수의 국부 레벨이 침수될 것이다.^[9]

뉴멕시코의 레추구야 동굴과 인근 칼스배드 동굴은 현재 다른 형태의 해결 동굴의 예라고 여겨진다. 그것들은 아래에서 솟아오르는 HS₂(황화수소) 가스에 의해 형성되었는데, 그곳에서 석유가 유황 가스를 방출한다. 이 가스는 지하수와 혼합되어 HSO를₂₄ 형성한다. 그러면 산은 석회암을 위에서가 아니라 아래에서 표면에서 스며드는 산성 물에 의해 용해시킨다.

1차

주변의 바위와 동시에 형성된 동굴을 일차 동굴이라고 한다.

용암동굴은 화산 활동을 통해 형성되며 가장 흔한 1차 동굴이다. 용암이 내리막길을 따라 흐르면서 표면이 냉각되고 굳어진다. 뜨거운 액체 용암이 그 지각 아래 계속 흘러 나오고, 그 대부분이 흘러나오면 속이 빈 관이 남아 있다. 이런 동굴은 제주도 카나리아 제도, 아이다호 동부의 기저 평야 등지에서 볼 수 있다. 하와이 힐로 근처의 카즈무라 동굴은 놀라울 정도로 길고 깊은 용암동굴로, 길이 65.6km(40.8mi)이다.

용암동굴은 용암동굴을 포함하지만 용암동굴에 국한되지는 않는다. 화산 활동을 통해 형성된 다른 동굴들로는 균열, 용암 곰팡이, 열린 수직 도관, 인플레이션, 물집 등이 있다.^[10]

바다 또는 연골

바다 동굴은 전 세계 해안을 따라 발견된다. 바다 절벽의 약점 구역에서 파도 작용으로 형성된 연골동굴이 특별한 경우다. 종종 이러한 약점은 결함이지만, 그것들은 다이크 또는 침구 평면 접점이 될 수도 있다. 일부 파도를 깎은 동굴들은 나중의 상승으로 인해 현재 해수면 위로 올라와 있다. 다른 곳에서는 태국의 팡가만과 같은 곳에서는 용액동굴이 바닷물에 범람해 지금은 연근 침식 대상이 되고 있다. 바다 동굴의 길이는 보통 5~50m(16~164ft) 정도지만 300m(980ft)를 넘을 수도 있다.

관상 또는 에로션

관상동굴 또는 에로스동굴은 암석이나 다른 퇴적물을 운반하는 하천에 의해 완전히 침식되어 형성된 동굴이다. 이것들은 화강암과 같은 단단한 바위를 포함한 모든 종류의 바위에서 형성될 수 있다. 일반적으로 단층이나 관절과 같이 물을 안내하는 어떤 약점 구역이 있어야 한다. 에로스 동굴의 하위 유형은 바람이나 애올리언 동굴로, 바람에서 비롯된 퇴적물이 조각한 것이다.^[10] 초기에 해결 과정에 의해 형성된 많은 동굴들은 종종 활동적인 개울이나 강이 그들을 통과하는 에로스화 또는 바도스 확장의 후속 단계를 겪는다.

빙하

빙하 동굴은 빙하 내부와 아래에 얼음이 녹고 물이 흐르면서 형성된다. 충치는 매우 느린 얼음 흐름의 영향을 받아 동굴을 다시 붕괴시키는 경향이 있다. 빙하 동굴은 가끔 "얼음 동굴"로 잘못 인식되기도 하지만, 이 말은 일년 내내 얼음이 형성되어 있는 암반 동굴을 위한 적절한 표현이다.

골절

골절동굴은 석고와 같은 더 많은 수용성 미네랄 층이 덜 용해성 암석의 층 사이에서 용해될 때 형성된다. 이 암석들은 돌덩어리가 부서지고 무너진다.^[11]

탈루스

탈루스 동굴은 종종 절벽의 기슭에서 무작위 더미로 떨어진 큰 바위들 사이에서 개구부에 의해 형성된다.^[12] 이러한 불안정한 퇴적물은 탈루나 악취라고 불리며, 잦은 암반과 산사태의 영향을 받을 수 있다.

안치알린

앵커라인 동굴은 보통 해안가 동굴로 담수와 식염수(보통 바닷물)가 혼합되어 있다. 그것들은 세계의 많은 지역에서 발생하며, 종종 고도로 전문화되고 풍토적인 동물들을 포함하고 있다.^[13]

물리적 패턴

• 나뭇가지 동굴은 지표면 덴드리틱 하천 패턴과 유사하다; 그것들은 지류로서 하류에 합류하는 통로로 이루어져 있다. 지반작업 동굴은 동굴 패턴 중 가장 흔한 것으로 지하수 재충전이 일어나는 싱크홀 근처에 형성된다. 각각의 통로나 나뭇가지들은 별도의 재충전원에 의해 공급되고 하류의 다른 고차분지들로 수렴된다.^[14]
• 각 네트워크 동굴은 화학적 침식으로 인해 넓어진 골절을 가진 탄산염 암석의 갈라진 틈새에서 형성된다. 이러한 골절은 높고 좁고 곧은 통로를 형성하며, 광범위한 폐쇄 루프를 지속한다.^[14]
• 무수동굴은 통로가 분리되어 더 아래로 배수되는 것을 만나는 표면의 땋은 개울과 크게 닮았다. 그들은 보통 하나의 침대나 구조물을 따라 형성되며, 위나 아래 침대로 건너가는 경우는 드물다.^[14]
• 해면동굴은 화학적으로 다양한 물을 혼합하여 용액 공동이 결합될 때 형성된다. 충치는 입체적이고 무작위적인 패턴을 형성하여 스펀지를 닮았다.^[14]
• 램폼 동굴은 불규칙한 큰 방, 갤러리, 통로로 형성된다. 무작위화된 이 3차원 방은 수소-황화 농축수로 탄산암을 침식하는 상승수탁자에서 형성된다.^[14]
• 구덩이 동굴(수직동굴, 포트홀 또는 단순히 "구멍")은 수평 동굴 통로가 아닌 수직 갱도로 구성된다. 위 구조 패턴 중 하나와 관련되거나 관련되지 않을 수 있다.

지리적 분포

비록 문서화된 동굴 체계의 분포가 수년간 케이싱이 인기 있었던 나라들(예: 프랑스, 이탈리아, 호주, 영국, 미국 등)으로 심하게 치우쳐 있지만, 동굴은 전 세계에서 발견된다. 그 결과, 탐험된 동굴은 유럽, 아시아, 북아메리카, 오세아니아에서 광범위하게 발견되지만, 남아메리카, 아프리카, 남극에서는 드물다.

이는 대략적인 일반화인데, 북아메리카와 아시아의 대규모 확장은 문서화된 동굴을 포함하고 있지 않은 반면, 마다가스카르의 건조한 낙엽성 숲과 브라질의 일부 지역은 문서화된 동굴을 포함하고 있기 때문이다. 세계의 용해성 암반들이 캐버에 의해 연구되고 있기 때문에, 문서화된 동굴의 분포는 바뀔 것 같다. 예를 들어, 중국은 전 세계의 노출된 석회암(약 100만 평방 킬로미터(39만 평방미터) 이상)의 절반 가량을 함유하고 있음에도 불구하고 비교적 적은 수의 동굴을 보유하고 있다.

기록 및 최상급 기록

• 조사 대상 통로의 총 길이가 가장 큰 동굴 시스템은 미국 켄터키주에 있는 매머드 동굴로 652km(405mi)이다.^[15]
• 가장 오래 조사된 해저동굴은 335km(208mi)로 멕시코 유카탄의 시스테마 사크 액툰(Sistema Sac Actun)이다.^[15]
• 가장 높은 입구에서 가장 낮은 지점까지 측정된 가장 깊은 동굴은 조지아주 압하지아의 베로브키나 동굴로, 깊이는 2,204m(7,231ft)이다.^[16] 이것은 2km(1.2mi) 이상의 깊이까지 탐험된 최초의 동굴이었다. (1km(0.62mi) 아래로 내려간 최초의 동굴은 프랑스의 구프레 베르거였다.) 조지아 주의 사르마와 일류자-메조노고-스네즈나야 동굴(각각 1,830m 또는 6,000ft, 1,753m 또는 5,751ft)은 현재 2, 3번째로 깊은 동굴이다.^[16] 조지아 외곽의 가장 깊은 곳은 오스트리아의 람프레히트소펜 보겔샤흐트 웨그 샤흐트(Lamprechtsofen Vogelschacht Weg Schacht)로 깊이는 1623m(5,325ft)이다.^[16]
• 동굴에서 가장 깊은 수직 갱도는 슬로베니아에 있는 Vrtoglavica 동굴의 603m (1,978ft)이다. 두 번째로 깊은 곳은 이란의 케르만샤 인근 파라우 마시프에서 562m(1,844ft)에 있는 가르-에-갈라다.^[17]
• 404m(1,325ft)의 원격으로 작동되는 수중 차량이 밑바닥에 깔린 가장 깊은 해저 동굴은 체코 공화국의 흐니스 아비스트다.^[18]
• 알려진 가장 큰 방은 구릉 물루 국립공원(말레이시아 보르네오 주 미리, 사라왁)에 있는 사라왁 챔버로, 면적은 약 700m, 면적은 약 400m(2,297 X 1,312ft), 높이는 80m(260ft)의 경사진 바위가 흩어져 있다. 인근 클리어워터 동굴 시스템은 계산된 용적이 3,800,000m³(1억 3,000,000,000,000 cu ft)로 부피 기준으로 세계에서 가장 큰 동굴로 추정된다.^[19] 쇼 동굴에서 가장 큰 방은 프랑스 피레네에 있는 살레 드 라 베르나다.
• 지금까지 발견된 가장 큰 통로는 베트남 꽝빈 성 퐁나캉 국립공원의 손도옹 동굴이다. 길이는 4.6km(2.9mi), 높이는 80m(260ft)로 대부분의 길이보다 넓지만, 길이는 140m(460ft) 이상이다.^[20]

설문 조사 기간 5개

1. 미국^[15] 켄터키 주 매머드 동굴
2. 시스테마 사크 액툰/시스테마 도스 오조스, 멕시코^[15]
3. 미국^[15] 사우스다코타 주얼 동굴
4. 멕시코^[15] 시스테마 옥스 벨하
5. 우크라이나^[15] 옵티미스티치나 동굴

생태학

동굴에 서식하는 동물은 흔히 트로글로브이트(동굴 제한종), 트로글로프(동굴에서 평생 살 수 있지만 다른 환경에서도 발생할 수 있는 종), 트로글로브세네(동굴을 이용하지만 동굴에서 수명을 완전히 마칠 수 없는 종), 사고(이전의 범주 중 하나가 아닌 동물)로 분류된다. 일부 저자는 수생 형태(예: 스타일고바이트, 스타일고파일, 스타일고세네)에 대해 별도의 용어를 사용한다.

이 동물들 중에서, 트로글로비트는 아마도 가장 특이한 유기체일 것이다. 트로글로비티크 종은 종종 지하 생물에 적응하는 것과 관련된 트로글로모픽이라고 불리는 많은 특징들을 보여준다. 이러한 특징에는 색소 손실(흔히 옅은 색소 또는 흰 색소 손실), 눈의 손실(또는 적어도 광학 기능 상실), 덧장 연장 및 기타 감각 향상(물 속 진동을 감지하는 능력 등)이 포함될 수 있다. 멸종 위기에 처한 앨라배마 동굴새우와 같은 수생 트로글로브이트(또는 스티고브이트)는 동굴에서 발견되는 물의 몸체에서 살고 있으며 동굴로 씻긴 휴지통과 박쥐와 다른 동굴 거주자들의 배설물에서 영양분을 얻는다. 다른 수중 트로글로브에는 동굴 어류, 올름, 텍사스 맹인 도롱뇽과 같은 동굴 도롱뇽이 있다.

올가포루라(구 아르카포루라) 쇼에티와 같은 동굴 곤충은 트로글로필러로 길이가 1.7밀리미터(0.067인치)에 이른다. 그들은 광범위한 분포를 가지고 있고 상당히 광범위하게 연구되어 왔다. 대부분의 표본은 암컷이지만 1969년 St Cuthberts Swallet에서 수컷 표본을 채취하였다.

회색박쥐와 멕시코 자유꼬리박쥐와 같은 박쥐는 트로글록세네로 종종 동굴에서 발견된다; 그들은 동굴 밖에서 먹이를 찾는다. 동굴 귀뚜라미의 일부 종은 낮에는 동굴에 서식하고 밤에는 땅 위를 찾아다니기 때문에 트로글록세네로 분류된다.

동굴 생태계의 취약성, 그리고 동굴 지역이 서로 고립되는 경향이 있기 때문에 동굴에는 토스 동굴 거미, 리피스티우스 트랩도어 거미, 회색 박쥐와 같은 많은 멸종 위기 종들이 서식하고 있다.

동굴은 인간을 포함한 많은 표면 생물들이 방문한다. 이것들은 대개 빛과 유지의 부족으로 인해 비교적 짧은 시간 동안 발생한 공격이다.

동굴 입구는 흔히 전형적인 꽃집을 가지고 있다. 예를 들어, 미국 동부 온대에서는 동굴 입구가 불룩한 양치류인 시스톱테리스 벌비페라에 의해 가장 빈번하게(그리고 종종 조밀하게) 서식한다.

고고학적, 문화적 중요성

역사를 통틀어 원시인들은 동굴을 이용했다. 동굴에서 발견된 최초의 인류 화석은 남아프리카의 크루거스도르프와 모코파네 근처의 일련의 동굴에서 나온 것이다. The cave sites of Sterkfontein, Swartkrans, Kromdraai B, Drimolen, Malapa, Cooper's D, Gladysvale, Gondolin and Makapansgat have yielded a range of early human species dating back to between three and one million years ago, including Australopithecus africanus, Australopithecus sediba and Paranthropus robustus. 그러나 일반적으로 이 초기 인류들이 동굴에 살고 있었던 것이 아니라, 그들을 죽인 육식동물에 의해 동굴 속으로 끌려들어간 것으로 생각된다.

아프리카에서 최초로 발견된 1924년 타웅차일드(Taung Child)도 독수리에 의해 앞서 퇴적된 동굴에서 나온 것으로 여러 해 동안 생각되었다. 그러나, 이것은 현재 논의되고 있다(Hopley et al., 2013; Am. J. 체육 인류). 석기시대 초기, 중후기 석기시대인 원더워크 동굴을 포함한 가압고원의 돌로마이트에 동굴이 형성되지만, 태웅동굴의 가설처럼 비탈의 가장자리를 따라 형성된 동굴들은 투파라는 2차 석회암 퇴적물 안에 형성된다. 적어도 100만년 전부터 중국의 저우쿠디안 호모 에렉투스, 남아프리카 공화국의 호모 로데시엔시스, 유럽의 호모 네안데르탈렌시스, 호모 하이델베르겐시스 등 세계 각지에서 동굴에 서식하는 다른 초기 인류에 대한 수많은 증거가 있다.우에르카, 인도네시아의 호모 플로레시엔시스, 남부 시베리아 데니소반스.

남부 아프리카에서 초기 현대인들은 약 18만년 전 처음으로 바다를 착취하는 법을 배운 때부터 바다 동굴을 피난처로 정기적으로 이용했다(마란 외, 2007; Nature). 가장 오래된 것으로 알려진 사이트는 피너클 포인트의 PP13B이다. 이것은 60-50,000년 전에 아프리카에서 인간이 급속도로 팽창하고 호주와 같은 세계의 지역을 식민지로 만들 수 있게 해주었을지도 모른다. 남부 아프리카, 호주, 유럽 전역에서 초기 현대인들은 동굴과 바위 쉼터를 자이언츠 캐슬과 같은 바위 예술의 장소로 이용했다. 중국의 야오동과 같은 동굴은 은신처로 사용되었고, 다른 동굴은 암석을 깎아 만든 무덤과 같은 무덤이나 종교 유적지로 사용되었다. 알려진 신성한 동굴 중에는 중국의 천불^[21] 동굴과 크레타의 신성한 동굴이 있다.

동굴과 음향학

동굴에서 소리의 중요성은 현대적인 음향 이해보다 앞서 있다. 고고학자들은 스페인과 프랑스의 동굴 안에서 공명의 특정 영역에서 점과 선을 그리는 그림들, 구석기적 모티브,^[22] 음악적 사건의 지표, 의식의 지표를 그리는 악기들 사이의 관계를 밝혀냈다. 종종 그림 군집이 음향 효과가 뛰어난 지역에서 발견되었고, 때로는 벽에 묘사된 동물들의 소리까지 재현하기도 했다. 인간의 음성은 또한 횃불이 덜 유용한 동굴의 어두운 지역을 탐색하기 위한 초음파 위치 측정 장치로 사용된다는 이론이 있었다.^[23] 붉은 오크레 점들은 그림 제작이 너무 어려웠던 공명도가 가장 높은 공간에서 종종 발견된다. 여기서 노래하는 것은 동굴을 탐험하는 가장 효율적인 방법이 될 것이다.^[24]

동굴은 현대 음향 탐험가들에게 계속 이용되고 있다. 오늘날 컴벌랜드 동굴은 현대 음악적 동굴 사용의 가장 좋은 예들 중 하나를 제공한다. 동굴은 잔향뿐만 아니라 비정상적인 얼굴의 축축한 특성에도 이용된다. 컴벌랜드 동굴의 벽의 부조리는 소리들이 벽에서 튕겨져 나와 공간을 주고 스튜디오 같은 품질을 거의 녹음한다.^[25] 20세기 동안 음악가들은 디나 쇼어, 로이 아커프, 베니 굿맨과 같은 클럽과 콘서트 홀로서 동굴을 장소로서 사용할 수 있는 가능성을 탐구하기 시작했다.^{[citation needed]} 오늘날과 달리, 이러한 초기 공연은 기술 부족으로 인해 내부 깊이가 음악 장비로 접근할 수 없게 되었기 때문에 전형적으로 동굴 입구에서 열렸다.^[26] 버지니아주 루레이 동굴에서는 말렛이 종유석을 부딪쳐 각각 다른 음조를 내는 기능을 하는 기관이 개발됐다.^[27]

참고 항목

참조