카르스트 지형 (Karst )
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내용 요약
카르스트 지형은 석회암의 용식 및 침전 작용에 의해 만들어진 지형이다. 석회암 지형이라고도 한다. 카르스트라는 말은 원래 ‘암석’을 뜻하는 카르라에서 유래되었다. 이 지형 발달에 영향을 주는 요인은 물(지하수), 기후(기온), 암석 등이다. 카르스트 지형은 강수량이 풍부한 기후와 물에 잘 녹는 석회암에서 잘 발달한다. 이 지형은 기후 조건에 따라 온대 및 열대 카르스트 지형으로 구분한다. 온대카르스트는 우리나라에서 볼 수 있는 석회동굴 등으로 이루어진 지형이다. 우리나라는 카르스트 지형이 석회암 분포 지역을 따라 발달해 있다.
정의
석회암의 용식 및 침전작용에 의해 만들어진 지형. 석회암지형.
연원 및 변천
카르스트(karst)라는 말은 원래 고대 유럽과 중동에서 ‘암석’을 뜻하는 카르라(karra)에서 유래되었다. 유고슬라비아에서는 카르스(kars), 크라스(kras), 로마 시대에는 카르서스(carsus), 카르소(carso)라 불렀다. 그후 19세기 중엽 이후 카르스트라는 독일말로 변형되어 지금까지 사용된다.
내용
카르스트 지형에 영향을 주는 요인은 여러 가지로서 이들 요인들의 복합적인 작용에 의해 다양한 카르스트 지형이 세계 여러 곳에 분포한다. 기본적으로 카르스트 지형 발달에 영향을 주는 요인은 물(지하수), 기후(특히 기온), 암석, 탄산가스 등이다.
기후지형학적 측면에서 보면 카르스트 지형은 강수량이 풍부한 습윤기후에서 전형적으로 발달한다. 같은 지역이라도 물의 온도가 높을수록 잘 발달한다. 카르스트 지형이 잘 발달하는 암석은 물에 잘 녹는 석회암이다.
석회암의 종류는 다양하지만 보통 방해석 형태로 존재하는 탄산염 광물이 최소한 50% 이상인 암석을 말한다. 방해석은 순수한 물에도 잘 녹지만 물에 용해된 탄산가스량은 카르스트 지형 발달에 매우 중요한 역할을 한다.
자연수에도 탄산가스는 어느 정도 용해되어 있지만, 물속의 탄산가스량은 대기와 토양 속의 탄산가스 농도가 높을 경우 이들과 접촉하게 될 때 물 속의 탄산가스양은 높아지고 그만큼 석회암은 잘 녹는다. 탄산가스는 보통 공기유통이 불량한 열대토양 속에 더 많이 포함되어 있다. 따라서 카르스트 지형은 기후적으로 보면 습윤한 열대 및 아열대 지방에서 전형적으로 발달한다.
카르스트 지형은 기후조건에 따라 온대 및 열대 카르스트 지형으로 구분한다. 온대카르스트는 우리나라에서 보편적으로 볼 수 있는 돌리네, 카렌, 석회동굴 등으로 이루어진 지형이다. 열대 카르스트는 온대에 비해 상대적으로 강한 용식작용이 일어나 거대한 규모의 석회암 잔구(殘丘) 지형이 나타난다. 중국 계림의 탑카르스트(tower karst)는 좋은 예이다.
카르스트지형 발달은 석회암이 용식되는 것만이 아니라 반대로 물 속에 녹았던 탄산칼슘 성분이 침전되는 현상도 포함된다. 즉 카르스트지형은 용식지형과 침전지형으로 크게 구분된다. 용식이 먼저 일어나고 후에 침전이 일어나기 때문에 용식지형을 1차 지형, 침전지형을 2차지형이라고 한다.
용식작용에 의해 지표에 발달하는 대표적인 지형이 돌리네이며 땅 속에서 발달하는 것이 석회동굴이다. 지표에 돌리네가 많이 발달하면 돌리네 속으로 물이 계속 스며들어가기 때문에 카르스트 지형에서는 정상적인 하천이 발달하기 어렵다.
용식작용에 의해 석회암이 분해되면 테라로사(terra rossa)라고 하는 특이한 적색토가 발달하며 이러한 토양 사이로는 끝까지 용식되지 않고 남아있는 암석들이 돌출되어 있게 되는데 이러한 암석기둥을 카렌(karren) 혹은 라피에(lapie)라고 한다.
지하 석회동굴이 발달할 경우 동굴로 스며든 지하수는 2차적인 탄산칼슘의 침전작용에 의해 다양한 종유석, 석순, 석주 등을 만들게 된다. 이렇게 동굴 속에 침전된 지형은 모두 스펠레오뎀(speleothem)이라고 부른다.
현황
한반도의 석회암은 보통 조선누층군이라고 부른다. 조선누층군은 고생대 초에 평안분지에 쌓인 해성퇴적층으로서 평안남도와 황해도에 가장 넓게 분포하며 남한에서는 옥천조산대에 속한 강원도 남동부와 이에 인접한 충청북도, 경상북도 일부 지역을 중심으로 넓게 분포한다. 따라서 우리나라의 카르스트 지형도 이들 석회암 분포지역을 따라 발달해 있다.
한반도의 카르스트 지형은 크게보면 산악카르스트(Alpine Karst)에 해당되어 대부분 산지 중턱이나 능선 주변 등지에 발달되어 있다. 남북한을 비교해 보면 북한의 석회암지대가 남한보다 훨씬 광범위하여 이에 비례하여 카르스트 지형도 북한이 남한보다 잘 발달해 있다.
카르스트 지형 중 지표지형은 대부분이 돌리네 등으로 관찰되는데 이들 지형들은 대부분 밭으로 개간되어 이용된다. 이들 돌리네가 발달한 지역은 지표수가 대부분 땅속으로 스며들어 다른 곳에서 다시 샘으로 솟아나는데 이를 용천(龍泉)이라 한다.
주민들은 이 용천수를 생활용수, 농업용수 등으로 활용한다. 돌리네 근처에 솟아있는 암괴들은 대부분 카렌이다. 강원도 동해시의 경우 카렌이 해안가에서도 관찰되는데 그중 ‘촛대바위’는 유명한 관광지가 되었다.
내부에 다양한 스펠레오뎀이 발달한 석회동굴은 그 경관이 매우 신기하고 희귀하여 많은 동굴이 천연기념물로 지정되었으며 일부는 일반인들에게 개방하여 훌륭한 관광자원으로 이용되고 있다. 삼척의 환선굴과 대금굴, 단양의 고수굴, 영월의 고씨굴, 울진의 성류굴 등은 대표적인 예이다.
참고문헌
『카르스트지형과 동굴 연구』(서무송, 푸른길, 2010)
『한국의 지형』(권동희, 한울 아카데미, 2009)
『자연지리학사전』(한국지리정보연구회, 한울 아카데미, 2004)
『지형학』(김주환, 동국대학교 출판부, 2002)
『지형학』(권혁재, 법문사, 1999)
