Interpretation of Formation and Growth Processes of Manjang Lava Tube through Detailed Surveying with Electronic Total Station

안웅산; 황상구

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안웅산 (안동대학교) 황상구 (안동대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제44권 제5호(통권 제178호)

발행연도: 2008.10

수록면: 657 - 672 (16page)

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제주도는 수많은 용암류에 의한 완만한 순상화산을 형성하며 그 용암류 내에는 120여개의 용암동굴이 알려져 있다. 이 연구는 제주도 북동부에 위치한 거문오름 용암동굴계의 만장굴(3입구~1입구)을 광파측량기를 이용하여 정밀측량하고 이 자료를 바탕으로 만장굴의 형성과 성장과정을 해석하였다. 만장굴 바닥 경사는 평균 0.4°이고, 지표 경사는 평균 0.7°이며, 동굴의 최대높이와 최대폭의 비는 1.3으로서 폭보다 높이가 더 크다. 동굴바닥은 하류로 일정하게 경사져 있으나, 동굴천정의 높이는 2~23 m로 일관성 없이 극히 불규칙하다. 만장굴의 규모와 모양을 근거로 형성과정을 해석해 보면, 시트상 용암류가 완만한 지형을 따라 흘러가면서 그 표면이 먼저 굳고 그 아래로 용암이 계속 흘러 초기 용암동굴이 형성되었다. 이후 이 동굴은 내부로 지속적으로 공급되는 용암에 의해 동굴바닥의 열적침식으로 폭보다 높이가 더 크게 길쭉한 형태로 성장하였다. 그리고 동굴 바닥에서는 열적침식이 우세하게 일어나는데 비해, 동굴 천정에는 용암의 부가가 우세하게 일어나 천정의 높이가 매우 불규칙한 원인이 되었다. 이러한 해석을 바탕으로 만장굴의 형성과 성장과정을 구성해 보면, 초기형태의 용암동굴이 만들어진 후, 이미 형성된 동굴로 새로운 용암이 흘러, 그 표면이 굳어져 상위동굴 바닥이 생성되고 그 아래의 용암이 배출되어 하위동굴이 만들어짐으로서 다층 용암동굴이 형성되었다. 이후에도 용암은 하위동굴로 계속 흘러 동굴바닥은 더 깊이 침식되고, 천정에는 용암이 부가되어 현재와 같은 하위동굴이 형성되었다. 마지막으로 새로운 용암류가 어떠한 경로를 통해 동굴내부로 흘러들어 용암석주가 형성된 것으로 판단된다.

Jeju Island is a gently sloping shield volcano in which about 120 lava tubes have been found within the lavas. In this study, the Manjang lava tube cave was surveyed using an electronic total station from the 3rd entrance to the 1st entrance, which is part of the Geomunorm lava tube system located in the northeastern Jeju Island. We interpret formation and growth processes of the lava tube, based on the survey data. The slopes of the lava tube floor and the ground surface are 0.4˚ and 0.7˚ on average, respectively, while the ratio of maximum height to maximum width in the lava tube is 1.3, suggesting that the tube's height is larger than the width. The tube floor is locally flat and consistently sloping downstream, while the ceiling height is extremely inconsistent, ranging from 2 to 23 m. The formation processes of the Manjang cave can be interpreted as follows based on its geometry. The lava tube was formed from continued sheet flows on a gently sloping topography. The outer crust of the sheet flows was first solidified and then the inner fluidal lava was drained out during a continuous flowing beneath the solidified crust to eventually form the initial stage of the lava tube. Later, the tube continuously supplied the subsequent lava flows to result in thermal erosion of the tube's floor. The thermal erosion was dominant on the floor and the accretion of lava flows on the tube-ceiling caused the irregular height of the tube. Gradually modified tube shows a sinuous form with a height larger than the width. We can explain the formation and growth processes of the Manjang cave, as follows. Firstly, the initial lava tube was formed, and then subsequent lava flow passed through the initial tube. Then, the surface of the flowing lava became solidified to form the floor of the upper level tube. Afterwards, the liquid lava was drained to form the lower level tube, which constructed a multi-level lava tube. The later lavas continually flowed through the lower level tube, caused deeper erosion of the tube's floor and thicker lava accretions of the tube's ceilings. Finally, a new lava poured down from the ground surface into the lower level tube to form a lava column within the tube.

#만장굴 #용암동굴 #용암류 #열적침식 #다층 용암동굴 #Manjang cave #Lava tube #Lava flow #Thermal erosion #Multi-level lava tube

참고문헌 (26)

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1. [학술대회논문] - 고기원 / 2004 / 제주도 동부지경의 지하지질분포와 40Ar-39Ar 연대 / 대한지질학회 춘계학술답사, 제주도의 화산암과 화산활동 : 29 ~ 50

2. [단행본] - 박기화 / 2006 / 제주도 지질여행 / 한국지질자원연구원･제주발전연구원 : 183 ~

3. [학술지(정기간행물)] - 손인석 / 2003 / 제주도 천연동굴 분포: 제주도 동북사면을 중심으로 / 제주도 자연유산지구 국제학술세미나 제주도 북제주군 : 57 ~ 78

4. [보고서] - 손인석 / 2003 / 만장굴 실태(학술)조사 및 안전진단보고서 : 100 ~

5. [기타자료] - 원종관 / 1993 / 성산도폭 지질도 설명서. 건설부･제주도･한국수자원공사 : 104 ~

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