무등산 입석대는 무슨암석으로 이루어져

아래 전남 광주 무등산 절리에 대해 내용 정리해 드릴테니 참조하시기 바랍니다. 멋진 자연의 아름다움인 주상절리는 주로 안산암, 화강암등으로.. 구성되어 있습니다.

무등산은 해발고도가 1,187m이며, 산의 전체 모습이 돔 모양의 지형을 이루고 있다. 정상을 이루는 북북동~남남서 방향의 능선이 장불재를 지나면서 북서~남동 방향으로 틀어 안양산에 다다르게 되는데, 이 능선이 무등산의 주능선이며 영산강과 섬진강의 분수계를 이룬다.

호남정맥의 근간을 이루는 이 주능선의 서쪽으로 영산강 수계, 동쪽으로 섬진강 수계가 된다. 이 주능선을 따라 천왕봉, 지왕봉, 인왕봉, 서석대, 입석대, 안양산 등에 주상절리가 잘 발달되어 있다. 특히 서석대와 입석대는 10~20m 높이의 주상절리들이 높이를 달리하면서 주위의 지형경관과 식생들이 함께 어우러져 신비함과 아름다움을 더하고 있다.

무등산의 암질은 주로 석영안산암과 화순안산암으로 이루어져 있고 의상봉 일대의 화강암, 일부 지역에 석영반암이 분포한다. 이 지역의 지질 특징은 백악기 말의 중성 내지 산성 화산암류로, 고도 400m 이상에서 대부분 무등산 석영안산암이 분포하며 고도 400m 이하는 주로 화순안산암으로 이루어져 있다.

그리고 이들 무등산 석영안산암과 화순안산암 사이에 백악기 미문상 화강암과 석영반암이 관입했으며 석영반암이 환상으로 존재하고 있다. 석영안산암이 주로 분포하는 지역에는 규모가 크고 작은 다양한 주상절리가, 서로 다른 높이를 가지고 곳곳에 수없이 많이 분포하고 있다.

이들 중 대표적인 곳이 입석대, 서석대, 광석대(규봉암), 무등산 정상 일대이다. 무등산의 지형·지질 자원 중에 가장 대표적인 자원은 천연기념물 제465호인 입석대와 서석대라 할 수 있다.

입석대와 서석대의 주상절리는 5~6각의 기둥모양을 이루고 있으며 최대높이가 입석대는 20m, 서석대는 25m 정도다. 특히 이들은 해발고도 1,000~1,100m의 고산지대에 분포하고 있으며 주상절리의 최대 직경은 2~3m에 이르러 국내외에 걸쳐 관찰되지 않는 희귀한 주상절리이다. 덕산너덜과 지공너덜로 불리는 암괴지대 또한 무등산을 대표하는 특이한 지형경관이다. 이들은 주상절리들이 붕괴되면서 떨어져 나온 암괴들이 사면을 따라 발달하는 암괴원 또는 암괴류들이다. 규모면에서 국내의 그 어떤 지역에서도 볼 수 없는 희귀한 지형자원으로 무등산 전체에 걸쳐 분포하고 있다.

이러한 지형자원들은 단순히 주상절리대, 너덜지대라는 인식 이외에 무등산 일대에서 살아가는 주민들에게는 또 다른 중요한 의미를 지니고 있다.무등산의 주상절리대와 너덜지대를 신앙의 대상으로, 때로는 종교적 수행을 하는 장소로 활용했다.

무등산 지형도(위).

이론적인 주상절리의 형성과정(아래).

절리(joint)란,

암석에 생기는 균열 또는 바위틈을 말한다. 절리는 습곡이나 단층운동과 같은 지각변동과 관련하여 생기거나, 암석에 가해진 압력이 제거되면 암석이 팽창하면서 틈이 벌어져 생성된다. 이런 절리에는 수직절리, 수평절리, 판상절리 등이 있다. 절리의 생성과정이 이와 다른 경우가 있다. <그림 2>는 용암이 지표에 흘러나와 공기 중에서 냉각되는 과정에서 수축되면서 생기는 절리를 잘 보여 주고 있다.

냉각 중에 있는 용암의 표면에는 수축 중심점들이 생기며, 이런 점들을 잇는 선의 중앙에서는 양쪽으로 직각 방향의 틈이 벌어진다. 수축 중심점이 고르게 분포하면 여러 방향의 틈들은 서로 만나면서 6각형의 패턴을 만들게 된다. 그리고 이들 틈, 즉 절리는 이상적인 경우에 용암을 6각형의 수직 기둥으로 무수히 분리하게 된다. 이러한 절리를 주상절리(columnar joint)라고 하며 이들 절리로 분리된 돌기둥은 용암의 두께와 냉각속도에 따라서 높이 수 미터~수십 미터, 지름 수십 센티미터~수 미터 규모로 발달한다.

그러나 이들 돌기둥은 정육각형의 경우는 드물고 일반적으로 다각형이며 항상 수직적인 것은 아니다.

돌기둥의 방향은 용암이 냉각될 때 냉각면에 대하여 직각으로 뻗기 때문이다. 무등산의 주상절리대는 백악기 후기(약 9,000만 년 전?)에 중성의 용암이 분출되어 생성되었다. 이 중성의 용암은 오랜 기간에 걸쳐 천천히 냉각(Cooling)·수축되면서 주상절리가 만들어졌다.

지난 빙하기에 이 주상절리들은 따라 물의 동결·융해과정이 반복되면서 기둥바위가 무너져 내려 현재 우리가 보고 있는 주상절리대가 만들어졌고 그 밑에 너덜이라는 암괴지형을 만들었다. 무등산의 석영안산암은 백악기 말의 화산활동 과정에서 분출된 중성의 용암이 이룬 암석으로 상부의 표층이 냉각에 따른 용암의 냉각중심점을 따라 절리가 형성되기 시작했고, 상부표층의 냉각과 함께 하부에도 깊숙이 절리가 확장되었으며, 풍화과정에서 절리의 틈도 조금씩 벌어졌다. 

한편, 신생대 3기의 따뜻하고 습한 기후는 무등산 석영안산암에 꾸준히 수분을 공급했고 이러한 수분은 화학적 풍화과정을 진전시켰으며 신생대 제3기와 제4기에 걸쳐 지반운동과 풍화, 침식 등의 삭박(물·바람·파도 따위의 힘으로 지반이 깎여 평평해지는 일)과정을 받았다. 특히 제4기에는 지구전체에 걸쳐 급격한 기후변동이 일어나 빙하기를 맞이하게 되면서 무등산은 현재와 같은 모습과 지형적 특성을 갖추게 되었다.

주빙하 기후환경의 대표적 특징은 봄과 가을에 하루의 기온이 0℃를 오르내려 밤과 낮 사이에 동결과 융해가 반복되는 기간이 길게 나타난다. 즉 동결과 융해가 자주 반복되는 기후환경이다. 물이 동결하게 되면 부피가 약 10% 증대된다. 절리와 같은 바위틈에서 물이 동결과 융해를 반복하게 되면 절리면을 따라 팽창압력이 반복적으로 가해지게 되어 절리로 구획된 부분은 떨어져 나오게 된다.

무등산의 주상절리대도 위에서 살펴본 바와 같이 지난 빙하기에 주상절리를 따라 동결과 융해가 반복되면서 기둥모양의 암괴들이 떨어져 나와 토양 속에 묻히어 함께 완만한 경사면을 따라 서서히 이동했다.

이에 따라 암괴가 떨어져 나가는 현상이 계속되는 과정에서 주상절리대는 점차 후퇴했고 현재의 위치에서 아름다운 자태로 남아 있게 되었다.

그리하여 입석대의 주상절리대 앞에는 절리대에서 떨어져 나온 암괴들이 토양 속에 묻혀 있는 완만한 경사지를 만들었고, 서석대 앞에는 암괴들의 집합체인 너덜겅으로 나타나기도 한다. 입석대의 주상절리대는 빙하기에 주상절리로부터 기둥바위들이 떨어져 나가면서 후퇴하게 되었는데 떨어져 나간 자리에 아주 완만한 경사지를 만들었다. 이 완만한 경사지에서는 암괴들이 토양 속에 묻혀 있는 모습을 잘 관찰할 수 있다.

현재의 입석대는 그 앞에 있었던 주상절리들이 떨어져 나가고 이동된 후에 남아 있는 주상절리대인 셈이다. 그렇다면 마지막 빙하기 이전의 주상절리대는 어디쯤 있었을까? 아마도 현재의 장불재에서 그리 멀지 않았을 것이다. 무등산의 주상절리는 시기적으로 중생대 후기에 생성되어 장기간 풍화작용을 받았고 다양한 지구의 기후환경변화 과정을 겪어 왔다.

이 과정에서 주상절리에 높이를 달리하는 수평절리가 생성되었고 지난 마지막 빙하기 동안에는 주빙하 환경에서 이들 절리 사이에 동결과 융해가 반복 작용함으로써 주상절리가 붕괴되어 그 하부로 너덜과 같은 암괴지형이 발달하게 되었고, 현재와 같이 아름답고 다양한 형상의 주상절리대를 이루게 되었다.

이러한 독특한 생성과정을 거쳐 생성된 주상절리대와 암괴지형들은 주요 지형·지질자원일 뿐 아니라 지구의 기후환경변화를 모니터링할 수 있는 중요한 학술적 가치를 가지고 있다. 무등산 주상절리는 그 자체가 특이하면서도 신비함을 간직하고 있다.

첫째, 무등산의 주상절리의 지름은 보통 1∼2m 정도에서 수 미터에 이르는 크기로 이에 이르는 경우가 국내·외에 거의 없다. 일반적으로 주상절리의 지름은 수십 센티미터 정도이다.

둘째, 화학적 풍화에 저항이 큰 암질로 되어 있어 주상절리의 기둥바위는 형태가 뚜렷하고 잘 보존된 상태로 드러난다.

셋째, 무등산의 주상절리는 절리의 형태가 다양하고 육상의 높은 산지에 형성되어 있다.

제주도나 울릉도, 한탄강 주변의 주상절리는 주로 수직절리가 우세하지만, 무등산의 주상절리는 수직의 주상절리뿐 아니라 수평절리도 높이와 간격을 달리하면서 다양하게 발달되어 있다.

넷째, 주변의 식생이나 능선, 주상절리 아래의 암괴지형 등이 함께 어우러져 특이하고 아름다운 경관을 형성한다.

다섯째, 무등산의 주상절리대와 암괴지형은 생성과정이나 성인(成因)이 학술적으로 중요하고 지형학적 가치가 우수한 자연유산이다. 제주도는 파랑의 해식작용에 의해 현재의 해안에 드러난 주상절리로 성인이나 생성과정이 비교적 간단하다.

무등산의 경우는 지난 지구기후환경변화로 생긴 빙하기에 주상절리의 틈 사이에서 물이 동결(10% 정도의 체적 증가)과 융해 과정을 반복함으로써 모든 절리면에 기계적 팽창력이 작용해 절리의 틈이 벌어지고 주상절리가 붕괴되는 결과를 가져오게 되었으며 그 하부에 너덜과 같은 암괴지형을 생성하여 다양하고 아름다운 경관을 이루었다.

현재의 주상절리대의 모습을 만드는 과정에서 떨어져 나간 기둥바위들이 무등산의 너덜지대를 만들었다.

무등산 너덜지대는 토끼등에서 동화사 터에 이르는 덕산너덜과 무등산 정상부의 남쪽 1,080m 고지에서 1,030m 고도까지의 폭 200×200m 크기의 지공너덜로 대표된다.

암해(岩海) 또는 암괴원, 암괴류라고 불리는 이들 너덜지대는 식생으로 덮이지 않고 암괴만으로 이루어진 특징을 가지고 있다. 하지만 무등산의 대부분의 산지사면은 식생으로 가려져 있어도 그 하부가 암괴층이거나 많은 암괴를 가진 토양층으로 되어 있다. 이 너덜들은 분포위치에 따라 크게 세 곳으로 분류할 수 있다.

첫 번째는 덕산너덜~중봉~장불재~향로봉~안양산에 이르는 서쪽과 남서쪽 방향의 사면에 분포하고 있다.

두 번째는 장불계곡(영평천 상류)에서 무등산을 바라본 사면 일대로 지공너덜을 포함한 너덜지대와 장불계곡에서 안양산을 바라본 사면 일대의 너덜지대다.

세 번째는 평촌~금곡마을~의상봉 지역으로 화강반암과 섬록암, 화강암의 너덜지대가 암괴류를 이루며 존재하고 있다.

이들 너덜층의 상부는 노출암 상태이거나 크고 작은 주상절리대가 잘 발달되어 있는 것이 보통이다. 무등산의 대표적인 암괴지형인 덕산너덜은 고도 500~750m 범위에 걸쳐 위치하고 있고, 가로와 세로가 약550×400m의 길이를 가지고 있으며, 암괴가 명확하게 노출된 넓이는 약 13만㎡로 무등산에서 가장 넓은 암괴원을 가지고 있다.

덕산너덜에 대한 사면분석 결과 상부에서 볼록한 형태를 가지다가, 중앙부에서 오목한 형태를 가진다.

이어서 사면 하부에서 다시 볼록해지는 것을 관찰할 수 있다. 사면 하부의 볼록한 형태는 주빙하기후환경의 너덜지역에서 관찰되는 사면의 특징과 비슷한 양상을 보여 주고 있다. 사면 하부에서 볼록한 형태는 과거 토양과 함께 있던 암괴들의 무게가 하부에 집중될 때, 토양과 암괴의 일부가 밀려 나갔기 때문이다.

덕산너덜이 주빙하 기후환경에 영향을 받은 증거는 암괴의 방향성에서 찾을 수 있다. 조사 결과 암괴가 현재의 사면 최대경사방향에 70% 이상 일치한 결과를 알 수 있었다. 상부의 암괴 공급원에서 암괴가 떨어져 굴렀을 경우에 사면 최대경사방향과 직각방향을 이루는 암괴가 많지만, 암괴가 사면을 따라 미끄러졌을 경우(Sliding)는 최대경사방향과 대체로 일치하게 된다.

현재 기후환경에서는 암괴의 슬라이딩이 발생하지 않고 있는 경우가 일반적이기 때문에 덕산너덜은 과거 기후환경에서 그 답을 찾을 수 있고, 주빙하 기후환경 아래에서 형성된 것으로 연구되어 있으며 정밀한 연대측정을 통해서 지난 마지막 빙하기에 해당하는 약 7만5,000~1만 년 전에 생성된 것으로 밝혀졌다.

입석대는 해발고도 1,000m 정도에 폭 50m 정도, 높이 10~20m의 주상절리대다. 대부분 5각형의 기둥바위들이며 그 지름은 1~3m 정도로 규모가 크고 바위기둥의 형상이 뚜렷하고 아름답다.

입석대 주상절리 앞에 만들어져 있는 사면, 즉 장불재에서 입석대 일대에 이르는 완만한 사면은 주빙하지역에서 발달하는 평활사면(Cryoplanation slope)이다. 크리오플라네이션(Cryoplanation)이란 주빙하 환경에서 생성되는 사면평탄화 과정을 말하며, 주빙하 기후환경 조건 아래 산지에서 흔히 발달한다. 주빙하 평활사면의 최상부에는 기반암이 노출되어 수직단애를 이루는 것이 특징이며 기반암에서 떨어진 암괴가 아래에 집적되어 있다.

이 암괴의 경사는 대체로 1~5도 경사를 가지고, 최대 15도를 유지하는 특징이 있다. 입석대는 기반암의 형태를 가지고 있으며, 하단에는 기반암에서 떨어져 나온 암설지형이 형성되어 있다. 입석대에는 5~6각의 암괴가 병풍처럼 노출되어 있다. 그 아래에는 수 미터 크기의 암괴들이 넘어져 있으며, 거대한 암괴의 일부는 수백 미터 떨어진 곳에서도 발견된다. 이는 전도된 암괴의 이동이 슬라이딩 형태로 이동된 것을 의미한다. 암괴지형 이후에는 완만한 경사를 이룬 사면의 형태를 보인다. 이러한 사면의 중간에는 다양한 암괴들이 노출되어 발견되며, 이들 암괴의 장축 방향은 사면경사 방향과 일치하는 특징을 보인다.

이는 입석대와 입석대 앞으로 장불재에 이르는 사면이 크리오플라네이션의 특징을 잘 보여주고 있다고 할 수 있다. 또한 입석대의 상부와 좌우측에 위에서 살펴본 주빙하성 평활사면이 여러 곳에 발달되어 있어 이 일대가 지난 빙하기에 주빙하 기후환경의 영향을 받았다는 사실을 잘 보여준다고 할 수 있다. 서석대는 해발고도 1,060~1,100m에 형성되어 있으며 기둥바위의 높이가 24~26m다. 주상절리의 경사는 수직이 아니고 대략 70도를 유지한다.

입석대에서 장불재에 이르는 사면이 다소 완만한 주빙하성 평활사면의 특징을 가지고 있다면, 서석대~중봉 방향의 사면은 주상절리대와 암괴층이 계단상의 모습을 이루고 있어 입석대 일대와 다른 지형적 특징을 보인다. 서석대 상부는 해발고도가 1.100m 정도이며 배후로 완만하게 기울어진 사면을 유지하고 있다.

첫 번째 단은 60m×120m의 크기를 가지고 있으며, 높이는 20~24m를 가지고 있다. 통상 광주시민들이 서석대라고 하는 곳이다.

두 번째 단은 위치에 따라 높이가 다르지만, 8~12m를 유지하고 있으며, 기둥바위는 오·육각형의 주상절리의 형태를 갖추고 있다. 세 번째 단도 첫 번째와 두 번째 단과 비슷한 양상을 보이며, 이와 유사한 계단 모양의 지형은 중봉 방향으로 여러 개가 더 존재한다.

이와 같이 서석대 일대의 주상절리는 계단상의 형태를 보이고 있으며, 전체 사면경사는 20도 내외를 유지하고 있다. 각 단의 평탄지에는 각 주상절리대에서 떨어져 나온 신선한 암괴가 주변에 널려 있다. 이들 평탄한 사면지형들도 주빙하성 평활사면과 관련된 지형이다.

광석대는 무등산 남동쪽 고도 약 850m에 위치하고 있으며, 입석대 및 서석대와 같은 주상절리대다. 이 일대의 주상절리대는 대체로 80~90도의 기둥바위들로 이루어져 있으며, 길이 약 130m, 높이 20~30m로 규모면에서는 서석대, 입석대보다 크다. 무등산 정상에서 광석대로 이어지는 능선은 완만하지만, 그 능선 주변에는 급한 단애를 이루고 있는 주상절리대가 다수 있고 그 앞에 주빙하성 평활사면들이 발달되어 있다.

츨처: https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=9&dirId=90102&docId=324437610

무등산의 입석대는 주상절리 라는 돌 기둥으로 형성 되었습니다.

서석대도 같은 돌기둥으로 되었습니다.

주상절리 형성 과정에 대하여는 지질학에 대한 지식이 없어 답을 하지 못합니다.