석회 동굴이 생기는 이유가 무엇인가요?

Question

우리나라에는 석회암 지대가 많은데 석회 동굴은 어떻게 생기는 것인가요?

어떻게 물이 석회를 녹일 수 있는 건가요?

어떤 화학반응이 일어나나요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

동굴을 지나는 물에는 암석으로 부터 녹아나온 탄산칼슘같은 석회 성분의 염들이 녹아들게 됩니다.

또한 동굴에 물이 흐르면 수증기가 발생했을 때 잘 나갈 수 없기때문에 습기가 높은상태이고 축축합니다.

따라서 석회성분이 수증기를타고 동굴 전체적으로 퍼져 달라붙게됩니다.

그래서 동굴전체가 석회성분으로 코팅되듯이 형성되며 이러한 것들이 수만년이 지나 석회동굴이 되는것입니다.

석회성분은 물이 수소이온과 OH- 이온으로 약간 해리되어있는 현상에 의해 이온화 반응에 의해 분리가 되며 녹아들게됩니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

석회동굴은 석회암 지대에서 만들어지는 동굴로서, 석회암의 주된 성분인 방해석(CaCO3)이 산성을 띄는 물에 쉽게 녹는 성질 때문에 형성되는데, 이를 용식작용이라고 한다.

석회동굴이 형성되는 과정을 살펴보면, 지표에서 스며드는 빗물이나 지하를 흐르는 지하수(H2O)가 공기 중의 이산화탄소(CO2)와 만나 탄산(H2CO3)을 이루게 되고, 이것이 석회암과 만나면 석회암이 녹으면서 동굴이 형성되기 시작한다. 석회암이 계속 녹으면서 동굴은 점차 확장되고 종유석, 석순, 석주와 같은 동굴생성물이 만들어진다.