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단양 고수동굴(丹陽 古藪洞窟)은 충청북도 단양군 단양읍 고수리에 있는 고생대 조선 누층군 태백층군 막골층에 발달한 석회암 동굴이며 단양국가지질공원의 지질유산이다.
약 4억 5천만년 동안 생성되어 온 석회암 자연동굴로서 면적은 18,210평, 현재 개방된 길이는 1.7 km, 입구 높이 50m, 폭 5m이다. 지하수가 많이 흘러들어 다양한 형태의 종유석과 석순이 잘 발달되어 있으며 지하궁전을 연상케 하는 장년기의 동굴 지형을 이루고 있다. 동굴의 특색은 지질학적으로 동굴의 생성원인을 밝혀주며 형성물의 특이한 배치와 석주, 호신상 등이 특이하다.[1]
단양 고수리 동굴이며, 1976년 9월 1일 천연기념물 제256호로 지정되었다. 규모는 주굴 길이 600m, 지굴 길이 700m, 총연장 1,300m, 수직 높이 50m이다. 단양역에서 북동쪽 9.5 km 지점의 남한강 좌안, 금곡천과의 합류지점에서 500m 거리의 등우산 서쪽 기슭에 입구가 있다.
동굴을 형성한 지질은 석회암을 다수 포함하는 고생대 초기의 조선 누층군 대석회암층군의 막동 석회암층(막골층)에 속한다. 1973년 종합학술조사 때 동굴속과 입구 부근에서 뗀석기가 발견되어 선사시대에 주거지로 이용되어 왔음이 밝혀졌다. 동굴 안에는 종유석·석순·석주·유석 등을 비롯하여 곡석·석화·동굴산호·동굴진주·동굴선반·천연교·천장용식구 및 세계적으로 희귀한 아라고나이트가 만발하여 석회암동굴 생성물의 일대 종합전시장을 이룬다.
특히 상층부의 대광장에는 길이 10m에 달하는 대종유석이 비단폭처럼 줄을 지어 내리뻗고, 동굴 안쪽에는 인공적으로 다듬어진 것처럼 정교한 많은 기암괴석들이 늘어서 있어서 웅장한 지하궁전을 방불케 한다. 그들 기암괴석 중 백미를 이루는 것은 사자바위로, 자연석이라고 할 수 없을 만큼 그 바위의 형태가 뛰어나서 동굴의 대표적인 존재가 되고 있다.
단양 고수리 동굴은 고생대의 조선 누층군 석회암층에서 만들어진 석회동굴로서 그 학술적 가치가 크며 다양한 동굴 생성물을 한눈에 볼 수 있어 천연기념물로 지정하여 보호하고 있다.
단양읍 고수리의 고수동굴 부근에는 조선 누층군에 속하는 석회암 막동 석회암층(막골층)과 평안 누층군에 속하는 쇄설성 퇴적암이 분포하며, 고수 동굴은 조선 누층군의 석회암 중에 형성되어 있다. 고수동굴 주변에는 이들 조선 누층군과 평안 누층군이 북북동-남남서 방향으로 대상(帶狀) 분포하며 인근에 발달하는 3개의 역단층들도 같은 방향을 가진다. 수백만년 전에는 남한강이 현재 해발 400 m 또는 그보다 더 높은 곳을 흐르다가 점점 지면을 깊이 파고 들어가면서 지하수면을 낮추었는데 그 영향이 동굴에 그대로 반영되었을 것이다. 현재 보이는 안고수마을의 설미기골 계곡은 아마도 오래 전부터 존재하였을 것이고 그 원형은 더 높은 곳에 존재하였을 것이다. 고수동굴 주변의 지층은 다음과 같다.[2]
고수동굴은 상하 좌우로 뻗어 복잡한 형태를 보여주나 대체로 남-북 방향으로 연장된 측면을 중심으로 하여 이루어진 석회암 동굴이다. 동굴은 막동 석회암층 중에 발달하는데 이는 석회암을 다수 포함한 막동 석회암층이 동굴 조성에 좋은 암석을 가진 것으로 해석되지만 더 중요한 요인이 따로 있는 것으로 생각된다. 동굴 벽에서 관찰된 바에 의하면 동굴의 석회암은 얇은 두가지 층의 무수한 호층(互層)으로 이루어져 있는데 그 성질은 위 문단에서 설명한 바와 갖고 주향은 남-북 내지 북동 40°, 경사는 서쪽으로 40°내외이다. 그러므로 동굴 주 축의 방향과 지층의 주향은 대체로 일치한다고 볼 수 있다. 동굴을 형성한 물의 공급처는 뚜렷하게 밝혀지지 않으나 동굴 출구 부근에 공기가 빠져나가는 구멍이 있음이 일찍부터 알려져 있다고 하는데 이 구멍이 물이 공급된 구멍들 중 하나일 것으로 보인다. 동굴 천장에서 주목되는 것은 남-북 방향으로 연속되는 절리의 존재로, 이 절리는 남-북에서 5°내외의 편차를 보이는 거의 수직(80°W 내지 수직)인 것이다. 이 절리는 폭이 없는 틈에서 최대 10 cm 내외의 적갈색의 고화된 진흙을 협재하는 것도 있다. 협재된 흙은 석회암의 풍화 잔류토인 테라로사로 보인다. 동굴 입구 부근에는 직경이 5 m 정도의 큰 원통형의 구멍이 있는데 이는 내면이 곱게 갈려있어 포트홀과 같이 물과 자갈의 작용으로 만들어진 것으로 생각된다. 이보다 작지만 거의 완전한 원형의 구멍이 천장에서도 곳곳에서 발견되었다. 동굴 벽에는 곳곳에 수평으로 연장된 선반들이 형성되어 있다. 이들은 물이 같은 수준에서 오랫동안 머물러 있었으며 동굴 생성 후에 수면이 상승하거나 배수구의 높이가 오랬동안 일정하게 유지되어 수면의 변화가 없었을 때가 여러 번 있었음을 의미한다.[2]
고수리 단층은 단양 고수동굴이 위치한 단양읍 고수리 일대에서 동굴 부락이 위치한 안고수 마을을 지나 설미기골이라고 불리는 계곡의 서측 50 m이내에서 설미기골에 거의 평행하게 북북동-남남서 방향으로 발달한 단층이다. 이 단층은 설미기골 상류의 고개를 넘어 남한강에 이른다. 고수리 단층은 안고수 마을에서 남쪽으로는 구고수교의 동쪽을 지나 석탄 폐석이 쌓인 사면을 지나 남진하는데 이곳에서 측정된 단층의 경사는 서쪽으로 50°이다. 이로 보아 고수리 단층은 북동 10°의 주향을 가지고 서쪽으로 50°정도 경사한 역단층이다. 고수동굴의 입구는 고수리 단층에서 약 60 m 서쪽에 있고, 그 출구는 고수동굴 입구보다 수직 거리로 약 40 m 높은 곳에 있으며 고수리 단층과 거의 근접하여 있다. 이렇게 보면 고수동굴은 고수리 단층 상반인 막동 석회암층 속에 있는 것이다. 고수리 단층의 낙차는 1,500 m로 계산된다.
고수동굴 성인(成因)의 가장 중요한 지질학적 요인은 바로 이 고수리 단층이라고 생각된다. 고수리 단층은 서쪽으로 약 50°경사하면서 불용해성이고 불투수층(不透水層)인 견고한 사암, 규암으로 막동 석회암층을 떠받들고 있다. 단층선은 풍화, 침식 작용에 약하므로 이곳에 주위보다 깊은 와지(窪地)의 생성이 용이했을 것이며 단층선을 따라 돌리네가 생겼을 가능성을 생각할 수 있고 또한 단층선을 따라 계곡이 오래전부터 생겨 있었을 가능성이 크다.[2]
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