남산카르스트동굴은 조선반도 평남요곡지 평양륭기대의 남동쪽끝에 위치하고있다. 연구지역에는 고생대 만달주층의 암석들이 분포하며 카르스트동굴은 만달주층 하부층의 석회암에 위치한다.
남산카르스트동굴에서 형성된 초미립질방해석의 광물학적특성이 연구되였다. 동굴에서 나오는 초미립질방해석은 백색 또는 연황색의 매우 미세한 광물립자들이 물을 함유하고있는 겔상태이다. 즉 푸실푸실하며 물먹은 솜처럼 조금만 압축하여도 물이 배여나오면서 체적이 줄어들고 손으로 비비면 쉽게 현탁질로 된다. 화학조성은 CaO-55.77%, MgO-0.17%, SiO2-0.08%, Al2O3-0.02%, Fe2O3-0.01%, 작열감량-43.94%이다.
초미립질방해석의 레이자립도분석결과 최소립자크기가 0.12㎛, 최대립자크기는 5.25㎛, D(50)은 1.39㎛로서 평균립도가 매우 작고 립도분포구간이 좁은것이 특징이다. 분해온도(630~900℃)는 방해석의 리론적인 분해온도보다 낮다. 711.8, 873.9, 1 423.6, 1 797.9cm-1의 파수를 가진 적외선흡수곡선은 전형적인 탄산염광물의 곡선과 잘 일치한다. 현미경감정결과 거의 둥근 개별적립자들이 한 방향으로 이어지고 그것들이 그물모양을 이룬 형태를 나타낸다. XRD-LB법(X-선회절너비법)에 의한 초미립질방해석의 결정립도는 149.3nm이다. X-선회절분석결과 합성법으로 제조한 사슬형탄산칼시움의 결정구조와 일치되며 이것은 지금까지 자연계에 알려지지 않은 사슬형의 초미립질방해석으로 확정된다.
pH는 7.3이며 은페력은 평균 56.8g/m2, 계산되는 비표면적은 1 989.19m2/㎏이다. 동굴에서 초미립질방해석은 기본적으로 동굴의 천정에 20~30cm의 두께로 붙어있는것과 동굴바닥퇴적층 중간에 약 30~50cm의 두께로 분포되여있는것으로 구분된다. 카르스트동굴에서 형성된 초미립질방해석은 광물학적으로뿐 아니라 자원적으로도 의의를 가진다.
연구결과는 잡지《Carbonates and Evaporites》에 《Ultrafine calcite formed in Namsan karst cave of DPR Korea》(https://doi.org/10.1007/s13146-020-00645-x)의 제목으로 출판되였다.
