1. 파묵칼레의 형성
터키 남서부의 파묵칼레(Pamukkale)는 수백만년에 걸쳐 지구의 구조적 힘에 의해 형성된 퇴적 분지인 데니즐리(Denizli Basin) 분지에 위치하고 있습니다. 이 곳은 터키와 그리스의 에게해 지역에 걸쳐 확장되는 에게해 그라벤 시스템의 일부 입니다. 그라벤 시스템은 동서방향의 장력으로 인해 지각판 사이가 서로 늘어나고 얇아져 길쭉한 분지와 융기된 층을 생성하는 것을 말합니다. 그라벤의 뜻은 거의 평행한 2개 이상의 정단층 사이에 발달된 길고 낮은 지대를 말합니다. 이 지역의 이러한 일반 단층에는 Büyük Menderes, Gediz 및 Simav 단층이 포함됩니다.
2. 열수의 순환
데니즐리 분지의 일반 단층은 지하수의 순환경로를 만듭니다. 지각이 늘어나고 갈라지면서 암석에 구멍과 균열이 생겨 물이 침투할 수 있는데 이 지하수의 순환은 온천 형성에 영향을 미칩니다. 침투된 물은 인근 화산지역과 관련된 마그마의 활동과 지구의 맨틀로부터의 열 전달로 인해 고온으로 가열된 다음 상호 연결된 균열 및 단층을 따라 표면으로 상승하게 됩니다. 지열수가 상승함에 따라 주로 석회암과 석회화로 구성된 주변 암석과 상호작용을 하게 됩니다.
석회석과 석회화는 탄산칼슘(CaCo3)이 풍부하여 이산화탄소(CO2)를 함유한 물에 잘 녹습니다. 용존 CO2가 풍부한 지열수는 약한 산성이 되어 암석에 존재하는 탄산칼슘 광물을 용해 할 수 있습니다. 용해된 탄산칼슘은 상승하는 지열수에 의해 지표면으로 운반이 되고 물이 표면에 도달하면 압력과 온도가 떨어지면서 이산화탄소가 기체로 방출되고 석회화 형태의 탄산칼슘이 침전(travertine)이 됩니다.
석회화 퇴적물은 시간이 지남에 따라 점점 증가하여 테라스와 웅덩이를 형성하고 흐르는 지열수가 테라스 위로 폭포처럼 흐러내려 미네랄이 풍부한 트래버틴(travertine)이라는 일종의 암석층을 만들게 됩니다. 이 과정은 계단식의 물 웅덩이를 생성하면서 테라스 아래로 흐르면서 계속됩니다.
에게해의 그라벤 시스템과 관련된 단층 및 균열의 존재는 지열수 순환을 위한 이상적인 지질환경을 만듭니다. 열원의 가용성, 암석의 투과성, 단층에 만들어지는 경로는 이 지역의 지속적인 열수의 활동을 만들어 냅니다.
오랜 시간에 걸쳐 석회화는 쌓이고 하얀 바위로 만들어진 계단처럼 아름다운 테라스와 웅덩이를 만든 모습이 바로 파묵칼레 입니다. 사진과 같이 하얀테라스는 강렬한 햇살이 동반 되어야지 볼수 있으며 겨울에는 물이 말라버린 우중충한 돌무더기만 볼수 있을 때도 있습니다. 물의 온도는 35~36도 이고 물에 석회질 성분이 많아 몸을 담글시 하얀 가루가 묻어나 깨끗한 물에 바로 씻어야 합니다. 이곳에서는 족욕정도만 허용이 되고 온천은 파묵칼레와 함께 세계문화유산으로 등재된 고대도시 유적지인 히에라폴리스 내부에 있는 온천 수영장(Antik Havuzu)에서 즐기수 있습니다.