2006년 7월 31일(월) 탐사 둘째 날- 뉴에이지의 중심 세도나와 규화목공원
06:00 기상
06:30 아침(Denny's 팬 케익)
07:30-09:30 Williams to Sedona(참고 : 인회석)
** 비디오 : MBC special 2000 신비로운 붉은 땅 세도나 **
New Age 음악(relax 시킴) vs. 기독교 음악(Activation 시킴)
** 주제강연 : 세상은 어디까지 왔나? **
현대 사조의 특징 (1) New Age (2) 실존주의(철학) (3) Post Modernism(사상)
09:30-10:00 Bell Rock View Point에서 형성과정 설명
10:00-11:00 세도나 downtown
11:00-12:00 (이동) ** 비디오 : 지층의 형성(15분) **
12:00-1:00 Flagstaff 점심(중국식 뷔페) SZECHUAN Restaurant - 1451S. Milton Rd. Flagstaff, AZ. 86001 (928) 774-8039
1:00-2:30 (이동) ** 비디오 : 화석의 생성(30분) **
2:30-3:30 ** 강연 : 규화목의 형성 ** Petrified Forest NP 규화목 공원에서
3:30-4:30 ** 강연 : 노아 홍수 말기 ** Painted Desert에서
4:30-7:00 숙소로 ** 비디오 : 신비의 땅 지구 **
7:00-8:00 저녁(서울정 - 고기버섯전골) Williams에서
8:00-8:30 주제강연 (노아의 홍수와 그랜드캐년)
8:30 휴식 : 숙소(Days Inn)
아침은 Denney's에서 팬 케익으로 먹고 Sedona로 출발. 가는 도중에 "MBC special 2000 신비로운 붉은 땅 세도나" 비디오를 보면서 현대 철학 사조의 흐름을 설명 들었습니다. 세도나 다운타운에 도착하면서 그 풍경의 아름다움을 보게 됩니다. 앞으로 보게 될 여러 Canyon들도 하나님의 심판의 결과 생겨난 모습인데, 그 가운데서도 하나님의 은혜를 발견합니다.
Flagstaff에서 중국식 뷔페로 점심을 먹고 규화목 공원으로. 세도나에서부터 이재만선교사님 특유의 야외 강연이 시작됩니다. 삼각대와 칠판 등이 준비되어 있고, 어디서든 강연을 할 수 있는 준비가 되어 있었습니다. 마치 "너희 마음에 그리스도를 주로 삼아 거룩하게 하고 너희 속에 있는 소망에 관한 이유를 묻는 자에게는 대답할 것을 항상 예비"하는(벧전 3:15) 모습을 보는 것 같습니다.
규화목공원에서 또 야외강연을 듣고, Painted Desert로. 모두들 그 특이한 모습에 환호를 지릅니다. <강연의 내용은 언급하지 않겠습니다. 궁금한 사람은 다음 번 탐사여행에 참가하라고 권하겠습니다. 다만 결론을 미리 말한다면 "참 좋았다" 그 말 밖에는 달리 할 말이 없습니다.>
다시 숙소로 돌아와서 이번에는 고기버섯전골로 저녁식사를 하고, 오늘의 주제 강연은 "노아의 홍수와 그랜드캐년"
- 13번째로 흔한 광물, 무색, 담록색, 갈색, 회록색의 육방정계 광물족.
- 화학성분은 Ca5(PO4)3F이다. 육각주상 또는 육각판상(板狀)의 결정을 이루며, 입상 ·괴상(塊狀) ·포도상 ·섬유상 등을 나타낸다. 밑면 및 주면에 불완전한 쪼개짐[劈開]이 있고, 단구(斷口)는 평탄하지 않다. 굳기 5, 비중 3.1∼3.2이다. 무색으로 투명하거나 백색으로 반투명하며, 그 밖에 황색 ·황록색 ·유록색(油綠色) ·청색 ·자색 ·적색 ·갈색 ·회색 등 여러 가지 색을 띤다. 때로는 가열하면 청록색 빛을 내고, 또 자외선을 받아 청록색으로 발광하는 것도 있다.
성분에 변화가 있어서 플루오르 대신에 염소를 가진 것을 염화인회석 Ca5(PO4)3Cl, OH기를 가진 것을 수산화인회석 Ca5(PO4)3OH라고 하며, 규산 ·탄산 ·황산을 가진 것도 있다. 42% 가량의 인산을 함유하여, 인의 중요한 광석이 된다. 캐나다 ·노르웨이, 미국의 플로리다 등지에서 채굴된다. 아름다운 것은 가공하여 보석으로 사용하지만, 굳기가 낮아서 고급품이 되지는 못한다. 화성암 ·변성암의 부성분 광물로서 산출되며, 페그마타이트나 열수성(熱水成) 광상 ·퇴적암 중에서도 널리 산출된다.
비디오 - 신비로운 붉은 땅 세도나 -
MBC 방송국 제작 2000 스페셜 프로그램
* 뉴에이지 본산지 ① 세도나, ② 산타페, ③ LA의 말리 브라도
* 세도나 : 인구 1만 4천여명, 관광객 1년에 500만명
* 볼텍스(Voltex) ; ‘회전하다’라는 라틴어에서 유래. 지구 에너지의 소용돌이가 일어나는 지역
- 버뮤다 삼각지 등 20여 군데
- 세도나에만 4군데가 있다고 한다.
1) 벨락
2) 대성당 바위(명상을 위한 곳)
3) 보인턴 계곡(초자연적 현상을 경험)
4)에어포트 메사(기분이 좋아짐)
* 명상(마음을 비움) vs. 묵상(말씀, 그리스도의 마음, 성령으로 충만)
요한 1서 : 하나님께 속한 영과 하나님께 속하지 않은 영
롬 3:2 범사에 많으니 첫째는 저희가 하나님의 말씀을 맡았음이니라
하나님을 잃어버리면 ①허무해지고 ② 죄를 혼자 해결하기 위해서 노력
서양에서는 자연이 다스릴 대상임을 깨달음으로 과학이 발전
교회가 타락하면서
- 교회 안에서의 몸부림 : 종교개혁
- 교회 밖에서의 몸부림 : (하나님 없이) 계몽주의(13세기) - 1)이성, 2)합리주의, 3)과학적 낙관주의
* 사탄의 속임
1) 눈이 밝아져
2) 하나님과 같이 되리라 - 선악을 깨달아 우리 중 하나와 같이 되리라
* 자연주의(Naturalism)는 계몽주의로부터 발전
* 우주가 광대함을 깨달을수록
1) 티끌 같은 나, or
2) 하나님의 놀라운 솜씨와 그 형상을 가진 나
* 허무주의 : 니체의 '신은 죽었다' (근대와 현대를 구분 짓는 시대)
1,2차 세계대전 후 과학이 유토피아를 건설할 것이라는 믿음에서 과학으로 지구가 멸망할 수도 있음을 깨닫게 되면서 서양이 흔들리기 시작 (포스트 모더니즘)
* 동성애에 대한 학생들의 반응
1) That's wrong. - 과거
2) I don't like it. - 현재 (wrong과 right를 가르칠 수 없다)
* 다원주의
1) 이성이 다가 아니다
2) 모르겠다
3) 미래가 불확실
* 행성탈출(1970) : 영화(찰스 휴스턴) 허무하다, 외롭다, 이 세상을 떠나고 싶다. 타임머신 출현(2900년으로 설정)
- 국내에 <행성탈출>이란 제목으로 TV를 통해 여러 차례 소개되었던 <원숭이 행성 (Planet of the Apes)>은 1968년에 미국에서 제작되었으며 원작소설은 프랑스의 피에르 불르 Pierre Boulle가 집필한 것이다. 찰턴 헤스턴이 주연한 이 영화는 당시 흥행에서 커다란 성공을 거두어 속편이 4부까지 이어졌고 TV연속극으로도 만들어졌다. 우주선이 조난하여 우주를 떠돈 끝에 원숭이들이 인간을 지배하고 있는 어떤 행성에 불시착하는데, 알고 보니 그곳은 지구였다 라는 내용이다. 분장과 구성 등이 탁월하며 문명 비판의 메시지를 담고 있다.
* 실존주의 철학
1) 유신론적 실존주의 : 하나님보다 내가 중요
2) 무신론적 실존주의 : 우주는 단지 물질로 구성되었다. 그러나 인간에게는 실재가 주관과 객관이라는 두 가지 형태로 나타난다.
* 뉴에이지 사상 : 나중에 허무해진 서양이 이미 허무해진 동양의 문화를 받아들임
* East meets West / New West/
- Spirit이 Matter에 영향을 줄까? - 성경에서는 영향을 주고 있음을 명백히 보여주고 있다.
- 여기서 자연은 Nature가 아니라 Creatures -
세도나의 벨락(bell rock)과 Elephant rocks은 Supai group
한국의 황토는 석회암(CaCO3)이 풍화된 것
사암, 석회암
<비디오 - 콜로라도 주립대학 Julien 퇴적지층 형성실험>
*혼탁류 이론 : vertically and laterally deposited at the same time.
- 빠른 속도로 퇴적될 때만 지층이 형성됨. (검은색 입자가 흰색 입자보다 굵다)
- 미국의 1/2이 그랜드캐년 지층과 연결됨
*토양액화(liquefaction) : 지진에 의해 토양이 서로 들떠 물 속에서 마치 액체처럼 행동
- The transformation of loosely packed sediment into a fluid mass preliminary to movement of a turbidity current by subaqueous slumping or sliding.
*두부침식 [頭部浸蝕, headward erosion] : 콜로라도의 로키 산맥까지 침식이 이루어져 있음. (North Rim - 8000ft; South Rim - 7000ft)
- 하천이 상류 쪽으로 침식하여 그 길이를 증가해 가는 현상.
지반(地盤)이 융기하거나 해면이 저하하면 하천의 침식이 부활해서 하각(下刻)을 시작하는데, 그 침식은 기준면으로부터 상류 쪽을 향해서 진행된다. 이 두부침식이 미치고 있는 상단에서 구하상(舊河床)과의 사이에 단(段)이 생겨 천급점(遷急點)을 형성한다. 이렇게 해서 하천의 침식이 상류 쪽으로 파급되는 것이 일반적인데, 하구(河口) 전면의 해저가 융기하여 육지가 되면, 원 하천은 하류 쪽으로 연장되어 연장천이 되며, 두부침식과 구별된다.
*노아 대홍수의 Early Stage : 2/27-7/17 (노아 600세)
- 사층리, 지층 - 물이 불어나면서(?) 형성
- 쯔나미 - 시속 500km (인도네시아(진도 9.0)에서 스리랑카까지 1000km 거리를 2시간만에 감)
- 칠레 남단 최대지진(진도 9.5; 로그 함수 7도와 8도의 차이는 10배, 7도와 9도의 차이는 100배) - 일본까지 24시간만에 도착 ; 140여명이 죽음
*석탄은 현미경으로 보면 나무껍질(bark)로 되어 있다.
*1964년에 처음으로 실험실에서 석탄을 만듦.
- 석탄형성 요인 : 1) 열(++) 2) 압력(+) // 3) 시간(-)
규화목 국립공원(Petrified Forest National Park)
*Steven A. Austin - Floating Mat Theory가 제시된 지 10개월 뒤인 1980년 5월 18일에 세인트 헬렌 산이 분출하여 그 영향으로 스피릿 호수에 모인 100만 그루의 나무로 인해 1m(3피트) 두께의 나무껍질이 호수 바닥에 쌓여 토탄(peat)이 됨.
- 교질물질(cementing material ; 예 - calcite)이 있으면 암석화가 빨리 이루어짐.
*아라랏산 5100m (7/17) - 다음 봉우리 (3000m)가 보이는데 (10/1) 74일이 걸렸다.
- 창세기 8:4-5 칠월 곧 그 달 십칠일에 방주가 아라랏산에 머물렀으며 물이 점점 감하여 시월 곧 그 달 일일에 산들의 봉우리가 보였더라
현재의 산을 바다에 메우면 지구 전체는 2.6km 두께의 바다로 덮임.
*규화목은 화산재 내의 aqueous한 이산화규소(SiO2)가 침전하여 형성 (석영은 1기압에서 573℃에서 녹음) - 엄청난 화산재가 있어야 됨.
미국 옐로스톤국립공원에 있는 규화(硅華)의 침전 속도는 8∼9개월 동안 약 0.1∼2.7mm 정도로, 현재 볼 수 있는 약 6m의 침전층이 형성되기 위해서는 약 1800∼4만 년 정도 걸린다는 계산이 나온다.
** 석화목 [石化木, petrified wood] - 백과사전 **
- 규화목이라고도 함.
- 천연나무의 세포 내부나 외부의 공동(空洞)에 주로 실리카(이산화규소(SiO2))나 방해석(탄산칼슘(CaCO3)) 같은 광물질이 침투하여 형성된 화석의 일종.
- 화석림(化石林)에서 석화된 나무는 규화목이며 나무의 조직이 옥수(玉髓：은미정질 석영)에 의해 치환되어 있다. 이러한 치환은 종종 상당히 정밀하게 이루어져 외부 모양뿐만 아니라 내부 구조까지도 정확하게 보존되고 있어 때로는 세포구조까지도 감정할 수 있다.
*나무의 빠른 암석화 : 창조론자의 연구에 대한 예기치 않은 확증
(Rapid Petrification of Wood : An Unexpected Confirmation of Creationist Research)
- 아카하네와 그의 동료 일본인 과학자들은, 다양한 조건 하에서, 그 속에 미세한 이산화규소 알갱이(오팔)들이 침전됨으로써 규화목(화석)이 자연적으로 형성되었다고 결론 내렸다. 비록 조사된 각 나무 조각들의 규화율이 모두 다르기는 하였지만, 나무의 규화작용이 7년에서 36년 미만 사이에 이루어진다는 것은 수백만 년이라는 기존의 주장과 비교해 볼 때 매우 빠른 것이었다. 따라서 그들은, 오래된 화산재 층과 화산활동 지역의 퇴적층 내에 있는 석화목(petrified wood)들도 동일한 메커니즘에 의해, '수십 년에서 수백 년 정도의 상당히 짧은 기간' 안에 높은 이산화규소 함량을 가진 뜨거운 지하수(ground water)의 흐름에 의해 규화되었을 것이라고 결론을 내렸다.
*바다에는 퇴적암이 거의 없다.
- 노아 홍수 직후에는 해수면이 대륙붕까지 매우 낮아져 아시아와 호주가 연결되어 있었을 것이고, 현재는 빙하가 녹음으로 해수면이 높아지고 있다.
* 석회암(石灰岩)
1) 무기질 석회암 - 선캄브리아대, **미크라이트(micrite, 미세질 석회암)
2) 유기질 석회암 - 노아 홍수 후 모두?
*limestone ; 탄성석회질의 이토(泥土)나 생물의 유해가 퇴적 고결된 암석으로서, 가끔 산호류, 유공충(有孔충) 등의 화석을 포함한다. 일반적으로 치밀하게 흰색에서 회색까지 있으며 화학성분이 순수에 가까운 것은 철강용, 시멘트용, 화학용으로 대량 사용하거나 골재용으로도 적합하다.
(백과사전) 주로 방해석이나 아라고나이트 형태의 탄산칼슘(CaCO3)으로 구성된 퇴적암.
상당한 양의 탄산마그네슘(백운석)을 포함하기도 한다. 부성분광물로는 점토·탄산철·장석·황철석·석영이 포함된다. 대부분의 석회암은 입상조직(粒狀組織)이며, 구성입자의 크기는 0.001mm부터 눈으로 보이는 크기까지의 범위를 갖는다. 많은 경우에 입자는 현미경적 크기의 동물화석 껍질 조각으로 되어 있다.
해수로부터 생물에 의한 침전물로 형성된 현지성 석회암(現地性石灰岩)은 석회를 분비하는 유기체와 유공충에 의해 주로 만들어지며, 쇄설성(碎屑性) 퇴적물을 형성하는 타지성 석회암(他地性石灰岩)은 기존 석회암의 기계적인 이동과 퇴적에 의해 만들어진다. 석회암은 많은 화석을 포함하고 있기 때문에 오랫동안 지구과학자들을 매혹시켰다. 석회암과 기타 탄산염암 내에 들어 있는 화석의 연구로부터 지구연대학(地球年代學)과 지구의 발달에 관한 많은 지식을 얻었으며, 또한 석회암은 상당한 경제적 중요성도 가지고 있다. 해수의 화학적 작용에 의하여 인산염이 많아진 석회암은 비료산업 원료물질의 중요한 자원(資源)이다. 900~1,000℃로 가열할 경우 석회암은 탄산칼슘을 해리시켜 이산화탄소와 석회를 형성한다. 석회는 유리 제조와 농업에 많이 이용된다. 석회암의 어떤 변종은 건축용 석재로도 사용되며, 바닥자재·외장재·내장재·기념탑 등으로 널리 쓰인다.
참고> 졸른호펜 석회암 : 독일의 졸른호펜 지역에 분포하는 후기 쥐라기 암석의 구분(쥐라기는 약 1억 9,000만 년 전에 시작되어 약 5,400만 년 동안 지속됨).
- 이 지역의 후기 쥐라기 암석은 쥐라기 동안 존재했던 석호(潟湖) 내의 산호와 해면이 화석화된 초(礁) 등으로 구성되어 있다. 석호에 서서히 쌓인 석회질 퇴적물은 현재 석판인쇄물 생산에 사용되는 세립질 석회암을 형성했다. 졸른호펜 석회암의 세립조직은 후기 쥐라기의 화석보존에 훌륭한 역할을 했는데, 연체부(軟體部)나 내부기관의 흔적까지도 보존되어 있다. 이 석회암에서 발견된 동물 화석 중 가장 중요한 것은, 모습은 파충류이나 최초의 새로 잘못 알려져 있는 시조새(Archaeopteryx)의 화석이다. 그밖에 날개 달린 파충류인 익룡이나 보존되기 어려운 나방류 및 파리 화석 등 100종 이상의 곤충 화석들이 발견되었다. 전체적으로 이 석회암에서 450종 이상의 쥐라기 동물화석이 발견되었는데, 특히 8종의 해파리 화석은 연체부 전체가 보존되어 있다.
*4μ이하의 탄산염이토가 석회암으로 1% 이하의 알로켐과 미크라이트 매트릭스로 구성된 석회암. 마이크라이트는 동의어.
(a) A descriptive term used by Folk (1959) for the semiopaque crystalline matrix of limestones, consisting of chemically precipitated carbonate mud with crystals less than 4 microns in diameter, and interpreted as a lithified ooze. The termis now commonly used in a descriptive sense without genetic implication. Leighton & Pendexter (1962) used a diameter limit of 31 microns. Chilingar et al. (1967, p. 317) and Bissell & Chilingar (1967, p.161) extended usage of the term toinclude unconsolidated material that may be of either chemical or mechanical origin (and possibly biologic, biochemical, or physicochemical). Micrite is finer-textured than sparite. See also: matrix [sed]. (b) A limestone with less than 1%allochems and consisting dominantly of micrite matrix (Folk, 1959, p. 14); e.g. lithographic limestone. See also: micritic limestone.
** 창조 3일 째 땅(eretz)과 노아 홍수 때 형성된 땅 사이의 구분기준 40가지 **
1) 화석
2) 변성정도
3) 지층이 유기물을 많이 함유하고 있는가 아닌가?
4) ...
*잔류지형[殘留地形, residual landform] ; 잔존지형(relict landform)이라고도 함.
- 고지형이 매몰되거나 파괴되지 않고 현재의 경관으로 남아 있는 지형.
- 잔류지형은 기후환경의 변화로 형성되기도 하지만 화산활동이나 지각의 융기, 하방요곡에 의해서도 형성된다. 잔류지형의 예를 들면 활동이 멈춘 화산체, 주빙하기후에서 만들어진 비활동성의 암괴류, 수계(水系)에서 떨어져나간 부분, 보다 습윤한 기후에서 형성된 해안선, 보다 건조한 기후에서 형성되어 고정된 사구, 해수면이 높을 때의 해안단구, 해수면이 낮을 때 형성되어 침수된 해식애 등이 있다. 특정 경관 내의 잔류지형의 비율과 잔류지형의 중요성은 지형학자들에 따라 다르다.
- 오늘날의 자연과정으로는 만들어지지 않는 지형 (예) 건천(dry wash), 지수함수적 산의 모양
1)붉은 색 - Fe, 2)어두운 색 - 유기물 (화석이 있다), 3)밝은 색 - Fe, 유기물이 둘 다 없는 경우
*적철석(赤鐵石; Hematite) - 결정질인 것은 금속 광택을 보이며 철회색, 철흑색을 띠며, 토상의 것은 적색의 삼방정계 광물.
1)산화철(Ⅱ)(산화제일철): 화학식 FeO. 일산화철 또는 이산화철이라고도 한다.
2)산화철(Ⅲ)(산화제이철):화학식 Fe2O3. 삼산화이철 또는 삼이산화철이라고도 한다. 천연으로는 적철석(赤鐵石)으로서 널리 산출되며, 적색토양의 빛깔의 요인이다.
3)사산화삼철: 화학식 Fe3O4. 흑색의 무거운 분말로, 천연으로는 자철석으로서 산출된다. 철선을 공기 중에서 연소시키거나, 뜨거운 철에 수증기를 접촉시키면 생긴다.
*쏙독새[jungle nightjar]는 10월에서 5월까지 동면한다.(?) (100℉에서 74℉로 체내온도가 떨어짐)
- 몸 길이 약 29cm이다. 주로 야행성이며 어두워질 무렵에 공중에 날아다니는 곤충을 잡아먹는다. 긴 날개와 꽁지, 빠른 비행이 특징적이다. 암수의 몸 빛깔은 보통 검은 갈색이며 갈색 세로무늬와 얼룩무늬가 어지럽게 나 있다. 수컷은 멱과 일부 첫째날개깃의 가운데 및 바깥꽁지깃 끝 부근에 흰색 얼룩이 있다. 암컷은 날개와 꽁지에 흰색 얼룩이 없고 멱에는 흰색 대신 붉은 갈색 얼룩이 있다.
- 낮은 산지 숲이나 덤불에 사는 흔한 여름새이다. 낮에는 어두운 숲 속이나 우거진 나뭇가지에 숨어 있고 보호색을 띠고 있기 때문에 언뜻 보기에 새인지 나뭇가지인지 알아보기 어렵다. 수풀 사이의 땅 위에 알을 낳는데, 5∼8월에 한배에 2개의 흰색 알을 낳고 약 19일 동안 품는다. 알을 품는 동안에는 의상(擬傷) 행동을 한다. 먹이로는 나방, 딱정벌레, 매미, 벌, 메뚜기 등을 잡아먹는다. 한국, 일본, 중국, 우수리, 아무르, 몽골 등지에서 널리 번식하고 중국(남부), 필리핀, 인도차이나반도, 말레이반도, 보르네오섬, 자바섬, 뉴기니섬 등지에서 겨울을 난다.
*1975년 지형학자 Hack : 오늘날의 대부분의 지형은 언젠가 형성된 후 거의 변하지 않은 채 남아 있다.
"십년이면 강산도 변한다"라는 말은 틀렸다.
'동적 평형이론'(Dynamic Equilibrium Theory)
*지형과 노아 홍수 : 산과 골짜기, 선상지, 표이석들은 거대한 홍수를 증거한다. - 이재만
** 왜 대부분의 산과 골짜기들은 일괄된 모습을 보여주고 있을까? **
오랜 세월에 걸쳐 침식되어서 이러한 모양까지 왔을까?
아니면 이러한 일괄적인 지형을 만들었던 사건을 모두 함께 겪었던 것일까?
▲ 그림1 : 대부분의 산과 골짜기는 저지대에서 꼭대기로 올라갈수록 가파른 모습을 보여준다.
산을 한 번 그려 보라 하면 그리는 사람마다 차이는 있겠지만 대충은 비슷하게 그린다. 아마 산 하부는 완만한 경사를 보이다가 산꼭대기로 올라갈수록 점점 가파르게 되는 모습을 그리게 될 것이다. 사람들이 이러한 모양으로 그리는 이유는 대부분의 산이 그렇게 생겼기 때문일 것이다(그림1).
산의 능선보다도 골짜기의 경사는 이러한 양상을 더욱 분명히 보이는데, 골짜기 저지대에서 산꼭대기로 올라가면서 점점 가파르게 되는 지형을 보인다. 왜 대부분의 산과 골짜기들은 이러한 일괄된 모습을 보여줄까? 오랜 세월에 걸쳐 침식되어서 이러한 모양까지 왔을까? 아니면 이러한 일괄적인 지형을 만들었던 사건을 모두 함께 겪었던 것일까? 이번 지질학 강좌에서는 지형이 어떻게 형성되었는지에 대해서 생각해보자.
1899년 데이비스(W. M. Davis)는 침식윤회(cycle of erosion)의 개념을 지형학에 도입하였다. 중고등학교 지구과학 교과서에도 쉽게 발견할 수 있는 원지형, 유년기 지형, 장년기, 노년기, 준평원의 윤회가 바로 그것이다. 이후 1953년 펜크(W. Penk)는 지형윤회 가운데 준평원으로 발전은 불가능하며 이전의 산사면(山斜面)은 더 낮은 각도의 산사면으로 대치될 뿐이라는 이론을 내세웠다(slope replacement). 그 후에 킹(L. C. King, 1953), 부델(J. Budel, 1982) 등이 더 발전적인 지형학적 이론을 피력하였다. 그러나 이러한 이론들은 기본적으로 현재 관찰되는 지형의 아주 느린 침식속도를 적용하여 과거의 지형을 가늠해 보려는 노력들로서, 동일과정설의 근본적인 사고의 틀에서 벗어나지 못한 이론이다.
그러던 중 해크(J. T. Hack, 1975)는 “동적평형(dynamic equilibrium)”이라는 기존의 이론에서 벗어난 지형발달에 관한 해석을 발표하였다. 그는 “이상적인 경우에 지표의 변화와 암상(lithology)은 시간이 가더라도 변하지 않고 남아 있어서, 지형의 모습은 처음 형성되었을 때 이래로 거의 변화 없이 그대로 남아있다.”라는 결론을 내렸다. 그는 “기복, 경사도, 하천의 경사 등은 각각의 단위 면적이 동일한 퇴적물에 따라서 현재의 지형을 이루었으며, 저항이 강한 암석은 가파르고, 울퉁불퉁한 기복을 보이는 반면, 저항이 약한 암상의 지역은 적은 기복과 완만한 경사를 보인다”라고 추가하였다. 해크의 이론은 현재의 지형이 침식윤회나 이에서 파생된 동일과정설적인 개념에서 비롯된 이론의 한계를 인정한 것이며, 오늘날의 지형은 어떠한 격변적 사건에 의해 형성된 모습을 그대로 유지한다는 내용을 내포한다는 것을 배제할 수 없다.
여기서 우리는 지형의 발달에 대하여 두개의 개념으로 구별된다는 것을 알 수 있다. 하나는 지형 전체가 시간에 따라 점차 진화한다는 것이고, 다른 하나는 시간과 상관없이 어떠한 사건을 통하여 지형이 만들어지고 그 모습이 지금까지 유지되고 있다는 것이다. 다시 말하면, 전자는, 현재 지형은 지형이 점진적인 변화의 과정을 거쳐 형성되었기 때문에 시간을 거꾸로 거슬러 올라가면 지금과 다른 지형을 가졌을 것이라는 것이다. 반면에 후자의 이론은 현재 지형은 어떠한 모습이 결정된 상태에서 시간이 변하더라도 현재의 모습의 틀에서 거의 차이가 없다는 이야기이다. 즉 현재 모습의 지형을 결정할 어떠한 사건이 있어야 한다는 것이다.
▲ 그림 2 : 위버의 선상지 형성 실험 : 선상지의 형성은 오랜 시간을 요하지 않으며 시간보다는 하나의 사건에 좌우되는 것을 증명하였다. 선상지는 짧은 시간에 만들어졌다.
이러한 생각은 단지 침식의 개념에서만이 아니다. 과거를 해석하려는 지질학의 거의 모든 이론에서 시간이라는 개념이 크게 자리를 잡고 있다는 것은 부정할 수 없다. “어떻게 이렇게 높은 절벽이 만들어졌을까?”라는 질문을 놓고도 현재 침식되는 속도로 보아 오랜 기간에 걸쳐 형성되었다(시간이 가장 중요한 요소임)는 것과 이러한 절벽을 형성시킬만한 어떠한 사건이 있었다(사건이 가장 중요한 요소임)는 해석의 대립이 있는 것이다. 지형학에 있어서도 실험적인 접근이 시도되고 있는 것이 최근의 추세이다. 위버(Weaver, 1984)는 선상지(Fan)가 형성되는 과정을 실험으로 보여주었는데, 결론만 언급하면 어떠한 선상지가 형성되는 것은 시간에 관련된 것이 아니라, 그만한 선상지를 만들 수 있는 어떤 사건(episode)이 있어야 한다는 결론을 얻었다(그림2). 사진의 실험은 짧은 시간 내에 이루어진 것이다. 실제로 지구상의 거의 모든 선상지는 동일한 모습을 보여준다(그림3).
▲ 그림 3 : 선상지 : 대부분의 선상지는 위버의 실험과 똑같은 모습을 보인다.
선상지뿐만 아니라 처음 언급했던 골짜기나 하천의 단면을 보면 서로가 동일한 양상을 보여주는데, 다른 골짜기나 하천에 의해서 잘리지 않는 한 지수함수 모양의 경사도(exponential slope)를 보여준다. 알려진 바처럼, 일반적으로 하나의 물리적 사건에 대한 그 반응은 항상 지수함수의 현상으로 나타난다. 지형은 골짜기와 하천의 단면이 물의 침식의 결과임에는 틀림없는데 모두가 지수함수의 단면을 보여준다는 것은 무엇을 의미하는 것일까? 지금은 관찰할 수 없지만 단번에 흙과 암석을 쓸어버리며 현재의 골짜기와 하천을 만들었던 커다란 침식사건을 경험한 것은 아닐까? 실제로 지수함수의 지형단면은 한번의 어떠한 사건에 의한 결과가 아니면 형성이 불가능하다. 기존 동일과정설에 입각한 지질학자들은 지형형성의 과정조차 일괄된 해석을 제시하지 못하고 있는 것이 사실이다.
추가적인 격변의 예를 들어보자. 대부분의 골짜기와 강들은 하부조차도 상류에서 운반된 커다란 바위들로 채워져 있다. 이러한 큰 바위들은 지금과 같은 과정으로는 도저히 움직일 수조차 없다. 수리적인 법칙으로 이들을 운반하는데 필요했던 물의 깊이를 예상할 수 있는데(Costa, 1983) 역사에 기록된 홍수를 통해서도 움직일 수 없는 크기들이다. 우리가 알고있는 그랜드캐년의 형성에 대하여도 동일과정설적인 지질학자들이 제시한 이론이 학자들 사이에 정리된 경우는 전혀 없다. 아직도 이들이 형성될만한 만족할 만한 모델을 제시하지 못하기 때문이다. 단지 오랜 침식에 의해서 지금과 같은 계곡이 만들어졌을 것이라는 다분히 철학적인 관념만을 갖고 있을 뿐이다. 그렇지만 계곡 하천의 바닥에 채워진, 상류에서 운반되어진 수많은 큰 바위들은 지금과 같은 과정으로 오랜 세월 동안 형성되었다는 생각을 단적으로 부정한다. 그랜드캐년의 하천의 완만한 경사도를 보아 이들이 운반되어지려면 현재의 물의 속도와 양을 가지고는 어림도 없다. 현재는 상상할 수 없는 엄청난 양의 물이 개입되었다는 생각을 가져야만 가능하다.
대부분의 지질학적 과정은 어떠한 중요한 변화가 발생하기 전에 훨씬 커다란 어떤 높은 에너지 수준(우리는 이를 “문턱, 한계, threshold<어떤 현상을 일으키는 최소하한>”이라고 부른다)의 불연속적인 과정을 필요로 한다. 예를 들어 정지해 있던 강바닥의 돌의 이동, 범람원의 형성, 빙하류, 지진, 화산 암맥 등은 기존의 에너지 수준보다 훨씬 초과된 에너지를 수반하며 일어나는 지질학적 현상들이다. 지구상의 지형들을 설명하기 위해서는 이러한 초과된 에너지를 고려하지 않으면 명확한 해석을 하는 것은 실제로 불가능하다.
일반적으로 동일과정설은 현재 지형을 침식과 퇴적에 의해 진화하는 과정 중에 있는 것으로 해석한다. 반면에 대격변적인 모델은 전체적인 모양을 커다란 격변이 남겨놓은 잔류 지형(relict landform)으로 해석한다. 그렇다면 이러한 대격변은 언제 있었을까? 도대체 현재는 도저히 상상할 수 없는 대 사건이 지구상에 이러한 흔적들을 남겨놓았을 터인데, 그것이 과연 언제였을까?
자연현상에서 격변(catastrophe)이라는 용어는 높은 강도로(energy), 짧은 시간 안에(power), 넓은 지역에서(area), 드물게 일어나는(probability) 사건이라고 정의를 내릴 수 있다. 성경에는 이러한 사건을 분명하게 묘사하고 있다. (모든) 깊음의 샘들이 터지고, 하늘의 창들이 열리고, 천하의 높은 산들이 덮였다고 했다. 바로 노아홍수이다. 1년 이내에 일어난 사건이라고 했다. 홍수 후에 지구 전체를 덮었던 물들은 점차 감하여졌다(바다로 모였다)고 했다. 물이 지대가 낮은 바다로 빠져가면서 지금의 많은 지형들을 남겨놓았을 것이다. 한편, 홍수 직후에는 고립된 높은 곳에 많은 양의 물이 고여 있는 지역도 곳곳에 있었을 것이다. 그리고 이들이 호수처럼 존재하다가 불안정한 위치에너지 때문에 갑작스럽게 낮은 위치에너지로 (댐이 터지듯이) 쏟아져 내렸을 것이다. 그리고 이러한 물들은 순식간에 침식을 일으키며 가파른 사면을 보여주는 지형을 이루어 놓았을 것이다.
*화석의 종류에 따른 빈도 : 조개(95%) >>>>> 해조류(4-5%) >>어류 > 육상동물(0.0025%)
*방사성 할로는 250℃에서 사라지기 쉽다. 따라서 Pre-Flood Rocks에서는 radio halos가 관찰되기 어렵다.
*광물 etching
- Plagioclase(사장석) : Na, Ca를 포함하는 규산염 광물. Ab(NaAlSi3O8)와 An(CaAlSi2O8)의 고용체로 구성된 장석.
- Orthoclase(정장석) : 무색, 백색, 우유빛 황색, 연한 분홍색 또는 회색을 띠는 알칼리 장석군에 속하는 광물. K이 들어간 광물은 color 변화에 민감 - 노랗게 변함
*요한복음 10:9(표준새번역, KJV)
나는 그 문이다. 누구든지 나를 통하여 들어오면, 구원을 얻고, 드나들면서 꼴을 얻을 것이다.
I am the door: by me if any man enter in, he shall be saved, and shall go in and out, and find pasture.
LA는 선상지 위에 있는 도시
샌디에고, Point Loma
20km 밖에서 굴러온 4톤 크기의 수백 개의 전석들
* Piping Effect
* Deton Dam
*San Francisco Dam 1926-1928년 붕괴
*Kaibab Limestone - 그랜드캐넌의 최상부층 (ls은 쉽게 굳기도 하나 물에 쉽게 녹기도 한다. 용해도는 온도가 낮을수록 커진다. 빙하기와 관련)
2006년 1월 22일 방영한〔도전: 골든 벨〕프로그램(대구 경명여자고등학교)의 49번 문제는 아직까지 학계에서 합의된 답이 없는 문제이다. 더욱이 프로그램 진행자가 ‘정답’이라고 말한 ‘플룸 구조론’은 ‘판을 움직이는 원동력’과는 전혀 무관하기 때문에, 물론 학계에서 거론 되고 있는 몇 가지 유력한 ‘답’ 중에 포함되지도 않는다. ‘플룸 구조론’ (plume tectonics)은 1994년에 일본인 과학자 (Maruyama, 1994)가 가상(假想)의 ‘전 맨틀대류’ (whole-mantle convection)의 하반부 구조에 대한 연구를 조어(造語-coin) 한 것으로써, 처음부터 ‘판을 움직이는 원동력’과는 무관한 것으로 제창(提唱)했다. 다시 말하자면 ‘플룸 구조론’을 제창한 Maruyama는 最新 地球學 (1995년 발행), II부 新構造論에서 “판을 움직이는 힘은 슬랩 섭입력” 즉, ‘판을 움직이는 원동력’은 “슬랩 당기기” (Slab pull) 라고 분명히 기술하고 있는데(한국지구과학회, 1995), 한국의 일부 과학자들이 왜 엉뚱한 말을 하는지 도무지 이해할 수 없다.
더욱이 최근에는 전 맨틀대류를 일으킬 것으로 상상한 '수퍼 플룸'(superplume)이 아예 존재하지 않는다는 의견이 설득력을 얻고 있다. 실정이 이러함에도 불구하고 우리나라의 고등학교 1학년에서 사용하는 (교육인적자원부 검정) ‘과학’ (고통 필수) 교과서 11종 중에서 1종(대한교과서)과, 고등학교 3학년 (선택과목) 〈지구과학 II〉의 6종 중 1종(금성사)이 ‘플룸 구조론’을 판(板: plate)을 움직이는 “원동력”(49번 문제의 답)이라고 잘못 설명하고 있다. (주: 교학사 발행의 ‘지구과학 II’는 ‘plume’을 ‘기둥’으로 “오역”(誤譯)하여 ‘플룸 구조론’을 ‘기둥 구조론’이라고 기술하고, ‘기둥 구조론,’ 즉, ‘플룸 구조론’이 판을 움직이는 “원동력”이라고 암시하고 있음에 경악(驚愕)함을 금할 수 없다.) 고등학교 2학년에서 배우는〈지구과학 I>은 총 6종이 발행돼있는데, 6종 모두 ‘플룸’ 및 ‘플룸 구조론’이라는 학술어에 대한 설명은 커녕 인용도 하지 않고 있다. 6종 중 단1종(교학사)만이 ‘대륙이동설’ ‘열점’ ‘맨틀대류설’ 및 ‘판구조론’에 대하여 설명하고 있을 뿐이고, 나머지 5종 모두 ‘대륙이동설’ 및 ‘판구조론’이라는 학술어조차도 사용(기술)하지 않으면서, 대륙이동과 판구조론을 설명하고 있다.
물론, 플룸 가설(plume hypothesis)이 도입된 초기 (1971-1978)에는 플룸이 판구조론의 ‘구동력’ (驅動力-driving force)을 제공한다고 상상(imagined)했었다(Anderson and Natland, 2005). 그러나 Forsyth and Uyeda (1975)의 획기적인 논문이 효시(嚆矢)가 되어, 플룸 자체가 아예 존재 하지 않는다는 주장이 강력하게 대두되고 있다. 그럼으로 해서 ‘플룸 구조론’은 일본이외 국가의 과학자들로부터는 철저히 무시당하고 있는 실정이다. 일본인 이외의 과학자들은 처음부터 ‘플룸 구조론’을 논의 또는 연구 대상으로 삼지 않았다는 사실에 주목하기 바란다.
- 2006.3.5 박창고, 전 미국하와이 주립대학교 연구교수; 전 강원대학교 교수 -
