태초에 하나님이 천지를 창조하시니라 (창세기 1:1)

세인트 헬렌산과 격변설

세인트 헬렌산과 격변설 

(Mount St. Helens And Catastrophism)


         1980년 5월 18일 미국 워싱턴주에 있는 세인트 헬렌산의 폭발은 20세기 미국에서 가장 중요한 지질학적 사건중의 하나로 기억되고 있다. 5월 18일에 있었던 폭발은 지진과 1/2 입방 마일의 바위들의 굴러떨어짐으로부터 시작되었다. 그날 아침 정상과 북쪽 경사면을 따라 화산 안쪽으로 압력이 증가하면서 매우 뜨거운 증기를 즉시 뿜어내었다. 북쪽면으로 터진 증기폭발은 2000만톤의 TNT 폭발과 맞먹는 것으로 6 분 안에 150 평방마일의 숲을 쓰러트렸다. 화산 북쪽에 있던 스프릿 호수(Spirit lake)에는 1/8 입방 마일의 바위 암석들이 떨어짐으로 발생된 엄청난 파도가 분출전 호수면으로부터 255 m 높이로 산경사면의 나무들을 덮쳤다. 5월 18일에 분출한 화산의 총에너지는 TNT 4 억톤과 맞먹는 위력이었으며, 히로시마에 떨어진 원자폭탄 2만개에 해당하는 위력이었다. 5월 18일과 연이은 후발폭발동안 발생한 에너지는 빠른 시간내에 엄청난 지질학적 과정들을 일으킬 수 있을 만큼 강력했다. 일련의 과정들은 대격변설의 축소형 실험실과 같은 역할을 수행했으며, 지구가 어떻게 생성되었는지에 관한 전통적인 동일과정설에 대해 중대한 도전이 되었다. 미국창조과학회(ICR)의 과학자들은 3번의 여름을 화산에 의해 발생한 지질학적 변화를 조사하기 위해 소비하면서, 4 가지의 지질학적으로 중요한 결과들을 발견하였다. 다음은 그것들의 요약이다. 


(1) 빠르게 형성되는 층리현상 (Rapidly Formed Stratification)  

120 m 이상 두께의 지층이 1980년 이후 세인트 헬렌산에 형성되었다. 이러한 퇴적은 최초의 공기폭풍, 산사태, 호수 파도, 열쇄설성 흐름(pyroclastic flows), 진흙흐름(mudflows), 화산재, 물의 흐름 등으로부터 만들어졌다. 아마도 가장 놀라운 퇴적은 붕괴된 화산위로 분출 찌꺼기들이 덮이는 것처럼, 화산 옆구리로부터 매우 빠른 속도로 움직이는 지표면의 파진물질들, 유동물질, 미세한 화산부스러기들의 맹렬한 현탁액 등으로 이루어진 열쇄설성 흐름에 의한 퇴적이었다. 이러한 퇴적층은 수초에서 수분안에 1mm 에서부터 1m 두께까지 다양한 미세한 재와 경석(pumice)으로 된 층(laminae and beds)을 형성하였다. 1980년 6월 12일에는 하루보다도 짧은 시간안에 7.5m 두께의 수없이 얇은 laminae and beds가 형성되었다. 전통적으로 퇴적 laminae and beds는 매우 오랜 시간동안 쌓여졌기 때문에 오랜 계절적 변화 또는 일년의 변화를 나타낸다고 추측하여 왔다. 세인트 헬렌산은 우리에게 특징적인 지질학적 현상이라고 흔히 말하는 지층의 층리현상은 흐름들에 의해서 매우 빠르게 형성될 수 있다는 것을 가르쳐주고 있다. 그러한 모습은 실험실의 침전탱크내에서 지하수에 의해서도 빠르게 형성되어졌으나, 무엇보다도 자연적인 격변에 의해서 지층들이 빠르게 형성될 수 있다는 것을 우리에게 보여주었다.

 

(2) 빠른 침식 (Rapid Erosion)

세인트 헬렌산의 화산폭발동안 증기폭풍, 산사태, 호수파도, 뜨거운 화산재의 흐름, 진흙흐름 등에 의한 쓸어냄에 의해 엄청난 침식이 동반되었다. 폭발이후 침식과정은 가끔 진흙 흐름을 동반한 sheet flooding과 홈을 파는 것과 같은 물의 흐름에 의해 일어났다. 터틀 강(Toutle River) 계곡의 북쪽 요새(North Fork)의 23 평방 마일들은 2/3 입방 마일 정도의 산사태와 화산분출물 등으로 막혀 1980년 이후 빠르게 침식되었다. 뜨거운 화산암(경석, pumice)아래에 묻힌 물과 얼음은 가열된 후 증기로 되어 구멍을 뚫고 터져 나왔는데, 구멍 가장자리에 mass-wasting processes을 진행시켜 38 m(125 피트) 이상 깊이의 계곡(rills) 과 물이 마른 협곡(gullies)을 만들었다. ICR 과학자들에 의해서 모아진 사진 기록들은 매우 골이 깊은 rills과 gullies들이 화산암(pumice)이 덮여진지 5일 이내인 5월 23일 이전에 증기폭발한 구멍의 가장자리들에 형성되었다. Rills 과 gullies는 지형학적으로 지질학자들이 보통 수백에서 수천년에 걸쳐 형성되었을 것으로 추정하는 침식에 의한 황무지(badlands)를 너무도 닮았다. 세인트 헬렌산으로 부터의 진흙흐름(mudflow)은 가장 중요한 침식의 원인이었다. 1982년 3월 19일에 진흙 흐름은 터틀 강 계곡의 North Fork의 상류에 깊이 140피트로 캐년과 같은 침식을 일으켰는데. 이것은 배수의 새로운 dendritic pattern을 확립하였다. ICR 과학자들은 새로운 지형을 조사하면서, 콜로라도 강의 그랜드 캐년(Grand Canyon)이 형성되어지는 과정을 숙고하기 시작했다. '터틀강의 작은 그랜드 캐년 (Little Grand Canyon of the Toutle River)'는 실제의 그랜드 캐년의 1/40 크기의 모형이다. 터틀 강의 상류로 흘러내린 작은 지류들은, 침식이 매우 빠르게 발생됐다는 것이 관측된 사실을 제외하고는, 현재의 모습에 의하면 매우 오랜 기간 천천히 그 캐년을 만든 것처럼 보인다. 지질학자들은 지층과 지형이 매우 오래된 시간에 걸쳐 형성되었다고 훈련받아 왔다. 그러나 세인트 헬렌산은 이러한 것들이 잘못되었으며, 모든 것을 잘못 해석하고 있을 수 있음을 배워야할 것이다.

    

(3) 수직으로 퇴적되는 통나무들 (Upright Deposited Logs)

산사태는 스피릿 호수에 엄청난 파도를 일으켰고, 호수근처 경사면에 있는 숲의 나무들을 뽑아내어, 호수면에 2평방 마일을 수백만그루의 거대한 통나무들이 떠다니며 매트처럼 덮어 버렸다.

이 통나무들은 자유로이 바람에 따라 떠다녔고, 부유 통나무들은 점점 감소하였는데, 이것은 나무들이 점차적으로 호수바닥으로 가라앉고 있다는 것을 알 수 있었다. 떠 다니는 통나무들에 대한 세밀한 관찰결과 많은 나무들이 수직으로 떠 있는 것들이 있었다. 뿌리끝 쪽은 물속에 잠겨있었고, 반대끝은 물밖으로 나와 있었다. 똑바로 떠다니던 수백의 통나무들은 호수해안 얕은 물가에서는 끝부분이 땅에 묻혀 있었다. 이러한 나무들이 퇴적물에 의해 묻힌다면 수백년이상 그곳에서 자라난 나무들처럼 보일 것이다. 이것은 옐로스톤 국립공원에서 발견된 수직으로 선 화석화된 '숲(forests)'을 지질학적으로 해석하는 기준이 되었다. 스피릿 호수의 수직으로 퇴적되는 통나무들에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해서, ICR의 몇몇 연구자들은 Geoscience Research Institute의 해럴드 코핀 박사(Dr. Harold Coffin)와 함께 수중음파탐지기와 스쿠바를 이용하여 호수 바닥을 조사하였다. 수 백의 똑바로 선채로 완전히 물속에 잠긴 통나무들이 sidescan 음파탐지기로 발견되어졌고, 잠수부들에 의해 나무들이 실제로 확인되었다. 호수바닥 전체에 대한 조사가 실시되었는데, 1985년 8월까지 호수바닥층에 수직으로 묻혀있는 19,000 그루 이상의 나무들의 그루터기가 있는 것으로 조사되었다. 수직으로 선채 침전된 나무들의 평균 높이는 6m 이었다. 음파탐지기 기록과 잠수부에 의한 조사결과 수직으로 선 침전 나무들중 많은 수가 밑둥 부분에 뿌리 덩어리들을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 게다가 나무들은 함께 뭉쳐져 있지 않고, 불규칙적으로 떨어져 존재하여, 마치 본래의 장소에 숲을 이루고 있는 모양처럼 나타났다. 수직으로 선 나무들에 대한 잠수조사 결과 밑부분이 퇴적물에 쌓여있지 않은 것도 있지만, 몇몇은 이미 바닥으로부터 90cm 이상이 퇴적물에 의해 묻혀서 고체화되어 있었다. 이것은 똑바로 선 나무들이 다른 시간(시대)에 다른 지층에서 뿌리를 가진채 퇴적될 수 있다는 것을 입증했다. 만약 이렇게 묻힌 나무들이 층서학적 시각으로 조사된다면, 수천년의 시간차를 두고 다른 지층에서 자라난 다중(multiple) 숲으로 해석되었을 것이 틀림없다. 그러므로 스피릿 호수에서 수직으로 퇴적된 나무들은 층서학적 기록(stratigraphic record) 에서 '화석 숲(petrified forests)'을 해석하는데 중요한 단서를 제공하였다.

 

(4) 스피릿 호수의 토탄층 (Peat Layer in Spirit Lake)

스피릿 호수에 떠 다니는 수많은 통나무는 매트들은 바람과 파도에 의해 서로 부딪쳐 껍질과 가지들을 잃어버렸다. 호수 바닥에 대한 잠수부에 의한 조사에 의하면 물에 흠뻑 젖은 나무껍질들은 바닥에 매우 풍부하였는데, 호수바닥은 호수해안으로부터 증가되어 오는 화산 침전물에 의해 덮여지면서 수인치 두께의 토탄이 축적되고 있었다. 스피릿 호수의 토탄은 구성물내용이나 형태상으로 나무 껍질이 많고, 떠다니던 통나무 매트 아래에 축적된 모습이 미국 동부의 석탄층들과 매우 유사했다. 석탄은 늪지대에 자라던 식물들이 그 자리에 묻혀서 축적된 유기물질들로부터 만들어진다고 전통적으로 생각하고 있었다. 늪지대에 토탄의 축적은 매우 천천히 일어나기 때문에, 지질학자들은 석탄 1인치가 형성되는데 천 년 정도의 석탄형성 물질들이 축적되어야 한다고 생각하고 있다. 그러나 스피릿 호수의 이탄 층은 매우 빠르게 토탄이 축적됨을 증명하였다. 습지대의 토탄들은 매우 극히 드물게 나무껍질들을 가지고 있다. 왜냐하면 나무 뿌리의 뻗어나가는 작용에 의해 토탄들은 분해되고 균질화되기 때문이다. 반면에 스피릿 호수의 토탄은 조직구성에 있어 석탄과 매우 유사하였다. 스피릿 호수의 토탄이 석탄으로 변형되기 위해서 필요한 모든 것은 매몰과 약간의 가온이었다. 이와같이 스피릿 호수에서 우리는 석탄형성의 첫 번째 단계를 관측할 수 있었다.

 

결론

세인트 헬렌산은 순간적인 지질학적 과정들을 공부할 수 있는 극히 드문 기회를 제공하였다. 지질학자들이 수천 년이 걸렸을 것이라고 생각한 변화를 수개월 안에 일으켰다. 그러므로 화산폭발은 땅이 어떻게 만들어졌을까 하는 생각과 땅의 형성에 소요된 시간개념에 대한 중대한 도전을 일으키게 하였다. 세인트 헬렌산의 폭발로 일어난 지질학적 결과와 과정들은 격변설(catastrophism)을 위한 소형 실험실로서 역할을 하였다. 세인트 헬렌산의 폭발은 성경에서 노아 홍수의 날이 이와같을 지도 모른다고 상상하는데에 많은 도움을 주었다.

 


BIBLIOGRAPHY

1. S.A. Austin, 1979, Depositional Environment of the Kentucky No. 12 Coal Bed (Middle Pennsylvanian) of Western Kentucky, with Special Reference to the Origin of Coal Lithotypes (Pennsylvania State University, Unpublished Ph.D. Dissertation) 411 p.

2. S.A. Austin, 1984, 'Rapid Erosion at Mount St. Helens' (Origins Vol.11, No.2) pp.90-98.

3. SA. Austin, 1984, Catastrophes in Earth History: A Source Book of Geologic Evidence, Speculation and Theory (El Cajon, Calif., Institute for Creation Research, Monograph No.13) 318 p.

4. H.G. Coffin, 1983, 'Mount St. Helens and Spirit Lake' (Origins Vol.10) pp.9-17.

5. H.G. Coffin, 1983, 'Erect Floating Stumps in Sprit Lake, Washington' (Geology Vol.11) pp.298, 299.

6. R. Decker and B. Decker, 1981, 'The Eruption of Mount. St. Helens' (Scientific American, Vol.244, No.3) pp.68-80.

7. W.J. Fritz, 1980, 'Reinterpretation of the Depositional Environment of the Yellowstone Fossil Forests' (Geology, Vol.8) pp.309-313.

8. P.W. Lipman and D.R. Mullineaux, eds., 1981, The 1980 Eruptions of Mount St. Hellens, Washington (U.S. Geological Survey Professional Paper 1250) 844 p.

9. C.L. Rosenfdd, and G.L. Beach, 1983, Evolution of a Drainage Network: Remote Sensing Analysis of the North Fork Toutle River, Mount St. Helens, Washington (Corvallis, Oregon State University Water Resources Research Institute, WRRI-88) 100 p.

10. P.D. Rowley, et al., 1985, 'Proximal Bedded Deposits Related to Pyroctastic Flows of May 18, 1980, Mount St. Helens, Washington' (Geol. Soc., Amer. Bull., Vol. 96) pp. 1373-1383.

11. R.B. Waitt, Jr., et al., 1983, 'Eruption-Triggered Avalanche, Flood, and Lahar at Mount St.  Helens?Effects of Winter Snowpack' (Science, Vol.221) pp. 1394-1397.  

* Dr. Austin is Chairman of the Geology Department in the ICR Graduate School.

 

번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/pubs/imp/imp-157.htm ,

출처 - ICR, Impact No. 157, 1986

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=285

참고 : 3906|3353|1341|4132|2218|3044|915|3773|1192|1292|5502.



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