태초에 하나님이 천지를 창조하시니라 (창세기 1:1)

그랜드 캐니언의 형성 기원에 대한 “물러가는 홍수 시나리오” 2

그랜드 캐니언의 형성 기원에 대한 “물러가는 홍수 시나리오” 2 

(A receding Flood scenario for the origin of the Grand Canyon)


특징 5 : 그랜드 캐니언의 이중 파여짐을 보여주는 단면

그림 13에서 볼 수 있듯이, 그랜드 캐니언의 단면도는 두 개의 구별되는 모습을 가지고 있다. 그랜드 캐니언의 A 단면은 넓고, 비교적 얕다. B 단면은 A 단면의 중간에 위치하는데, 훨씬 더 좁고, 훨씬 더 깊게 파여져 있으며, 더 가파른 측면을 가지고 있다.

그림 13. 그랜드 캐니언의 개략적 단면도. 넓고 얕은 A 단면과, 좁고 깊은 B 단면의 이중 구조를 보여주고 있다.


콜로라도 강(Colorado River)은 B 단면을 따라 흐르고 있다. 콜로라도 강의 현재 크기는 이 B 단면의 깊은 협곡의 크기와 어울리며, 시간이 지나면서 콜로라도 강에 의해서 침식됐음을 나타낸다. 또한 과거에(좁은 협곡이 처음 침식을 시작했을 때) 콜로라도 강의 흐름은 현재 강의 흐름과 유사했다는 것을 의미한다.


그러나 더 넓은 A 단면은 콜로라도 강과 같은 크기와 흐름을 가진 강으로는 침식될 수 없었다. 그것은 엄청나게 많은 양의 물 흐름을 가진 강에 의해서 침식되었을 것이다. 구글어스를 사용하여, 우리는 '강'의 크기를 추정하고, 이를 지도에 겹쳐서 표시할 수 있었다.(그림 14 및 그림 15). 그랜드 캐니언의 모든 측면/가장자리(측면 캐니언은 제외)를 연결함으로써, 이것은 비교될 수 없는 크기의, 엄청난 규모의 강을 볼 수 있었다. 우리는 이 넓은 거대한 강이 그랜드 캐니언의 단면 A 부분을 파내었던, 홍수 물의 배수를 나타내는 것으로 결론지을 수 있었다.

그림 14. 그랜드 캐니언의 양쪽 측면에 남아있는 가장자리를 따라 선이 그려졌을 때, 물러가는 홍수 물을 배수했던, 거대한 크기의 '강'이 명확하게 나타난다.

 이 '강'은 시작 부분보다, 출구 부분에서 훨씬 넓어지는데, 기본적으로 또 하나의 늘어나 있는 V 자형 배수 구조이다. 즉, 긴 협곡을 통하여 흘렀던 물의 양은 상류 부분에서 보다, 출구 부분에서 더 컸다. 이것은 그 지역에서 수위가 낮았을 때 보다, 수위가 높았을 때, 더 많은 물이 흘렀기 때문이다.

그림 15. 그랜드 캐니언의 측면/가장자리(사이드 캐니언은 제외)를 연결했을 때, 협곡을 파낸 초기 수로의 크기가 명확해진다. 수로는 근원인 상류(오른쪽인 동쪽)에서 보다, 출구인 하류(왼쪽인 서쪽)에서 훨씬 넓다. 이 전체 '강'은 기본적으로 또 하나의 V 자 모양이다.
 
이 이중 단면(dual cross-section)은 그랜드 캐니언 출구 지점을 통하여 흘렀던 초기 물의 량이 막대했음에 틀림없었음을 가리킨다. 수위가 낮아졌을 때, 물의 양은 감소했고, 고도가 낮은 지역에서 좁은 수로를 침식하면서, 좁은 강을 만들었다.

넓은 캐니언(그림 13의 A 단면)의 중간에 나있는 더 깊은 캐니언(그림 13의 B 단면)은, 고원의 모든 홍수 물이 배수된 이후에, 침식되기 시작했다. 그것은 거대한 콜로라도 분지의 정상적 배수에 의해서 침식되었다. 이 작은 규모의 침식은 현재까지도 계속되고 있다.


특징 6 : 그랜드 캐니언의 커다란 측면 '캐니언들'

그랜드 캐니언에는 그림 2의 중간에서 볼 수 있는, 두 개의 매우 큰 측면 캐니언(side canyons)들이 있다. 하나는 북쪽으로, 다른 하나는 남쪽으로 뻗어 있다. 그것은 또한 서쪽 부분에서 몇몇 작은 측면 캐니언들을 가지고 있다. 북쪽에 있는 큰 브랜치 구조의 측면 캐니언은 캐납 캐니언(Kanab Canyon)이라 불리고, 남쪽에 있는 것은 하바수 캐니언(Havasu Canyon)이라고 불린다. 이들 측면 캐니언들은 자체가 전형적인 브랜치 구조와, V 자형 구조를 보여주고 있다. 그 캐니언들은 그랜드 캐니언과 합쳐지는 곳에서는 넓고, 먼 쪽에서는 좁다. 이들 브랜치 구조의 측면 캐니언들에 대한 첫 번째 인상은, 이것들은 동쪽에서 흘러온 갑작스런 홍수 물에 의해서 생겨난 수로처럼 보이는 것이 아니라, 그들이 위치하고 있던 지역에 차있던 물이 배출되면서 생겨난 배수 시스템처럼 보인다는 것이다. 측면 브랜치들은 그랜드 캐니언의 주요 부분의 방향과 직각을 이루고 있으며, 이것은 댐 붕괴와 같은 사건으로 형성될 수 없음을 의미한다. 카이밥 고원 뒤쪽에서, 댐 붕괴에 의해 방출된 물은 수직 방향이 아니라, 그림 4에서와 같이, 물의 흐름 방향으로 캐니언을 파냈을 것이다.


그러나 ‘물러가는 홍수 시나리오’는 이러한 측면 브랜치들을 아름답게 설명할 수 있다. 이들 캐니언은 그랜드 캐니언의 나머지 부분들과 유사한 방식으로 형성되었을 것이다. 그러나 그랜드 캐니언 내해에 있던 많은 량의 물이 고원에서 대부분 물러간 후에 형성되었을 것이다. 측면 브랜치들은 아직도 배수될 필요가 있었던, 거대한 양의 물이 있었던 지역으로 확장되었다. 이들 엄청난 양의 물이 배수될 수 있었던 유일한 방법은, 그랜드 캐니언의 수로 쪽을 향해,  그 지역에서 가장 낮은 지점을 흘러가는 것이었다.


우리는 소프트웨어 프로그램과 디지털 고도 모델을 사용하여, 그랜드 캐니언 지역의 수위(water level)가 낮아짐으로써, 시간에 따라 물러가는 홍수 물의 흐름을 시뮬레이션 해볼 수 있었다. 그림 16은 수위가 떨어지면서, 일련의 여섯 단계를 보여 주는데, 연속적인 단계에서 어떤 지역이 물 아래에 있었고, 어떤 지역이 물 밖으로 드러나는지를 분명하게 볼 수 있었다.

그림 16. 수위가 낮아지는 그랜드 캐니언 지역의 시뮬레이션. 흰 선은 거대한 북쪽 호수와 남쪽 호수가 그랜드 캐니언으로부터 분리됐던 지역의 고도를 나타낸다. 화살표 A는 북부 호수가 그랜드 캐니언과 연결되는 지점을 보여준다. 화살표 B는 캐납 캐년(Kanab Canyon)을 파내었던, 북부 호수에서 흘렀던 물의 방향을 나타낸다. 화살표 C는 수위가 낮아지고, 북부 호수가 비어짐에 따라, 캐납 캐년이 파여진 방향을 보여준다.


북부 지역에 한 커다란 호수가 형성됐었던 것을 볼 수 있다. 이 호수가 그랜드 캐니언으로 배수되면서, 그 경계는 줄어들었고, 호수가 완전히 배수될 때까지, 캐납 캐니언의 팔 끝은 밀접하게 따라갔다. 이것은 호수의 배수가 캐납 캐니언을 형성했다고 말했던, 윌리엄 등의 추정과 일치한다.[9] 

우리는 콜로라도 고원의 북동부 지역으로부터 많은 물들이 수위가 낮아져서 초콜릿 절벽에서 카이밥 고원 북쪽 진로가(그림 1의 화살표) 차단된 후에, 캐납 캐니언을 통과하여 배수됐다는 것을 고려할 필요가 있었다. 


그림 16의 첫 번째 그림에서, 남쪽으로 하바수 캐니언(Havasu Canyon)이 형성되기 전에, 한 호수가 보여진다. 캐납 캐니언에서 만들어졌던 것처럼, 그 맨 끝에는 줄어드는 호수가 보이지 않는다. 이것은 하바수 캐니언이 캐납 캐니언과 다르게, 또는 훨씬 빠르게 형성되었다는 것을 암시한다. 그러나 그것은 둘 중에 더 큰 것이며, 여전히 정확히 동일한 패턴을 가지고 있다. 그러므로 캐니언이 만들어진 후에, 북부 지역과 비교하여 남쪽 지역에는 비교적 약간의 경사(tilting)가 있었을 것으로 결론내리는 것은 적절해 보인다.

그림 17. 두 개의 커다란 북쪽과 남쪽의 호수가 그랜드 캐니언 안으로 물을 배수했을 가능성이 있는 일시적 장소들. 화살표는 호수가 비워짐에 따라, 측면 캐니언을 파내면서, 뒤쪽으로 침식이 진행됐던 초기 폭포들의 위치를 가리킨다.


이 시뮬레이션은 오늘날의 지형 고도가 그랜드 캐니언이 형성됐을 때의 지형 고도와 여전히 유사했을 것을 가정하고 있다. 물론 전체 고원이 그 과정에서 기울어졌다면, 반드시 정확하다고는 볼 수 없을 것이다. 이 지역은 심각한 융기(uplift)와 압착(compression)을 경험한 것으로 잘 알려져 있다. 홍수의 관점에서 볼 때, 이 융기가 이 지역의 배수를 초래한 원동력이었을 가능성이 크다. 그러므로 오늘날의 지형은 당시의 지형과 유사하게 남아 있으며, 이후의 변화는 비교적 작았을 것으로 보는 견해는 비합리적이지 않을 수 있다.


남쪽 부분의 기울어짐을 보상하고, 측면 팔의 호수 상황을 보다 정확하게 추정하기 위해서, 그림 17이 만들어졌다. 이 그림은 수위가 낮아지면서, 그리고 그랜드 캐니언 '강'이 감퇴되면서, 두 개의 호수가 (하나는 북쪽에 다른 쪽은 남쪽에서) 고원에 어떻게 형성되었는지를 보여준다. 이들 호수는 동일한 방식으로 그랜드 캐니언의 측면 브랜치들 안으로 그 호수들의 물을 배출했다. 먼저 후알라파이 고원에 있던 그랜드 캐니언 내해의 물이 그랜드 캐니언 안으로 유입됐던 것과 동일한 방식으로, 그랜드 캐니언의 측면 가지로 물을 배출했다. 이 호수들의 물이 넘쳐흐르는 지점에서(화살표로 표시), 나이아가라 폭포와 같은 폭포(그러나 폭포의 크기는 훨씬 컸던)가 동시에 양쪽 측면 캐니언들을 조각했다.


특징 7 : 콜로라도 강은 마블 캐니언에서 구불구불 흐른다.

그림 18은 마블 캐년의 고도에서 콜로라도 강을 보여준다. 그리고 보여지는 것처럼, 단단한 암석을 구불구불(meandering) 흐르고 있다!

그림 18. 마블 캐니언(Marble Canyon)에서 콜로라도 강(Colorado River)은 단단한 암석을 통하여 구불구불 사행천으로 흐르고 있다. 이것은 불가능해 보인다. 화살표는 콜로라도 강의 흐름과는 전혀 관련이 없는, 상류로 향하여 나있는 브랜치들을 가리키고 있다.


강이 구불구불 사행천으로 흐르기 위한 하나의 전제 조건이 있다. 그것은 강이 통과하는 퇴적층이 단단하지 않고, 부드러워야 한다는 것이다. 사행천은 퇴적물의 침식과 퇴적의 조합에 의해서 발생한다. 콜로라도 강이 단단한 암석을 구불구불 파내었다는 것을 설명할 수 있는가? 이것을 설명할 수 있는 것은 콜로라도 강이 최초에 파여졌을 때, 그 지층암석들은 그렇게 단단하지 않았다는 것이 될 것이다.

사행천에 대한 또 다른 전제 조건이 있다. 그것은 물이 퇴적물을 퇴적시키기에 충분히 천천히 흘러야만 한다는 것이다. 따라서 ‘댐 붕괴 이론(BDT)’은 이것을 설명하기에 적절하지 않지만, ‘물러가는 홍수 시나리오(RFS)’는 이것을 잘 설명할 수 있다.


이러한 모습에 대한 동일과정설적 설명은, 처음에 강이 퇴적된 충적토(deposited alluvium)에서 형성되었고, 콜로라도 고원이 융기된 후에 강은 단단한 암석지층을 통해서 침식을 계속했다는 것이다.[10~15] 그럼에도 불구하고, 마블 캐니언(Marble Canyon)에서, 고원에는 충적토가 없다. 또한 이전 충적토에 대한 어떤 흔적도 없다.

그림 19는 바덴 해(Wadden Sea)에서 물러가는 바닷물(receding tidal water)에 의해서 원인된 사행곡의 예이다. 이것은 천천히 물러가는 많은 량의 물이 구불구불한 구조를 잘 만들 수 있음을 분명히 보여준다. 이것은 ‘물러가는 홍수 시나리오’가 마블 캐니언 고도에서 구불구불한 콜로라도 강에 대한 최상의 설명임을 의미한다.

그림 19. 네덜란드의 바덴 해(Wadden Sea)에서, 물러가는 조수 바닷물에 의해서 원인된 구불구불한 작은 협곡들(meandering gullies) (화살표).


특징 8 : 마블 캐니언의 일부 브랜치 캐니언들은 반대 방향을 향하고 있다.

마블 캐니언에서 콜로라도 강의 몇몇 측면 캐니언들은 정상적인 하류 방향 대신에, 강 상류를 향하여 나있다.(그림 18의 화살표 참조). 왈트 브라운은 이것을 댐 붕괴 이론의 증거로 사용하고 있지만, 물러가는 홍수 시나리오가 보다 논리적인 설명을 제공한다. 마블 캐니언 및 주변 고원의 가장자리(rim)의 고도는 콜로라도 강의 흐름 방향과는 반대로 '오르막'이다. 물론 강은 높은 쪽으로 흐르지 않지만, 높은 지대를 통과하여 흐르므로, 하류로 갈수록 가장자리의 고도는 높아진다. 콜로라도 강이 높은 지대를 통과하여 흐르는 이유는, 콜로라도 강의 다른 부분을 설명하는 이유와 같다 : 즉 물러가는 물이 그것을 파냈기 때문이다. 따라서 오늘날 서쪽으로 흐르고 있는 콜로라도 강의 방향과는 반대로, 콜로라도 강에 연결된 측면 캐니언들은 내리막인 동쪽으로, 논리적인 방향을 가리키고 있는 것이다.

 

물러가는 홍수 시나리오 (The Receding Floodwater Scenario)

그랜드 캐니언 내해(GC Inner Sea)에 있다가, 그랜드 캐니언을 통해 배출된, 막대한 량의 물이 있던 배수 분지의 크기와 범위를 정확하게 확인할 수는 없다. 왜냐하면 예를 들어 이 지역의 북쪽에는 압착이 있었고, 콜로라도 고원은 융기되었기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 그 크기에 대한 대략적인 범위는 현재 높은 산들의 경계를 따라 가면 만들어질 수 있다.(그림 20에서 빗금 친 부분). 그러나 현재 콜로라도 강의 배수 시스템(drainage system)은 지도의 경계를 넘어 더 북쪽으로 확장되어 있다. 비슷한 크기의 또 다른 대륙 바다(continental sea)가 있었을 가능성이 있다. 그 막대한 량의 물은 결국 그랜드 캐니언 지역을 통해 빠져 나갔다.

그림 20. 그랜드 캐니언을 통해 대양으로 배출됐던, 대륙의 서부에 일시적으로 형성됐던, 내륙 바다(inland sea)에 가두어져 있었던 물이 존재했을 가능성 있는 범위.


물러가는 홍수 시나리오(RFS)에 의하면, 침식 과정은 내해의 물이 완전히 갇히기 전에 이미 시작됐었다. 이것은 대륙을 횡단했던 물이 물속에 있던 산등성이 위를 넘어, 그리고 주변으로 흘렀을 것이기 때문이다. 홍수의 이 단계에서 약간의 시기 동안, 지형에 그들의 흔적을 남겼던, 몇 군데 지점에서 동시에 넘치는 지점이 있었을 것이다. 그러나 그랜드 캐니언의 파여짐은 물이 완전히 갇히고, 하나의 유출 지점을 통과하는 것 외에는 다른 출구가 없었을 때, 전적으로 시작되었다.

두 곳에서 캐니언을 동시에 잘랐음을 말하고 있는 것이 있다. 카이밥 고원은 높은 고지대에 위치하기 때문에, 파여지는 과정은 아래쪽 측면 팔(캐니언)들이 형성되기 이전에 시작됐어야만 한다. 이것은 그랜드 캐니언의 서쪽과 동쪽 부분은 물이 충분히 낮아졌을 때에, 나중에 연결되었을 수도 있다는 것을 의미한다. 우리는 이 지역이 융기됐다는 것을 고려해야만 한다. 이것은 구조적 압착(tectonic compression)에 의해서뿐만 아니라, 그 위에 놓여있는 막대한 량의 물 무게가 제거됨(removal of the weight of water)으로 인해서도 야기되었을 수 있다.


일반 모델들과 마찬가지로, 물러가는 홍수 시나리오는 어떤 가정(assumptions)들에 기초하고 있다. 하나는 전체 지역이, 따라서 미국 대륙 전체가 완전히 물로 뒤덮여 있었다는 가정이다. 또 하나는 판구조론의 개념과 관련되어, 대륙 지각판들의 이동이 대홍수가 일어난 해에 몇 주 또는 몇 달에 걸쳐 신속하게 발생했다고 (탈주섭입모델(Runaway Subduction Model)에서와 같이) 가정한다. 또한, 미국 대륙의 서쪽 부분의 결과적 압착은 대홍수 물이 물러가기 시작했을 때에 거의 끝났다고 본다.


이러한 고려사항은 다음 시나리오를 발생시킨다 :

1. 대홍수의 물이 물러감에 따라, 지형의 두 높은 지점에서 그랜드 캐니언은 침식되기 시작했다. 처음은 동쪽(카이밥 고원)에서 시작되었는데, 그것은 아마도 서쪽(후알라파이 고원)보다 더 높았기 때문이었다. 이 시점에서 대홍수 초기에 퇴적됐던 모든 퇴적물들은 여전히 부드러웠고, 젖어있었고, 단단한 암석이 아니었다.

2. 대홍수 물이 물러가면서, 서쪽의 절벽/능선에는 동시에 5~7개의 범람 지점(overflow points)이 생겼다. 이 지점들 중 하나는 더 빨리, 더 깊게 파여졌고, 따라서 능선 뒤에 있던, 대륙에 갇혀 있던 그랜드 캐니언 내해의 유출 지점으로의 역할을 했다. 수위가 내려감에 따라, 다른 범람 지점에서의 물 배출은 중단되었다.

3. 서쪽 그랜드 캐니언의 경계 위쪽의 절벽들은 그랜드 캐니언 내해의 물을 그랜드 캐니언으로 배출시켰던, 그리고 브랜치 구조들을 만들었던, 이전의 폭포였다. 이 폭포들의 수명은 비교적 짧았다. 이때에 '그랜드 캐니언'은 수 km 폭의 거대한 '강'이었다.

4. 남쪽 하바수 캐니언과 북쪽 캐납 캐니언의 측면 팔들이 파여졌을 때, 카이밥 고원을 통하여 흐르고 있던 물은 주 배수 시스템과의 연결을 파내었고, 그랜드 캐니언의 거의 전체 길이가 확립되게 되었다.

5. 결국, 마블 캐니언은 수위가 낮아진 후에, 더 이상 북쪽 통로로 흐를 수 없었던, 카이밥 고원 뒤쪽에 갇혀있던 물들에 의해서 파여졌다.  

6. 그 과정 동안에, 전체 지역은 융기되어 올라갔다. 그것은 부분적으로, 판구조적 힘이 대륙을 압착했고, 부분적으로 내해에 있던 물 무게의 감소로 인한 대륙의 지각균형 조정(isostatic adjustment)이 일어났기 때문이다. 

7. 대홍수 이후의 시대에서, 퇴적물들은 말라 버렸고, 단단한 암석으로 경화되었다. 콜로라도 강은 그랜드 캐니언을 통해 계속 흐르고 있었지만, 물러갔던 홍수 물을 배수했던 그랜드 캐니언의 '강'보다 매우 매우 크기가 작아졌다. 따라서 침식 속도와 침식 패턴은, 좁고, 깊고, 가파른, 안쪽의 협곡들을 조각했던 것과 비교하여, 극적으로 변화되었다. 대홍수 이후의 일반적인 풍화와 소규모의 배수 침식은 그랜드 캐니언의 경계와 절벽을 확장시켰지만, 비교적 작은 스케일로 일어났던 것에 불과한 것이다.

 

결론

그랜드 캐니언에는 어떤 기원 모델에서도 설명될 필요가 있는, 다수의 특이하고 특징적인 여러 모습들이 존재한다. 이러한 특징들로는, 그랜드 캐니언의 서쪽 절반에 있는 브랜치 구조들, 다수의 크고 작은 측면 캐니언들, 높은 고도의 지역에 위치하는 캐니언 등이 포함된다. 그리고 그랜드 캐니언의 다른 특이한 특성으로는, 콜로라도 강의 구불구불한 부분과, 급경사면에 여러 개의 '유출 지점'의(그들 중 일부는 현재 말라 버림) 존재이다.


이러한 특징들은 오늘날의 지질학적 과정이 과거에도 항상 동일했을 것으로 가정하고 있는, 동일과정설 모델(uniformitarian model)로는 설명이 거의 불가능하다. 따라서 현대 지질학의 기초가 되고 있는 동일과정설 모델에서는 언제나 임시적인, 이차적 가정들과 가설들을 필요로 한다. 또한 이러한 그랜드 캐니언의 특징들은 홍수 이후에 댐 붕괴 사건으로 인한 갑작스런 배수로도 잘 설명이 되지 않는다.


따라서 북미 대륙이 한때 수 킬로미터 깊이의 물로 뒤덮여 있었고, 그 지역이 융기되었을 때, 거대한 지역에 갇혀있던, 탈출구가 필요했던 물들이 물러가면서, 그랜드 캐니언을 파내었다는, ‘물러가는 홍수 시나리오’는 이러한 모든 특징들을 우아하게 통합적으로 설명할 수 있는, 비교적 단순한 모델인 것이다. 배수됐던 물의 양과 범위는 전체 그랜드 캐니언보다 훨씬 거대한 규모였고, 현대적 기술의 위성사진(구글어스) 및 최신 소프트웨어가 없었던 이전 시기에는, 거의 연구가 불가능했던, 초거대한 스케일의 과정이었다.



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References
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번역 - 미디어위원회

링크 - http://creation.com/grand-canyon-origin-flood

출처 - Journal of Creation 24(3):106–116, December 2010

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6508

참고 : 6507|6462|6431|3278|2912|2918|616|1462|2081|4277|4102|2342|2147|2419|4198|4275|4235|4473|4490|4607|4610|6417|6415|6413|6330|5286|5399|5260|4304|1493|4048|2205|2050|6041|1466|6254|6255|6240|6223|6222|6228|6170|6104|6076|6136|6030|5973|5955|5906|5737|5721|5675|5264|4211|5285|6049|6006|4195|2141|5957|5958|5951|5841|5834|5717|5556|5517|5468|5429|5419|5400|5307|5185|4786|4722|4805|3044|3948|4352|4354|4468|4471|926|6422|3964|4640|5898|3596|4683|4363|4132|6638



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