세인트 헬렌산의 화산폭발과 단기간의 지층형성

세인트 헬렌산의 화산폭발과 단기간의 지층형성


       세인트 헬렌산은 미국 워싱턴주 시애틀 남쪽에 위치한 화산인데, 1980년 5월18일에 폭발하였다. 이 화산 폭발은 예측된 것이었기에 처음부터 그 폭발을 관찰할 수 있었고 폭발하는 모습과 폭발 후에 변한 주변의 지형까지 살펴 볼 수 있었다. 이러한 화산 폭발 같은 지각활동의 결과들을 보면서 교과서적으로만 알아왔던 지층 형성등에 대해 시각적으로 확인 할 수 있게 되었고 기존에 제시되어 왔던 지층형성등에 대해 새로운 해석을 할 수 있게 되었다. 헬렌산의 폭발은 격변을 설명할 수 있는 많은 증거들을 제시해 주고 있는데 이것은 노아 홍수같은 격변의 사건을 이해하는데 도움을 주고 있다.


먼저, 지형의 변화들을 살펴 보면 폭발로 인해 수로가 무질서하게 형성되었고 Spirit호수 분지에는 화산재가 평균 약90m두께로 쌓였다. 호수는 자연적인 배수구가 없어서 폭발전보다 수위가 약 75m 높아졌으며 수면은 약 2배 가량 넓어졌다. 소규모의 화산재로 이루어진 댐 뒤에 있는 Coldwater샛강, Castle샛강에 새로운 호수가 만들어졌다. 완전한 폭발 뒤에는 계곡을 막았던 화산재 사이로 협곡과 함께 정돈된 수로가 형성되었다. 화산 북쪽지역을 살펴보면 중요한 지질학적 변화를 이해하는데 많은 도움이 되는데 산의 정상에 있는 바위와 얼음의 1/8 입방 마일이 Spirit호수 바닥으로 미끄러져 호수의 북측 호안에 262m 높이의 거대한 파도를 일으켰다. 약 90m의 혼합물이 호수 바닥에 퇴적되어 호수 수면을 60m 이상 높였으며 남서쪽 구석으로 혼합물 댐이 형성되었다. 3/8입방 마일의 화산 폭발물이 Toutle강의 North Fork의 계곡을 차단했고 산사태에 의한 화산 내 압력이 방출된 후 북쪽 방향으로 증기 폭발이 일어났는데 이로 인해 산림의 150평방 마일이 6분만에 뒤덮혔다.

헬렌산 폭발 후 지층이 순식간에 형성된 사실은 지층 형성에 소요되는 기간에 대해 기존과는 다른 견해를 보여주고 있다. 어떤 지층의 하단 1/3은 5월 18일 오후부터 형성된 최상부 퇴적물이고 중간의 1/3은 1980년 6월 12일 저녁시간 동안 7.6m 두께로 층층이 쌓인 화산 쇄설성 퇴적물이다. 화산폭발로 인해 뜨거운 화산재와 증기로 이루어진 '용암강'들이 형성되어 광물질을 함유한 가스와 화산재로 된 유체가 시속 100마일로 흘러 내렸고 이것이 특이한 퇴적층을 형성했다. 이것은 높은 속도로 인하여 이런 혼합체가 균질한 상태로 완벽하게 혼합된 지층을 형성한다고 생각되어진다. 일반적으로 지층형성은 마치 해와 계절이 천천히 바뀌는 것 같이 느리게 일어난다고 생각한다. 하지만 위의 사실을 살펴보면 화산쇄설성 유체가 조립과 세립의 입자들을 매우 미세한 퇴적층으로 분리해낸다는 것을 발견할 수 있다. 1980년 6월 12일 5시간의 폭발 동안 단지 3시간 안에 거의 대부분의 퇴적층이 형성되었다는 것은 단시간동안 지층이 형성될 수 있음을 증거해 주고 있다.


지층형성에 대한 것 외에 헬렌산 근처에 Spirit호수를 통해서도 여러 가지 새로운 사실들을 알 수 있게 되었다. Spirit호수에는 화산폭발로 인해 쓰러져 밀려온 많은 나무들이 떠 있거나 침전되어 있었는데 떠다니던 나무들이 침전되는 과정에서 물을 더 많이 흡수한 부분이 먼저 가라앉으면서 수직으로 서게 된 경우들이 있었다. 이러한 상태에서 석화 과정이 이루어진다면 현 상태를 지켜보지 못했던 후대의 사람들은 당연히 이것이 수 천년의 오랜 기간에 걸쳐 형성된 것이라고 해석하게 될 것이다. 그러나 이러한 특이한 모습의 통나무들의 침전이 Spirit호수에서는 급속하게 일어났다.  이로써 다지층속에 묻혀 있는 나무 화석 형성에 대한 해석은 Spirit호수의 경우를 통해서 기존의 설명과 다르게 유추할 수 있게 되었다.


또 다른 새로운 사실은 석탄기원에 관한 것이다. 석탄은 변질된 목질식물로 구성된다. 일반적으로 진화론자들은 넓은 습지대에서 매우 천천히 식물질이 축적되어 이탄을 형성한다고 보며, 이러한 이탄층이 두껍게 쌓이는데에도 매우 오랜 시간이 필요하기 때문에 결국 석탄층이 형성되는데에 수 백 만년이 필요하다고 추정하고 있다. 그러나 미국창조과학회의 오스틴 박사는 켄터키의 석탄층을 4년간 연구한 후 부유 떼목지와 같이 서로 떠 있는 통나무들로부터 석탄이 형성된다고 제안하였다. 즉 물 위에 떠있는 통나무 들이 서로 부딪치면서 물먹은 나무껍질 파편이 떨어져 수면 바닥에 이탄 침전물을 형성하고, 그 후에 다른 퇴적물이 덮이면서 열과 압력에 의해 변화되어 석탄이 된다는 것이다. 이러한 부유 매트 모델은 수조실험에 근거한 이론적인 모델인데 오스틴 박사가 1979년 Penn. 주립대학에서 박사 학위 논문을 발표할 때는 이 이론을 설명할 현대적인 예가 없었다. 그런데 10개월 후 헬렌산이 폭발했고 Spirit호수에 거대한 부유 매트가 형성되었다. 100만개의 부유목들이 호수 바닥에 특이한 침전 환경을 형성되었다. 호수 표면의 부유목들은 껍질이 벗겨진 채로 있었는데 이렇게  벗겨진 껍질들은 호수 바닥에 1m 두께의 이탄 침전물을 형성한 것이다. 이탄 침전 물은 침엽수 껍질 절편이 대부분인데. 만일 이 위에 또 다른 퇴적물들이 덮이면 석탄층을 형성하게 될 것이다. 이러한 나무껍질 절편은 석탄을 형성하는 요소로 절대적인 것이고 이것은 미 동부 석탄층의 예와도 유사하다. 많은 창조과학자들은 위의 Spirit 호수의 예가 새로운 석탄의 기원 모델을 제공해 줄 수 있다고 말하고 있다.


마지막으로 볼 수 있는 놀라운 사실은 생태계의 회복에 관한 것이다. 많은 사람들이 헬렌산 폭발 후의 생태계의 회복에 대해 오랜 시간이 걸릴 것이라 생각했지만, 실제회복은 예상보다  상당히 빨리 진행되었다. 식물들은호수 속에 살아 남았고 생태계가 다시 회복되었다. 땅속에 살아 남았던 종자들은 다시 싹을 내었고 녹음이 우거진 숲이 이루어졌다. 생태계의 특이한 회복은 생태역학에 관한 교과서를 다시 쓰게 하는 원인이 되었고 특히 환경이 완벽하게 재생되기 전에 동물들이 돌아와 살면서 보여준 적응력은 노아 홍수 이후에 어떻게 종족들이 살아 남고 번식하는가를 이해하는데 도움을 준다. 인간이 모든 만물을 지배한다고 믿는 인본주의자들은 인간이 통제 할 수 없는 힘에 의해 발생하는 화산을 대할 때 겸손하게 된다. 1980년 헬렌산은 그 엄청난 폭발력으로 세상을 놀라게 했을 뿐만 아니라 진화론에 근간이 되는 이론에도 도전을 주었고. 성층작용, 계곡침식, 나무침전, 이탄의 농집, 그리고 식물의 재성장 등을 통해 우리로 하여금 어떻게 지구가 형성되었는가에 대한 이론들을 다시금 생각하도록 해주었다.

 

번역 -

링크 - http://www.kacr.or.kr/databank/document/data/Geology/G1/G19/g19o1.htm

출처 - 교육원교재

구분 - 2

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=286

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