안산암질 용암의 기원은?

안산암질 용암의 기원은? 

(How does andesite lava originate in the earth?)


     안산암(Andesite)은 전형적으로 화산 폭발과 관련이 있으며, 유문암(rhyolite)과 지구의 표면을 따라 벌꿀처럼 흘렀던 현무암(basalt) 사이의 중간형태의 용암 타입이다. 안산암은 매우 흔하며, 화산원뿔(volcanic cones) 또는 성층화산(stratovolcanoes)을 이루고 있다. 그것은 특히 '불의 고리(ring of fire)'라 불리는 태평양 주변을 따라 풍부하다. 판구조론(plate tectonic theory)이 등장하고 발달하면서, 안산암은 선캄브리아기 시기 이후의 새로운 대륙지각의 형성을 나타내는 것으로 가정되고 있다.[1]

선캄브리아기 대륙지각(Precambrian continental crust)도 또 하나의 논란이 되고 있는 주제로, 어떻게 그것이 자연적으로 기원했는지는 아직 잘 이해되지 않고 있다. 몇몇 사람들은 그 지각의 30%는 4억5천만 년 전 이후에 형성됐다고 가정하고 있다.[2] 그리고 이것의 한 중요한 부분은 안산암의 더해짐(addition)에 의한 것으로 추정하고 있다. 안산암은 섭입대(subduction zone)에서 한 지각 판(일반적으로 해양지각 판)이 다른 지각 판 아래로 이동했을 때 형성된 것으로 생각되고 있다. 초기 판구조론 모델에 의하면, 안산암은 해양지각의 용융으로부터 직접 형성되는 것으로 생각했었지만, 나중 모델에 의하면, 위의 뜨거운 맨틀 내로 물(water)이 주입된 결과로 간주되고 있다. 이것은 융점(melting point)을 낮추어, 부분적으로 용융된 안산암 용암을 만들었다는 것이다.

”화산암인 안산암은 판구조론의 발달 초기에 대륙지각에 새롭게 더해진 것을 나타내는 것으로 알려졌었다. 안산암은 섭입대에 풍부했고, 구성 면에서 대륙지각을 닮았다. 섭입대에서 한 지각판이 다른 지각판 아래로 이동해 들어갈 때, 이동되고 있는 마그네슘과 철분이 풍부한 해양지각은 부분적으로 녹으면서 안산암을 만들었다는 것이다. 또 다른 이론에 의하면, 섭입되던 지각판으로부터 물은 탈출했고, 그 위의 뜨거운 맨틀을 부분적으로 녹이는 원인이 되었다. 그러한 마그마는 고형의 출처로부터 형성되어 본체 안으로 모여졌을 때 일차적(primary)이라고 불려진다. 대륙은 안산암의 더해짐으로 인해 계속 자라났다고 주장되었다...”[3]

그러나 이러한 비교적 간단한 판구조론 설명은 미국 오레곤주 후드 산에서의 최근 데이터에 의해서 도전을 받게 되었다.[4]

Figure 1. 거울 같은 호수에 비친, 미국 오레곤의 후드산(Mount Hood).

안산암의 기원에 관한 이 새로운 아이디어는 여러 동일과정설적 수수께끼들을 만들어내었다.


하부지각(lower crust)으로부터 안산암?

'카스카디아 섭입대(Cascadia subduction zone)'와 관련된 화산인 후드산(Mount Hood)의 분출은 주로 안산암이었다. 안산암은 성격이 다른 두 종류의 마그마, 즉 하나는 현무암(basalt)에 가까운, 다른 하나는 유문암(rhyolitic)에 가까운 특성을 갖는 마그마의 혼합에 의해서 기원한 것으로 믿어지고 있다. 뜨거운 현무암질 마그마가 덜 뜨거운 유문암질 마그마방 안으로 상향 주입되면서, 분출을 시발했다. 이 개념은 산에서 발견된 다른 지화학적 성질을 가지는 두 구별되는 결정체 집단으로부터 추론되었다.

그 혼합은 결정들에서 (빠르게 분출하지 않는다면, 신속하게 확산되어야만 하는) 분명한 지화학적 차이를 만들었기 때문에, 연구자들은 후드산을 형성했던 안산암은 대륙지각의 얕은 깊이에서, 화산이 분출하기 단지 며칠 전에 기원했음에 틀림없다고 추론했다. 연구자들은 안산암이 섭입대의 깊은 곳에서 기원하지 않았다고 생각하고 있었기 때문에, 이것은 안산암의 기원에 대한 현재 받아들여지고 있는 이론과는 근본적으로 다른 것이었다.

화산 폭발을 일으키는, 마그마가 혼합되는 이러한 현상은 또한 이전 연구에서도 보고되어 왔었다. 예를 들어, 그것은 또 다른 불의 고리인 필리핀의 피나투보 산(Mount Pinatubo)의 폭발로부터 지진학적으로 추론됐었다. 혼합된 안산암의 분출로 인해, 12일 후에 지진 활동이 뒤따랐다.[3]


동일과정설적 수수께끼

안산암의 기원에 대한 이 새로운 주장은 여러 동일과정설적 수수께끼들을 생겨나게 한다. 예를 들어, 유문암질 마그마의 기원은 무엇인가? 그리고 왜 그것은 위쪽으로 누출되는 현무암질 마그마에 의해서 천천히 오염되거나 고체화되지 않았는가?[3]

(새로운 연구 결과처럼) 안산암의 분출이 지각 자체 내에서 기원했다면, 진화론적/동일과정설적 체계 내에서 더 심각한 수수께끼는 대륙지각(continental crust)의 기원이다. 새로운 지각형성이 없다면, 섭입 홀로 현생대(Phanerozoic)의 안산암질 구성의 대륙지각을 만들지 못했을 것이다. 왜냐하면 그것은 단지 현무암만을 만들었다고 가정되고 있기 때문이다.[1] 섭입에 의한 현생대의 대륙지각의 기원은 이제 의문으로 남게 되고, 명백히 동일과정설(uniformitarianism)과 모순된다. 왜냐하면 대륙은 성장하지 않고 있는 것처럼 보이기 때문이다.     

”대륙이 여전히 성장하고 있다고 믿을만한 강력한 이유가 없다... 이 모든 것은 대륙들은 장구한 세월에 걸쳐 천천히 구축되었다는 오늘날의 동일과정설적 섭입이라는 개념에 의구심을 가지게 한다.”[5]

섭입은 대륙 충돌, 또는 대륙 분리를 통해서, 또는 대륙 위로 이질적인 층군(terranes)을 붙임을 통해서, 단순히 대륙을 모으고 분리시키는 원인으로서 간주되어 왔다. 대륙은 섭입에 의해서 대륙 가장자리의 아래쪽이 잘게 부서지는 섭입침식(subduction erosion)으로 불려지는 것 때문에, 그리고 대륙으로부터 침식된 퇴적물의 섭입 때문에, 땅을 잃어버리고 있는 중일 수도 있다.[5]

이 연구 결과는 진화론적 지질학 체계에서 모든 대륙지각의 기원을 지구 역사의 초기로 끌어내리게 되었다는 것이다. 이러한 개념 중 일부는 맨틀로부터 지각 생성의 격변적 맥동과 초기 대폭격기(heavy bombardment) 동안 소행성들 폭격에 의해 지각 분화를 포함한다.[5] 동일과정설적 지질학자들이 성경을 믿지 않으면서도 격변설(catastrophism)로 회귀하고 있다는 것은 흥미롭다 :

”1세기 이상 오래된 격변론자들의 생각을 극복했던 동일과정설(uniformitarianism)이 이제 새로운 격변설에 의해서 조정되고 있는 중이다.”[5]

주류 과학자들의 안산암에 대한 이 새로운 연구는 몇 가지 의미를 가지고 있다.[6] 첫째, 현재의 지질학 및 지구물리학 분야는 신격변설(neocatastrophism)로 나아가고 있다는 것이다. 둘째, 새로운 데이터들은 종종 사실로서 인용되던, 확고한 것으로 보여지던 동일과정설적 이해에 대해서 의문을 제기하고 있다는 것이다.


창조론자들에 대한 의미

창조론자들에게, 이러한 연구 결과는 (현대 지질학의 주류 패러다임인) 동일과정설적 해석을 받아들이는데 있어서 주의해야함을 일깨워주고 있다. 또한 안산암의 기원은 판구조론(plate tectonics) 또는 섭입(subduction)과는 아무런 관련이 없을 수 있음을 가리키고 있는 것이다.

오늘날의 지질학적 이론으로는 대륙의 기원이 설명되기 매우 어렵기 때문에, 대륙은 창조주간 3일째 또는 노아 홍수 초기에 형성되었다는 개념은 훨씬 더 사실적인 설명이 되고 있는 것이다.



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Further Reading
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References and notes
1. Eichelberger, J., Messy magma mixture, Nature Geoscience 3:593-594, 2010 | doi:10.1038/ngeo951.
2. Fowler, C.M.R., The Solid Earth: An Introduction to Geophysics, Cambridge University Press, New York, p. 378, 1990.
3. Eichelberger, ref. 1, p. 593.
4. Kent, A.J.R., Darr, C., Kolszar, A.M., Salsbury, M.J. and Cooper, K.M., Preferential eruption of andestic magmas through recharge filtering, Nature Geoscience 3:631-636, 2010 | doi:10.1038/ngeo924.
5. Eichelberger, ref. 1, p. 594.
6. Reubi, O. and Blundy, J., A dearth of intermediate melts at subduction zone volcanoes and the petrogenesis of arc andesites, Nature 461:1269-1273, 2009 | doi:10.1038/nature08510.

 

*참조 : Shock Dynamics geology theory (youtube 동영상)

https://www.youtube.com/watch?v=_IIE8UnvPUg



번역 - 미디어위원회

링크 - http://creation.com/what-is-andesite-lava-and-how-did-it-originate 

출처 - Journal of Creation 25(3):4–5, December 2011

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6244

참고 : 6049|5301|4683|4132|3948|3894|5951|5898|5874|4313|6104|5448|5825|3964|4640|5639|4017|4283|4276|2761|5647



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