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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

연대문제

그랜드 캐년 암석에 대한 방사성 동위원소 연대측정 : 오래된 연대 지질학의 또 하나의 압도적인 실패

그랜드 캐년 암석에 대한 방사성 동위원소 연대측정 

: 오래된 연대 지질학의 또 하나의 압도적인 실패

(Radioisotope Dating of Grand Canyon Rocks)


      애리조나 북부의 그랜드 캐년 내부 협곡(Inner Gorge of Grand Canyon)의 안쪽 깊은 곳에는 아마도 창조주간으로까지 거슬러 올라갈 수 있는 연대의 결정질 기반암(crystalline basement rocks)들이 있다. 협곡 벽면에는 조로아스터 화강암(Zoroaster Granite)과 같은 밝은 색의 화강암을 분명하게 볼 수 있는데, 이것은 화강암 협곡 변성암군(Granite Gorge Metamorphic Suite)1에 있는 다른 변성암들과 어두운 비슈누 편암(Vishnu Schist)의 습곡된 지층에 대비되어 뚜렷하게 보인다 (그림에서 가장 아래쪽의 보라색과 녹색 부분 참조). 이것들은 창조주간 제 3일 째 마른 땅이 드러나면서 일어난 격렬한 융기 동안에 열과 압력으로 변성작용이 일어난 이전의 퇴적암과 화산암 층일 수 있다.2


이렇게 변성된 화산암질 지층 중에는 브라마 편암(Brahma Schist)에 속하는 각섬암(amphibolite)이 있다. 이것들은 원래 수 미터에서 수십 미터 두께의 현무암 용암류(lava flows)였다. 일부 노두에서는 창조주간에 바닷물 속인 대양저 위로 현무암 용암들이 분출해서 흐른 증거인 베개 구조(pillow structure)들이 보존되어 있다.

 변성암(metamorphic rocks)은 방사성 동위원소를 사용해서 연대를 정하기가 항상 쉬운 것은 아니다. 얻어진 결과는 대개 변성작용을 받은 ‘연대(date)’를 가리키나, 또한 최초의 화산암질(또는 퇴적암질) 암석의 ‘연령(age)’으로 산출될 수도 있다. ‘연대’나 ‘연령’은 모원소(parent isotope)의 방사능 붕괴에 의해 생성된 자원소(daughter isotope)의 양(amount)으로부터 계산된다. 그랜드 캐년에서 이 브라마 각섬암(Brahma amphibolites)을 형성한 현무암 용암에서 변성작용이 일어난 ‘연대’는, 변성작용 중에 형성된 위에 놓여있는 비슈누 편암(Vishnu Schist)과 아래에 놓여있는 라마 편암(Rama Schist) 내의 광물들에 대한 우라늄-납(U-Pb) 연대측정에 근거해서, 16억9000만~17억1000만 년 전으로 결정되었다.3,4


또한 최초의 현무암 용암은 17억4100만 년과 17억5000만 년 전 사이에 분출되었다고 주장되고 있는데, 이것은 브라마 편암와 라마 편암 내의 변성된 규장질(felsic, granitic) 현무암층 내의 ‘초기’ 지르콘 입자(‘original’ zircon grains)들에 대한 우라늄-납(U-Pb) 연대측정에 근거한 것이다.4,5

 

RATE의 연구

RATE (Radioisotopes and the Age of The Earth) 프로젝트의 일부로, 27개의 브라마 각섬암 시료들이 여러 곳의 내부 협곡 노두로부터 수집되었다. 여기에는 하천 84마일(Lees Ferry 측정) 지점에 있는 클리어 크릭(Clear Creek) 입구에서 상류 쪽으로 노출되어 있는 길이 150m에 너비 2m의 각섬암체로부터 채취된 7개의 시료도 포함되었다. 27개의 모든 시료들은 국제적으로 인정받고 있는 방사성 동위원소 분석에 대한 상업적 실험실로 보내졌다. 캐나다 실험실에는 K-Ar(potassium-argon) 분석, 그리고 호주 실험실에는 Rb-Sr(rubidium-strontium), Sm-Nd(samarium-neodymium), Pb-Pb(lead-lead) 분석을 의뢰하였다. 두 실험실은 모두 최신 장비로 표준적인 최고의 실험 방법을 사용하고 있었다.


결과

각각의 시료들에 대한 전형적인 칼륨-아르곤(K-Ar) 연대는 4억510만±1000만 년에서 25억7420만±7300만 년까지의 범위로 나타났다. 게다가, 같은 변성된 현무암 용암류에 대한 클리어 크릭 근처의 작은 각섬암의 7개의 시료들에 대한 K-Ar 측정은 10억6040만±2800만 년에서 25억7420만±7300만 년까지 넓은 범위의 연대로 측정되었다. 이것은 단지 0.84m 떨어져 있었던 2개의 시료에 대한 K-Ar 측정 결과가 12억530만±3100만년과 25억7420만±7300만 년이라는 측정치도 포함하고 있었다.


컴퓨터 프로그램 아이소플롯(Isoplot)6이 아이소크론(isochrons)들의 좌표를 정하기 위해 사용되었다. 그리고 다른 방사성 동위원소 분석으로부터 아이소크론 연대(isochron ages)들이 계산되었다. 자료에 가장 적합한 직선으로부터의 변이들이 모든 분석적 오류에 포함된, 최적 아이소크론 플롯(best isochron plots)은 12억4000만±8400만 년의 Rb-Sr 아이소크론 연대, 16억5500만±4000만 년의 Sm-Nd 아이소크론 연대, 18억8300만±5300만 년의 Pb-Pb 아이소크론 연대를 산출해 내었다.


토의

대부분의 사람들은 같은 암석에 다른 방사성 동위원소 연대측정법들이 사용되었을 경우, 그것들은 모두 같은 연대를 산출할 것으로 생각하고 있다. 하지만 이 그랜드 캐년의 암석들에 대한 아이소크론 방사성 동위원소 연대측정 결과들은 명백히 서로 완전히 불일치 됨을 공식적으로 선언하고 있음을 보여준다. 심지어 계산된 오류 한계를 고려할 때조차도, 여러 방사성 동위원소 연대측정법들은 양립될 수 없는 완전히 다른 ‘연대’를 산출해 내었다 (12억4000만±8400년(Rb-Sr), 16억5500만±4000만년(Sm-Nd), 18억8300만±5300만년(Pb-Pb), 도표 참조). 얻어진 아이소크론 ‘연령’의 어느 것도, 초기 용암 분출과 이후의 변성작용이 일어났다고 생각하는 ‘연대’와 부합하지 않았다. 그리고 K-Ar 법에 의해서 산출된 ‘연대’는, 심지어 원래 같은 용암류 노두로부터 매우 가까이 있었던 시료들에 대해서도 서로 너무나 광범위하게 (4억510만±1000만 년에서 25억7420±7300만 년까지) 분산되어 있어, 어떤 사건의 ‘연대를 측정하는 것’이 아무런 의미 없는 일로 나타났다.


이런 불일치된 결과들은 아마도 변성작용과 뒤이은 변질(alteration), 특히 침식과 풍화작용 동안의 불확실한 영향으로 인한 고립 이상(isolated aberration)으로 간주되어 쉽게 폐기될 수도 있을 것이다. 하지만, 그것들은 그랜드 캐년 암석의 연대를 연속적으로 측정한 모든 방사성 동위원소 ‘연대측정’ 방법들이 반복하여 실패했음을 확증하고 있는 것이다.7,8 게다가, 전반적인 지질학 논문들도 같은 암석에 대해 모든 연대측정 방법들이 같이 적용될 때9, 서로 불일치하는 ‘연대’를 보고하고 있으나, 자원소의 이상 산출량에 대한 빈약한 ‘설명’ 만을 하면서, 방사성 동위원소 연대측정 방법이 신뢰할 수 있는 절대적인 연대를 산출하지 못한다는 피할 수 없는 결론을 회피하고 있는 것이다. 

 .동위원소들의 붕괴 형태에 따른 동위원소들의 현재의 반감기(붕괴율)에 의해서 그려진, 브라마 각섬암(Brahma amphibolites)에 있는 여러 다른 모원소들로부터 산출된 아이소크론 ‘연대’ (isochron ‘ages’)들. (‘연대’들 사이에 전적인 불일치가 있다는 점과 알파 붕괴 ‘연대’가 베타 붕괴 '연대‘ 보다 훨씬 더 오래된 연대로 산출된다는 점에 주목하라.)


RATE 연구는 여러 방사성 동위원소 연대측정 방법들 사이의 ‘연대’들이10 서로 불일치 한다는 이러한 결과를 포함하여, 방사성 동위원소의 붕괴 속도가 얼마 되지 않은 과거에 일어났던 전 지구적인 격변적 사건을 통해서 가속(accelerated)되었다는 많은 증거들을 밝혀내었다.11 예를 들어, 만일 방사성 동위원소의 붕괴가 가속되었다면, 알파 붕괴를 일으키는 방사성 동위원소(alpha-decaying radioisotopes)가 베타 붕괴를 일으키는 방사성 동위원소(beta-decaying radioisotopes)보다 더 오래된 아이소크론 ‘연대’를 산출하게 될 것이라는 것이다. 그리고 그것은 정확히 브라마 각섬암의 양상과 같았다 (위의 도표 참고). 다른 방사성 동위원소들도 같은 지질학적 사건을 겪은 같은 연대로 추정하고 있기 때문에, 다른 ‘연대’가 산출되었다는 것은 방사성 동위원소의 모원소가 같은 기간에 걸쳐 다른 속도로 붕괴했다는 것을 의미해야만 한다. 바꾸어 말하면, 다른 양만큼 모원소의 붕괴는 가속된 것이고, 더 오랜 연대를 산출한 것(알파 붕괴)은 더 많이 가속되었다는 것이다. 만약 방사성 동위원소의 붕괴가 창세기 대홍수 동안에 명백히 가속되었다면, 방사성 동위원소 ‘시계’로 암석의 ‘연대’를 수십억 년이라고 평가하는 것은 명백히 잘못된 것이다. 오히려 암석의 연대는 수천년 밖에 되지 않을 수도 있다.


결론 

지구 암석의 연대는 수십억 년의 광대한 연대라고 오랫동안 선전하여온 방사성 동위원소 연대측정 방법은 그랜드 캐년의 지층 암석들에 대해 신뢰할 만하고 의미 있는 절대적인 연대를 제공하는데 되풀이해서 실패했다. 연대측정 방법 내에서, 그리고 측정방법들 사이에서 존재하는 양립할 수 없는 불일치는 심지어 같은 노두의 암석에서도 발생하고 있다. 이것은 동일과정적 지질학과 진화론적 생물학의 기초가 되고 있는 오래된 연대(long ages) 체계에 치명적인 ‘타격’이다. 게다가 불일치되는 양상은 과거에 가속화된 방사성 동위원소의 붕괴와 일치하며, 이것은 또한 연대측정 ‘시계’들이 전혀 의미 없는 결과들을 산출할 수 있음을 뜻하는 것이다. 따라서 그랜드 캐년의 깊은 곳에 있는 변성된 현무암 용암류가 단지 수천년 전인 창조주간에 형성되었다고 말한다고 해도, 이의를 제기할 수 있는 신뢰할 만한 증거는 하나도 없는 것이다.


References

1. Karlstrom, K.E., B.R. Ilg, M.L. Williams, D.P. Hawkins, S.A. Bowring, and S.J. Seaman, 2003, 'Paleoproterozoic rocks of the Granite Gorges,' in, S.S. Beus, and M. Morales, eds., Grand Canyon Geology, second edition, New York, Oxford University Press, pp. 9-38.

2. Austin, S.A., ed., 1994, Grand Canyon: Monument to Catastrophe, Santee, California, Institute for Creation Research, chapter 4, pp. 57-82.

3. Hawkins, D.P., and S.A. Bowring, 1999, 'U-Pb monazite, xenotime, and titanite geochronological constraints on the prograde to post-peak metamorphic thermal history of Paleoproterozoic migmatites from Grand Canyon, Arizona,' Contributions to Mineralogy and Petrology, vol. 134, pp. 150-169.

4. Hawkins, D.P., S.A. Bowring, B.R. Ilg, K.E. Karlstrom, and M.L. Williams, 1996, 'U-Pb geochronologic constraints on the Paleoproterozoic crustal evolution of the Upper Granite Gorge, Grand Canyon, Arizona,' Geological Society of America Bulletin, vol. 108, pp. 1167-1181.

5. Ilg, B.R., K.E. Karlstrom, D.P. Hawkins, and M.L. Williams, 1996, 'Tectonic evolution of Paleoproterozoic rocks of Grand Canyon: Insights into middle-crustal processes,' Geological Society of America Bulletin, vol. 108, pp. 1149-1166.

6. Ludwig, K.R., 2001, Isoplot/Ex (Version 2.49): The Geochronological Toolkit for Excel, University of California Berkeley, Berkeley Geochronology Center, Special Publication No. 1a.

7. Austin, S.A., and Snelling, A.A., 1998, 'Discordant potassium-argon model and isochron `ages' for Cardenas Basalt (Middle Proterozoic) and associated diabase of eastern Grand Canyon, Arizona,' in, R.E. Walsh, ed., Proceedings of the Fourth International Conference on Creationism: Pittsburgh, Pennsylvania, Creation Science Fellowship, pp. 35-51.

8. Snelling, A.A., Austin, S.A., and Hoesch, W.A., 2003, 'Radioisotopes in the diabase sill (Upper Precambrian) at Bass Rapids, Grand Canyon, Arizona: An application and test of the isochron dating method,' in, R.L. Ivey, Jr., ed., Proceedings of the Fifth International Conference on Creationism: Pittsburgh, Pennsylvania, Creation Science Fellowship, pp. 269-284.

9. Musaka, S.B., Wilson, A.H., and Carlson, R.W., 1998, 'A multielement geochronologic study of the Great Dyke, Zimbabwe: Significance of the robust and reset ages,' Earth and Planetary Science Letters, vol. 164, pp. 353-369.

10. Snelling et al., op. cit.

11. Vardiman, L., Snelling, A.A., and Chaffin, E.F., eds., 2005, Radioisotopes and the Age of The Earth: Results of a Young-Earth Creationist Research Initiative, Santee, California, Institute for Creation Research, and St. Joseph, Missouri, Creation Research Society, in preparation.


* Andrew A. Snelling, Ph.D. geology, is an Associate Professor in the Geology Department at ICR Graduate School.

 

* 참조 : The failure of U-Th-Pb ‘dating’ at Koongarra, Australia
http://creationontheweb.com/content/view/1780


번역 - 대구지부

링크 - http://www.icr.org/index.php?module=articles&action=view&ID=42 

출처 - ICR, Impact No. 376, October 2004

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2279

참고 : 2961|2964|1933|1797|2882|2876|2251|2310|2958|2593|2367|313|570|571|3351|3326|3781|3775|4273|4077|3702|4074|4271|4190|2719|2605|422|536|3273|482|1899|483|1359|2118|2189|473|2912|2918|3278|554|563|926|1462|463|2147|545|1795|2071|263|718|616|2081|3737|2174|4277|4102|4048|4435|4693|4838|4992|5240|5243|5377



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