황산 용해에 의한 급격한 석회동굴의 생성

황산 용해에 의한 급격한 석회동굴의 생성 

(Rapid Cave Formation by Sulfuric Acid Dissolution)


       반창조론자인 Arthur Strahler는 성경을 믿는 창조과학자들은 석회동굴이 용해되어 동굴암석, 즉 종유석과 석순을 만들 충분한 시간을 가지지 못한다고 하였다. 그는 다음과 같이 말했다 :  

”만약 석회동굴의 생성이나 연속적인 내부 형성에 홍수 이후 제한된 시간보다 훨씬 광대한 시간이 필요하다는 것이 밝혀진다면, 창세기의 연대를 문자적으로 받아들이는 것은 지탱할 수 없을 것이다. 우리는 먼저 탄산 작용(carbonic-acid reaction)의 과정에 의한 석회암의 제거율로서 조회해볼 수 있다.” 1

석회동굴의 형성 이론은 매우 오래된 것으로, 석회암의 지층면을 따라 또는 연결지점을 통하여 CO2가 풍부한 지하수가 침투(삼투, percolation)되어, 석회암과 반응하여 약한 탄산(carbonic acid)을 형성하면서 용해되어 형성된다는 것이다. 이것은 엄격한 동일과정설에 기초를 두고 있는 것처럼 보인다. 왜냐하면 탄산은 오늘날 지하에서 주요한 양으로 형성되어있는 유일한 산이기 때문이다. 그래서 일부 과학자들은 어떻게 동굴이 형성되었는지 그 메커니즘을 알 수 없음을 인정하고 있으면서도, 이 탄산 용해는 사실로서 생각하여 왔다. ”지하수는 동굴을 형성한다. 그러나 정확히 어떻게 형성하였는지는 알려져 있지 않다.”  2 현대 교과서들은 석회동굴 형성에 대하여 이러한 설명들을 계속해오고 있다.3


최근의 논문4과 첨부한 주석5에서 창조론자들이 흥미로워할 석회동굴의 기원에 관한 다른 관점이 제시되었다. 그것은 주로 뉴멕시코 남동부와 텍사스 서부의 과달루페 산(Guadaloupe Mountains)에 있는 적어도 10%의 동굴들은 그들이 형성되는데(뚫어지는데), 황산(sulfuric acid)이 최초의 원인이었다는 것이다. 이것은 칼스버드 동굴(Carlsbad Cavern)이나 레츄길라 동굴(Lechuguilla Cave)과 같은 큰 동굴들에서 특히 그렇다. 이 결과는 동굴에 갇혀 있는 황산에 의한 용해 반응의 생성물을 발견함에 기초하고 있다.

 

황산은 열수(hydrothermal water)에 있는 황화수소의 산화에 의해서 형성된다. 반응 생성물은 황(sulfur), 석고(gypsum), 함수 할로이사이트(hydrated halloysite), 명반석(alunite)과 다른 미네랄 원소들을 함유하고 있다. 명반석은 40Ar/39Ar 연대측정방법으로 연대가 측정되어질 수 있었다. 이 방법은 지질학자들에게 앞에서의 용해반응 생성물을 조사하는데 인센티브를 제공했다. 34S/32S의 비율은 황화수소가 유기물에 의해 기원되었음(biogenic)을 가리키고 있다.


이것이 창조론자들에게 의미하는 것은 황산이 탄산보다 매우 강하기 때문에, 석회동굴의 형성은(적어도 몇몇 경우에서는) 매우 빨랐다는 것이다. 황산 용해는 단지 과달루페 산의 석회동굴들에 대해서만 가정하는 것이 아니라, 전 세계적으로 알려진 주요한 석회동굴의 10%는 황산에 의해서 조각되었다고 생각된다.6, 7 과달루페 산에서 이러한 반응은 지하수면(water table, phreatic zone) 아래에서 발생했다. 지하수면은 일반적으로 매우 낮다. 그래서 석회동굴의 형성은 Strahler가 생각했던 것과 같이 홍수 후에 발생한 현상으로 볼 필요가 없다. 동굴은 석회암이 홍수동안 최초로 퇴적된 이후 언제든지 형성될 수 있었던 것이다. 왜냐하면 열수는 퇴적된 후 곧바로 석회암을 통하여 움직이기 시작했을 것으로 기대되기 때문이다. 더군다나, 동굴이 한번 형성되면, 동굴암석(주로 유동암)의 생성은 전통적인 생각과는 모순되게, 지하수면 아래에서도 생성될 수 있다.또한 황의 동위원소(sulfur isotopes)의 생물학적인 성상은 동식물의 매몰에 의한 급격한 퇴적과 붕괴의 홍수 시나리오와 적합하다.


전세계적으로 10% 이상의 석회동굴들이 황산 용해에 의해서 생성되었다는 것을 추정하는 것은 가능하다. 왜냐하면 마른(dry) 지역에서 동굴 안에 용해과정의 생성물질 일부가 남아있는 것이 확인되기 때문이다.그러나 습한 기후에서, 생성물질의 잔유물들은 동굴 밖으로 씻겨져 나갔을 수 있었을 것이다. 그래서 습한 기후의 동굴들은 황산에 의해 생성되었는지를 아는 것은 어렵다.10


더욱 흥미로운 것은 명반석(alunite)에 대한 연대측정 결과에 의하면 칼스배드(Carlsbad) 동굴과 과달루페 산에 있는 여러 동굴들의 연대는 매우 오래된 것으로 나타났다는 것이다. 이 새로운 연대측정결과는 동일과정적 시간으로 400만-1200만 년을 나타내었다. 게다가, 과달루페 산의 고도가 1090 m부터 2040 m까지 증가함에 따라 명반석의 연대도 증가하는 것으로 연관성이 강하게 나타났다. 전에 이 동굴은 120만-75만 년4, 또는 산이 융기하는 시점을 기초로 하여 3백만 년으로 연대를 추정하여 왔었다.11 이 젊은 연대는 현장의 증거들 뿐만 아니라, 고지자기학, 우라늄 동위원소, 전자스핀공명 연대측정들에 의해서 기초하고 있었다.12 이것은 연대측정법들이 많은 신뢰를 주지 못한다는 것을 나타내고 있다.


황산 용해는 지구 육지 표면의 약 10-20%를 이루고 있는 카르스트 지형의 급속한 형성에 대해 창조론자들에게 더 적합하다.13 카르스트 지형은 표면 암석의 용해(주로 탄산염(carbonate)와 이에 따른 지표의 부분적 붕괴와 침강에 의해서 원인된다. 황산에 의한 카르스트 형성은 캐롤 힐(Carol Hill)에 의해서 제안되어 왔다.14 황산 작용은 또한 열수에 의한 몇몇 변화 생성물들의 형성과 광석의 광물화작용이 빠르게 일어나는 것과 관련될 수 있다.14 

 

*참조 : The age of the Jenolan Caves, Australia
http://creationontheweb.com/content/view/6114/

More evidence against so-called paleokarst
http://www.answersingenesis.org/tj/v15/i3/paleokarst.asp

Paleokarst—a riddle inside confusion
http://creationontheweb.com/content/view/5241

The riddle of paleokarst solved
http://creationontheweb.com/content/view/5267

Formation of Hamilton Cave West Virginia
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j21_2/j21_2_82-89.pdf

Naracoorte Caves: an archive in the dark
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j21_3/j21_3_6-8.pdf

 

References

1. Strahler, A.N., 1987. Science and Earth History? The Evolution/Creation Controversy, Prometheus Books, Buffalo, New York, p. 280.

2. Foster, R.J., 1969. General Geology, Charles E. Merrill Publishing Company, Columbus, Ohio, p. 268.

3. Plummer, C.C. and McGeary, D., 1996. Physical Geology, seventh edition, William C. Brown Publishers, Dubuque, Iowa, pp. 243-245.

4. Polyak, V.J., McIntosh, W.C., Guven, N. and Provencio, P., 1998. Age and origin of Carlsbad Cavern and related caves from 40Ar/39Ar of alunite. Science, 279:1919-1922.

5. Sasowsky, I.D., 1998. Determining the age of what is not there. Science, 279:1874.

6. Polyak et al., Ref. 4, p. 1921.

7. Palmer, A.N., 1991. Origin and morphology of limestone caves. Geological Society of America Bulletin, 103:1-21.

8. Babic, L., Lackovic, D. and Horvatincic, N., 1996. Meteoric phreatic speleothems and the development of cave stratigraphy: an example from Tounj Cave, Dinarides, Croatia. Quaternary Science Reviews, 15:1013-1022.

9. Palmer, Ref. 7, p. 18.

10. Palmer, Ref. 7, p. 19.

11. Hill, C.A., 1990. Sulfuric acid speleogenesis of Carlsbad Cavern and its relationship to hydrocarbons, Delaware Basin, New Mexico and Texas. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 74:1685-1694.

12. Hill, Ref. 11, p. 1692.

13. Palmer, Ref. 7, p. 1.

14. Hill, Ref. 11, p. 1693.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.answersingenesis.org/tj/v12/i3/cave.asp ,

출처 - TJ 12(3):279–280, December 1998

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=756

참고 : 4453|4052|4303|4313|944|943|483|2147|2333|758|4198



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