석회동굴, 종유석, 그리고 노아의 홍수

미디어위원회
2023-08-08

석회동굴, 종유석, 그리고 노아의 홍수

(Cave, stalactites, and other cave formations

Caves formed late in the Flood, and their limestone formations in the subsequent Ice Age)

by Michael Oard


    세속적 지구 과학자들은 성경(특히 창세기 1-11장)이 사실일 수 없다고 주장한다. 왜냐하면, 과거와 현재의 수많은 지질학적 과정들은 성경적 역사에 맞추기에는 너무 느리게 진행되기 때문이라는 것이다. 예를 들어, 오늘날 퇴적물의 퇴적 속도는 너무도 느리기 때문에, 전 세계의 모든 퇴적암들이 형성되는 데에 수억 수천만 년이 걸렸을 것이라고 주장한다. 또한 석회 동굴(caves)들과 그 동굴생성물(speleothems, 스펠레오뎀; 종유석, 석순 등)도 그러한 예라는 것이다.

<envato/andreiuc8>


성경에 대한 동일과정설의 도전


세속적 지구 과학자들은 지구 과학에 대해 거의 알지 못하던 1700년대 후반부터, 소위 계몽주의가 부상하면서, 동일과정설을 지배적인 가정으로 사용해 왔다.


이러한 주장은 오늘날 관찰되는 것과 같이, 균일하고, 점진적이며, 느린 과정을 통해서 과거의 모든 지질학적 사건을 설명할 수 있다고 가정한다. 이를 동일과정설(uniformitarianism, 균일설)이라고 한다. 이러한 주장은 특히 노아의 홍수와 같은 대격변이 퇴적지층들을 빠르게 형성했다는 주장을 거부한다. 이 가정은 1700년대 후반부터 세속적 지구과학(earth science)을 지배해 왔다. 동일과정설은 전 세계의 지질학에 대해 알려진 것이 거의 없던, 소위 계몽주의 시대에 힘을 얻었다.

노아의 홍수(Noah’s Flood)는 이 모든 것을 뒤집어버린다. 대홍수는 (대륙을 횡단하는 광대한 넓이로, 서로 구성 입자들이 분류되어 쌓여있는) 퇴적지층들과 그 밖의 많은 것들에 대해, 훨씬 더 나은 설명을 제공한다. 전 지구적 대홍수라는 렌즈를 통해서 지구 과학을 재해석하면, 오래된 지질학적 수수께끼들을 해결할 수 있다. 그중 하나가 석회 동굴들과 종유석과 같은 동굴 내부의 동굴생성물이다.


성경적 연대와 모순되는 것으로 말해지는 동굴들


동굴생성물(speleothems)은 종유석(stalactites, 그림 1)과 석순(stalagmites, 그림 2)을 포함하여, 다양한 형태로 존재한다. 종유석은 아래로 자라고, 석순은 위로 자라면서, 서로 합쳐져 기둥(석주)을 형성하기도 하는데(그림 3), 이 석주는 거대하고 환상적인 모양을 보여주기도 한다. 또한 동굴생성물에는 유석(flowstones)도 있는데, 이것은 동굴 벽이나 바닥에 탄산염이 퇴적된 것이다(그림 4). 세속적 과학자들은 오늘날의 동굴생성물의 성장 속도를 근거로, 동굴이 현재 상태에 도달하는 데 수십만 년에서 수백만 년이 걸렸다고 주장한다.[1]

.동굴생성물의 예. 종유석(fig. 1), 석순(fig. 2), 석주(fig. 3), 유석(fig. 4). 

<Images: Hiphip/Freepik.com •123rf.com/pjworldtour •123rf.com/scaliger •123rf.com/icarostalactites-stalagmites-columns-flowstone>


동굴 형성에 가정되는 매우 약한 산(acid)


동굴의 형성과 동굴생성물의 형성은 두 단계로 이루어진다. 먼저 석회석의 탄산염(carbonate)이 용해되는 과정을 통해, 동굴 통로(opening, cavity)가 형성된다. 추후에 탄산염이 퇴적되는 과정을 통해 동굴생성물이 형성된다.

세속적 과학자들은 동굴이 공기 중의 이산화탄소가 토양에 있는 물에 녹을 때 형성되는, 약한 산인 탄산(carbonic acid)에 의해 형성되었다고 오랫동안 제안되어 왔다.[2] 이 물이 토양 하부의 탄산염 암석으로 스며들어 녹으면서, 구멍이 점차 커졌다는 것이다. 오늘날 이 과정은 매우 느린 과정으로 관찰되고 있으므로, 동굴이 이런 식으로 형성되는 데에는 오랜 시간이 걸렸을 것이라는 것이었다.

그러나 이러한 동일과정설적 개념에는 문제가 있다. 산이 토양 아래의 탄산염과 반응할 때, 빠르게 중화되어, 탄산염을 계속 용해시킬 수 없다. 산은 일반적으로 지표면에서 10m 이내에서 중화되며, 일부는 1m 이내에서 중화된다.[3, 4] 그러나 일부 동굴은 지표면 아래 1,000m 이상인 곳에 형성되어있다. 탄산이 동굴 형성의 유일한 메커니즘이라면, 어떻게 이렇게 약한산이 중화되지 않고 땅속으로 그렇게 멀리 내려갈 수 있었을까? 세속 과학자들은 이 장애물을 극복하기 위해, 몇 가지 창의적인 메커니즘을 고안하려고 노력했지만, 큰 성공을 거두지 못했다.


황산은 동굴을 빠르게 파낸다 


최근 동굴에서 황산(sulfuric acid)과 관련된 반응으로 인한 화학적 생성물들이 발견되면서, 상황이 바뀌었다. 황산은 탄산염을 매우 빠르게 용해할 수 있는 훨씬 더 강한 산이다. 세속 과학자들은 석고(gypsum, calcium sulfate, 황산칼슘)와 같은 반응 생성물이 있는 동굴을 점점 더 많이 발견하고 있다. 어떤 과학자들은 동굴의 50% 이상이 황산에 의해 형성되었다고 주장한다.[5] 모든 동굴이 이런 방식으로 용해되었을 가능성이 점점 더 커지고 있다. 그리고 황산 반응에 의한 생성물이 없는 곳은 과거 어느 시점에 씻겨 내려갔을 가능성이 높다.


지표면을 흐르며 물러가던 홍수 물로 인한 급속한 동굴의 파여짐


이 새로운 황산의 발견은 대홍수 동안 동굴 통로가 빠르게 형성되었을 가능성이 높음을 보여준다.


이 발견은 대홍수 동안 동굴들이 빠르게 형성되었을 가능성을 강력하게 시사한다.[6] 이 기간 동안에 산과 대륙은 솟아올랐고, 계곡과 바다 분지는 가라앉았다(시편 104:6-9).[7] 대륙의 융기는 암석층의 확장(늘어남)과 균열을 유발했을 것이다. 균열된 틈과 지층 사이의 약한 경계면을 통해 빠져나가던 물에 대홍수로 매몰됐던 생물체의 부패 산물(유기적 부패는 화학 반응이 강한 기체와 액체들을 생성한다)이 섞여 들어갔을 것이다. 암석들은 대홍수 동안 화산 폭발이 활발했음을 확인시켜 주며, 화산 분출로 방출됐던 이산화황(sulfur dioxide)은 황산(sulfuric acid)을 형성할 수 있다. 황산은 암석층의 균열된 틈과 지층 경계면 사이를 급속히 확대시킬 수 있었다. 따라서 대홍수가 끝날 무렵에는 탄산염 암석에서 동굴 구멍(통로)들이 흔하게 생겼을 것이다(fig. 5).


빙하기에 빠르게 형성된 동굴생성물


종유석, 석순, 기타 동굴생성물은 대홍수 이후 초래된 빙하기(post-Flood Ice Age)에서 (지각의 갈라짐, 화산 및 용암 분출 등으로 수온 상승에 의한 막대한 증발과 화산재의 햇빛 차단에 기인한 대기 온도 냉각 등으로) 빠르게 형성되었을 것이다.[8] 대홍수 이후의 빙하기는 온화한 겨울(지속적 증발), 서늘한 여름(내린 눈이 녹지 않고 축적됨), 많은 강우와 강설을 가져왔던, 지구 역사상 독특했던 시기로, 빙상(ice sheets)이 가장 많이 형성될 때까지 약 500년 동안 지속됐다.[9] 6가지 주요 변수가 동굴생성물의 형성에 영향을 미친다.


동굴의 온도. 온도가 따뜻할수록 동굴생성물은 더 빨리 형성된다. 대홍수 직후에 암석들은 홍수로 묻혔기 때문에 여전히 따뜻했을 것이다. 암석은 깊게 묻힐수록 더 뜨겁다. 대홍수의 대규모 침식은[10] 뜨거운 탄산염 암석을 노출시켜, 동굴생성물의 성장을 크게 도왔을 것이다. 암석들은 따뜻한 겨울의 도움으로, 수년 동안 따뜻하게 유지됐을 것이다.[10]

동굴 공기에서 이산화탄소의 제거. 동굴 물로부터 석회석이 동굴생성물을 형성할 때, 이산화탄소(CO2)를 방출한다. 동굴생성물 주변 공기 중에 이산화탄소가 너무 많아지면, 동굴생성물의 성장은 느려진다. 따라서 동굴 내부에서 외부 공기로 이산화탄소가 더 많이 방출될수록 동굴생성물은 더 빨리 성장한다. 암석의 온기는 CO2가 포함된 공기가 동굴 밖으로 이동하는 속도를 증가시킨다.

동굴생성물에서 수분의 증발. 동굴 공기가 건조할수록 증발량이 많아지고, 동굴생성물은 더 빨리 성장한다. 오늘날 동굴의 상대습도는 거의 항상 100%에 가까워, 동굴의 물이 거의 증발하지 않기 때문에, 세속 과학자들은 일반적으로 이 변수를 무시한다. 하지만 과거에는 뜨거운 암석이 동굴을 따뜻하게 해, 동굴 공기를 더 건조하게 만들었을 것이다.

동굴 천장에서 떨어지는 물방울 속도. 강수량(강우량)이 많을수록 동굴 천장에서 물이 떨어지는 속도가 높아지고, 동굴생성물의 성장 속도도 빨라진다. 높은 강수량은 빙하기 초중반의 주요 특징이었던 것으로 알려져 있다.

동굴생성물 위의 수막 두께. 지상에 강수량이 많으면, 수막의 두께가 두꺼워져 동굴생성물의 성장 속도가 빨라진다.

동굴 천장에서 떨어지는 물방울의 칼슘과 탄산 수치. 이 수치가 높으면, 동굴생성물은 빠르게 성장한다. 동굴 위에 있는 토양수에 더 많은 이산화탄소가 흡수되고, 토양에 더 많은 유기물질이 있고, 지표면에 더 많은 강수량이 있고, 위의 토양이 더 두껍고 따뜻할 때, 산의 농도는 높아진다. 홍수 후 더 두꺼워진 토양은 대홍수로 인해 엄청난 양의 유기물질들이 쌓였을 것이며, 이미 언급한 요인들로 인해 더 따뜻했을 것이다.

그림 5. 홍수 동안 탄산염(A)과 사암 및 셰일(B)이 퇴적된 후, 홍수 후퇴기에 융기 및 탄산염의 균열(C)이 발생하여, 급속한 황산 용해에 의해 동굴이 형성되는 모식도(D) <Images: Mrs Melanie Richardscarbonates>


최종 결과


여섯 가지 변수들은 모두 빙하기의 초기 및 중기, 즉 홍수 후 500년 동안 강화되었을 것이다. 동굴생성물의 성장률은 여러 요인들에 따라 매우 가변적일 수 있지만, 오늘날 성장률의 100배에 달했을 수 있다. 오늘날의 성장률은 거의 0에 가까운 수준에서 연간 5mm까지 다양하다.[11] 비정상적으로 빠른 성장률도 보고된 바 있다.[12, 13] 동굴전문가인 힐(Hill)과 포티(Forti)는 일반적으로 오늘날의 성장률을 연간 1-2mm로 보고있다.[14]

연간 1mm씩 성장한다고 가정하면, 이를 100배로 적용하면 연간 10cm가 된다. 이러한 속도가 500년 동안 계속됐다면, 50m의 경이로운 성장으로, 빙하기 동안 동굴생성물의 성장을 설명하기에 충분하다. 사람들이 이러한 사실을 이해했다면, 오늘날에 건물 지하실이나 광산에 형성되어있는 동굴생성물들을 보고 놀라지 않을 것이다.[15]


얻을 수 있는 교훈


전 지구적 대홍수와 이후에 초래된 빙하기는 현대 지질학의 패러다임인 느리고 점진적인 동일과정설 모델보다 석회 동굴과 동굴생성물을 더 잘 설명할 수 있다. 오늘날 매우 느리게 일어나는 많은 지질학적 과정들이 노아 홍수와 빙하기에는 매우 빠르게 일어났다. 역사에 대한 성경의 기록은 이 세상이 어떻게 형성되었는지를 이해하는 데 도움을 준다. 노아 홍수 동안의 빠른 지질학적 과정들은 성경적 시간 틀에 도전하는 장구한 연대를 붕괴시킨다. 노아 홍수는 장구한 연대 개념에 치명타를 가하는 사건이었다.


.칼즈배드 동굴의 장엄한 동굴생성물. <123rf.com/ vladimircaribbspeleothem>


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칼스배드 동굴의 예


칼스배드 동굴(Carlsbad Caverns)은 미국 뉴멕시코의 과달루페 산맥(Guadalupe Mountains)에 있는 많은 동굴들 중 하나이다. 이 동굴에는 두꺼운 동굴생성물이 있으며, 황산에 의한 반응 생성물이 두껍게 쌓여 있다. 홍수로 형성된 지형인 평평한 지표면(planation surface, 평탄면)은 동굴 통로가 나중에 깊은 협곡으로 파여진 산들에서 형성되었다는 증거를 제공한다.[16] 이것은 노아 홍수의 후퇴기(Recessional Stage)와 일치하는데, 왜냐하면 평탄면이 때때로 동굴을 통과해 자르고 있기 때문이다.[17]

게다가 뉴멕시코의 현재 기후는 너무 건조하여, 동굴이 형성되기 어렵다. 동굴의 건조한 공기로 인해 천장에서 물은 거의 떨어지지 않고, 소량의 물의 증발은 동굴 내 동굴생성물의 성장을 느려지게 한다. 그러나 과달루페(Guadalupe) 산맥에 형성되어있는 동굴들의 크기를 고려할 때, 매우 습한 기후에서 동굴들이 형성되었음을 보여주는데, 이는 노아 홍수 직후의 초기 빙하기 동안 예상되는 것이다.

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Further Reading


References and notes

1. Hill, C. and Forti, P., Cave Minerals of the World, second edition, National Speleological Society, Huntsville, AL, p. 285, 1997. 

2. Strahler, A.N., Science and Earth History —The Evolution/Creation Controversy, Prometheus Books, Buffalo, NY, p. 280, 1987. 

3. Silvestru, E., Caves for all seasons, Creation 25(3):44–49, 2003; creation.com/caves-seasons. 

4. Szymczak P. and Ladd, A.J.C., The initial states of cave formation: beyond the one-dimensional paradigm, Earth and Planetary Science Letters 301:424–432, 2011. 

5. Klimchouk, A., Types and settings of hypogene karst; in: Klimchouk, A., Palmer, A.N., Waele, J.D., Auler, A.S., and Audra, P. (Eds.), Hypogene Karst cegions and Caves of the World, Springer, AG, p. 32, 2017. 

6. Oard, M.J., Rapid growth of caves and speleothems: part 1—the excavation of the cave, J. Creation 34(1):71–78, 2020; creation.com/speleothems-1. Return to text.

7. Barrick, W. Oard, M.J., and Price, P., Psalm 104:6–9 likely refers to Noah’s Flood, J. Creation 34(1):102–109, 2020; creation.com/psalm104-6-9. 

8. Oard, M.J., Rapid growth of caves and speleothems: part 2—growth rate variables,  J. Creation 34(2):90–97, 2020; creation.com/speleothems-2. Return to text.

9. Oard, M.J., The Great Ice Age: Evidence from the Flood for Its Quick Formation and Melting, Awesome Science Media, Richfield, WA, 2013; creation.com/s/30-9-637. 

10. Oard, M.J., Tremendous erosion of continents during the Recessive Stage of the Flood, J. Creation 31(3):74–81, 2017; creation.com/tremendous-erosion-flood. 

11. Dreybrodt, W., Processes in Karst Systems: Physics, Chemistry, and Geology, Springer-Verlag, New York, NY, 1988. 

12. Lewis, D., Rapid stalactite growth in Siberia, Creation 32(1):40–42, 2010; creation.com/stalactite. 

13. Shaw, T.R., History of Cave Science: The Exploration and Study of Limestone Caves, to 1900, second edition, Sydney Speleological Society, Sydney, New South Wales, Australia, p. 220, 1992. 

14. Hill and Forti, Ref. 1, p. 287. 

15. Cox, G., Defying deep-time dogma: Stunning stalactites in a pub cellar, Creation 42(4):12–14, 2020; creation.com/stalactites-cellar. 

16. Bretz, J.H., Carlsbad Caverns and other caves of the Guadalupe block, New Mexico, J. Geology 57(5):447–463, 1949.

17. See overview of Tas Walker’s biblical geological model, creation.com/biblical-geology-model; details at biblicalgeology.net


*참조 : 칼스배드 동굴 국립공원 : 동굴생성물의 빠른 형성

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석회암 동굴들은 어떻게 형성되었는가?

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출처 : Creation 44(1):48–51, January 2022

주소 : https://creation.com/cave-openings-speleothems

번역 : 오경숙



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