노아홍수(24)- 지질학적 증거II: 사층리

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Wednesday, 23 March 2005

“물이 더 많아져 땅이 창일하매 방주가 물 위에 떠 다녔으며”(창 7:18)

모래가 쌓여서 굳어진 암석을 사암(sandstone)이라고 부른다. 사암은 수평으로 퇴적된 모습을 보이기도 하지만, 많은 경우 모래를 운반하는 물의 방향에 따라 지층과 각도를 이루면서 퇴적된다. 즉 지층과 경사를 이루는 일종의 무늬를 보이며 퇴적된다. 이렇게 지층과 경사를 이루면서 쌓였다고 해서 이러한 퇴적특징을 사층리(cross bedding)이라고 부른다(사진).

사층리는 지질학자들에게 몇 가지 중요한 단서를 공급해 준다. 그 가운데 사층리의 두께(sand wave height)를 가지고 당시 모래들을 운반했던 최소한의 물의 깊이를 예측할 수 있다는 점이다. 당연히 많은 모래를 운반했다면 그만큼 많은 물이 필요로 했을 것이며 적은 모래라면 그만큼 적은 물만으로 충분했을 것이다. 지질학자들은 실험을 통해 이를 가늠하는 물의 깊이를 계산해 왔다. 예를 들어 아래 그림은 사층리로 유명한 Zion Canyon 사층리 사진이다. 사람의 키와 비교해 볼 수 있듯이 사층리의 두께는 약 15m 이다. 실험적으로 이런 두께의 사층리를 형성시킬 수 있는 최소한의 당시 물의 깊이는 약 80m로 계산이 나온다. 물의 깊이가 80m라는 것은 상당한 깊이이다. 물론 이는 적어도 그렇다는 것이지 실제로는 이보다 훨씬 깊은 물이 있었을 가능성이 높다.

그러나 물만 있다고 사층리가 만들어질 수 있을까? 지금 바다를 보아도 이보다 깊은 곳은 얼마든지 있다. 문제는 바로 모래이다. 바다 속은 대부분 단단한 현무암이기 때문에 깊은 물 속이라도 사층리가 만들어지지 않는다. 그렇다면 이렇게 많은 모래들이 어디서 온 것일까? 지진을 연구할 때 토양액화(liquefaction)라는 현상이 있다. “강한 지진으로 인해 토양이 액체처럼 행동하는 현상”이 일반적으로 정의하는 토양액화이다. 강한 지진이 일어나면 흙들은 순간적으로 들뜨는데 이때 흙 알갱이가 흙끼리 접촉하지 않고 물로 둘러싸이게 되어 흙 전체가 마치 액체와 같은 성질을 갖고 움직인다. 이는 지진이 일어날 때 집들의 기초 무너트리고 나무를 뽑아버리기도 한다. 즉 강한 지진 동안에 엄청난 양의 흙들이 생산되는 것이다.

사진에서 보여주는 사층리는 한반도 면적보다 넓은 미국 서부에 4개 주에 걸쳐서 수십 미터 두께로 펼쳐 있다. 그렇다면 도대체 이들 모래들은 모두 어디서 온 것들이며, 이 엄청난 양의 모래들을 운반시킨 물의 근원은 무엇일까? 이 사층리는 두 가지 조건이 만족되어야만 형성이 가능하다. 엄청난 양의 모래가 하나이며 또한 이들을 운반시킬 엄청난 양의 물이 또 다른 조건이다.

그러면 우리 주위에서 사층리를 발견하는 것은 어려운가? 그렇지 않다. 지구상에 사층리를 보여주지 않는 나라는 없을 정도로 흔한 모습이다. 그러나 이러한 사층리는 오늘날의 지진으로도 홍수로도 결코 만들어질 수 없는 것들이다. 지구 모든 곳에서 훨씬 더 커다란 지진과 홍수가 동시에 일어나야만 가능한 것이다. 우리는 “깊음의 샘들이 터지고 하늘의 창들이 열린”(창 7:11)에서 해답을 찾을 수 있다. 엄청난 흙들이 생산되고 지구전체를 덮었던 물들을 언급하는 이 한 구절에서 그 필요충분조건을 찾을 수 있다. 이만한 사건 만이 이와 같은 사층리를 만들 수 있을 뿐 아니라, 지구상의 사층리들은 이러한 사건이 아니면 설명될 수 없다.

많은 경우 사층리는 그 방향이 다양하다. 사층리 방향이 다양하다는 이야기는 퇴적 당시 그 물의 이동방향이 결렬하게 변화했었다는 것이다. 만약 그 지진이 한 곳이 아닌 여러 곳에서 발생했다면 그 물의 방향이 다양했을 수 밖에 없을 것이며 그렇다면 모래가 이동되어 쌓이는 사층리의 방향도 다양했을 수 밖에 없다. “물이 더 많아져 땅이 창일하여 방주가 물 위에 떠 다니는”(7:18) 물이 점점 증가하는 모습을 보며 격렬하게 요동치는 물속에서 엄청난 양의 모래가 이동되며 사층리가 만들어지는 과정을 그리게 된다.

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Author: lee