쟈긴스 절벽의 다지층나무들에 대한 연구 3 : 수축균열

쟈긴스 절벽의 다지층나무들에 대한 연구 3 

: 수축균열(건열, shrinkage cracks)에 대한 추가 설명 

(A study of the cliffs of Joggins, Nova Scotia)


3부 : 지층들과 화석들의 상호 관계


많은 예에서 다지층 식물들은 여러 개의 층(layer)들을 관통하고 있을 뿐만 아니라, 다른 화석들 또한 여러 지층면들에 걸쳐서 있는데, 이것은 매우 중요하다.

선들이 표기되지 않은 고해상도의 사진을 보려면 그림을 클릭하시오 (원문 웹사이트 참조). 이것은 지도상에서 12번 지점에 위치한다.


위의 예에서 1번 석송은 (적어도 보이는 부분에서, 이 석송은 암석으로 가려졌지만 아래로 계속 이어진 것으로 추정된다) 2번 석송의 아래 지층면에서 시작하는 것을 볼 수 있다. 2번 석송은 1번과 3번 석송과 중첩된다. 3번 석송은 적어도 5m 이상 노출되어있다. 이것은 1번 석송의 시작 부분보다 더 길 수도 있다.

화석을 사진으로 찍는다는 것은 매우 어려운 일이다. 이것이 화석 사진과 기술이 화석 연구에서 그렇게 중요한 이유 중에 하나인 것이다. 윤곽선은 거의 동질인 그리고 수평적인 지층 속으로 들어가고 있다. 절벽의 부서짐은 돌출부분과 날카로운 부분들을 만들기 때문에, 지층을 따라 그것들을 살피는 것을 어렵게 만들고 있다. 석송들은 더 좋은 명암과 가시도를 위해 확대 촬영되어졌다. 

이것들은 통나무(logs)가 아니라, 갈대(reeds)라는 것을 기억하라. 당신은 그것들이 썩어서 쓰러지기 전에 얼마나 오래 서 있을 수 있다고 생각하는가? 일 년? 또는 이 년? 그것들은 일년 후 정도면 쓰러질 것이며, 더 이상 수직으로 서있을 수 없었을 것이다. 이들 세 석송들은 매우 빠르게 하나가 묻히고 그 다음 하나가 묻힌 것으로 보인다. 5 m 정도 두께의 암석은 수십 수백만 년이 아니라, 매우 빠르게, 일 년 또는 그 이내에 묻혔음이 확실하다.

똑같이 거대한 속새(horsetails, 다시 말하지만 이들도 갈대이다. 이것은 오늘날에도 크기가 작은 형태지만 존재한다)들이 계단 입구의 북동쪽 바로 앞인 2번 지점에 위치하고 있다.

노목(calamites)들은 쉽게 식별하기 위해 여기에 확대 촬영되었다. A 번 노목은 암석 안으로 계속되고, B 번에 있는 하나는 암석 뒤로 들어가서 다시 C 번에서 밖으로 나와 있다. D 번의 것은 아래의 사진과 같다. E 번은 암석으로 들어가고 다시 F 번에서 출현한다.

비록 지층 2.4m 정도를 관통하고 있다하지만, 이들 식물들은 매우 짧은 기간에, 또는 거의 동시에 한 거대한 진흙 혼합물(slurry of mud)에 의해서 서로 서로 묻혀졌다는 것을 인식하는 것은 중요하다. 다시 한번 말하지만, 많은 화석들을 함유하고 있는 지층들이 보여주는 것처럼, 이들 식물들은 부러지고 비틀려졌다. 그들(여기에서 보여지는 9개 또는 그 이상) 중에 뿌리를 가지고 있는 것은 하나도 없었다. 단지 하나만 부러진 뿌리 볼(root ball, D번)을 가지고 있었다 (아래의 사진에서 볼 수 있다).

   


다른 흥미있는 구조들


화석을 가지고 있는 압착된 두 바다 지층(sea bed)이 있었다. 그것은 수많은 작은 나뭇잎들(전형적으로 3-5mm), 물고기 비늘들(fish scales), 바다 조개(sea shells)들로 인해서 확인될 수 있었다. 석탄층(coal seams)들은 그것들을 가지고 있지 않았다. 당신은 해변에서 아래의 사진과 같은 그 지층의 조각들을 발견할 수 있을 것이다.

박층(seams)은 40cm 정도로 두께가 다양했다. 그들은 지도상에서 9번 지점에 위치한다. 나는 의도적으로 찾아보았지만, 이들 층리를 수직적으로 자르고 지나가는 화석을 발견할 수 없었다. 그리고 누구도 그것을 발견하지 못했다. 이것은 매우 중요하다고 생각한다.

또한 방문자들에게 주목할만한 것은 이전 석탄 광산에서 남겨놓은 두 배수 터널(drainage tunnels)이다. 이들 배수 터널은 13번 지점 옆과 11번 지점에 위치한다. 

다른 흥미로운 발견은 이 투구게(horseshoe crab)의 것과 같이 생물들의 지나간 흔적(trackways)들이 남아있는 화석들이었다.

다시 한번 의문이 일어난다. 어떻게 이들은 형성될 수 있었을까? 나는 부드러운 물들이 발자국들을 덮어서 그것들을 보호했을 것이라는 제안을 들어보았다. 그러나 그것은 내가 보기에는 너무도 불가능해 보인다. 두 번째 파도는 어떠한 발자국도 지워버리기에 충분했을 것이다. 만약 그것이 좀더 단단한 점토였다면, 새겨지는 것은 쉽지 않았을 것이다. 다시 말하지만, 실제로 이 발자국들은 매우 빠르게 형성되었어야만 한다는 것이다. 특히 3번 지점 근처의 한 지층에는 이러한 화석 발자국 흔적들이 무수히 발견되고 있다. 이들 암석의 일부는 해변에 떨어져 있는데, 이들 암석을 쪼개면 거의 매 층마다 발자국 흔적들로 가득했다. 가장 가능성있는 설명은 또 다시 말하지만 빠른 형성이다. 화학적으로 단단해진(콘크리트 같지는 않은) 진흙은 발자국 화석을 보존하기 위한 가장 좋은 후보자가 될 수 있을 것이다. 그러나 그것은 빠르게 단단해져야한다. 그렇지 않으면 침식으로 쉽게 그 형상을 잃어버릴 것이다.


속이 빈 석송의 기저 부위에는 여러 동물들이 발견되어 왔다. 이들은 식물의 안쪽이 채워지면서 묻히게 되었다. 식물과 쌓여진 동물들은 후에 화석화 되었다. 이들 식물들은 본래 자리에서 자라고 묻혔다고 제안되어 왔었다. 식물들이 죽으면서, 윗부분은 부러져 나갔고, 속이 빈 나무 몸통이 남게 되었다. 동물들은 다른 동물들을 잡아먹기 위해서, 또는 자신들이 잡혀 먹혀서 나무줄기 안으로 떨어지게 되었다. 결국, 갇힌 동물들 또는 잔해들은 나무줄기 안으로 묻히게 되었고, 이것들 모두는 후에 화석화 되었다는 것이다. 한 나무줄기 안에 17 개의 골격까지 발견되었다.2

처음에 나는 이것이 하나의 좋은 가설이었다고 생각했었다. 그리고 이것은 동일과정론자들에 의해서 오래된 연대를 찬성하는 가능성 있는 증거로서 제안되었다. 그러나 이 가설에는 몇 가지 문제점들이 있었다.

이 식물들은 부드럽고 속이 텅 빈 갈대들이었다. 그들이 어떤 종류의 매몰로부터 서있을 수 없었을 것이다. 그들은 붕괴되었을 것이고 함몰되었을 것이었다. 식물들은 그들이 매몰될 시기 동안 또는 그 이전에 이미 메워져 있었을 가능성이 더 크다. 더군다나 나는 이미 원래의 자리에서 성장했다는 생각들을 절대적으로 거부하는 증거들을 가지고 있었다.

이와 같은 이유들로 인해, 소수의 다른 이론들이 있다. 그것은 속이 빈 나무 몸통들은 땅 위에 수평적으로 놓여있었고, 이것을 집으로 삼았던 동물들이 있었는데, 그들은 나무속에 갇힌 채 수직적으로 묻혔다는 제안이다. 또 다른 제안도 있다. 그것은 동물들이 속이 빈 썩은 뿌리나 나무 그루터기의 구멍을 통해 올라왔다는 것이다.

내가 알고 있는 바로는, 발견된 동물들은 항상 나무줄기의 바닥에 있었다. 나는 거꾸로 놓여있는 나무줄기에서도 동물들이 발견된 적이 있었는지는 알지 못한다.


뿌리에 관한 이야기


뿌리들은(부족한 것은 물론) 매우 특별한 이야기를 말하고 있다. 내가 이미 언급한 것처럼, 매우 소수의 식물들만이 실제로 뿌리계를 가지고 있다. 그들 중에서도 많은 수는 부러진 뿌리, 또는 잔뿌리들이 뜯겨져 나간 뿌리들을 가지고 있었다.

스티그마리아(Stigmaria, Sigilaria의 뿌리)는 잔뿌리(rootlets) 뒤에 남겨진 pocks에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 스티그마리아는 여기 사진의 이 화석에서처럼 밖으로 방사되는 잔뿌리들을 가진 채 자란다. 그러나 내가 발견했던 뿌리는 거의 항상 잔뿌리들이 뜯겨져 있었는데, 이것은 격렬하게 뿌리들이 뽑혀졌다는 것을 가리키고 있었다.

뿌리 전에 잔뿌리들은 썩어 없어졌을 가능성도 있다. 그러나 나는 이것에 대해서는 알 수 없었다. 이것은 일어났을 것 같지 않으며, 가장 그럴듯한 설명은 격렬하게 뿌리가 뽑혀졌다는 것이라고 생각한다. 내가 발견한 소수의 스티그마리아 중 아직도 잔뿌리가 부착되어있는 하나는 맥카론(MacCarron) 강의 하상에서 발견된 이것이다.

한 해석(다른 증거들과 그리고 격렬하게 뽑혀졌다는 가설과 일치하는)은 뿌리와 함께 표토 덩어리를 가지고 있던 잔뿌리들이 격렬하게 뽑혀졌고, 다른 곳으로 이동되어 그곳에서 묻히고 화석화가 되었다는 것이다. 뿌리를 바로 둘러싸고 있는 암석의 변색(discoloration)은 잔뿌리를 가지고 운송되었던 표토에 기인한 것이다.

다시 한번 말하지만, 내가 발견했던 뿌리들은 부러진 조각들이었고, 자주 잔뿌리들이 뜯겨져 나가 있었다. 그리고 이들 잔뿌리들은 베어진 잔디처럼 다른 암석들에서 발견된다.


결론


이들 다지층 화석들은 본래 자리에서 성장하던 식물들이 천천히 파묻혀서 이러한 화석숲(fossil forests)이 형성되었다고 아직도 많은 사람들이 주장하고 있다. 그러나 이것은 증거들에 의해서 단호히 거부된다. 다른 지층 위치에서 지층들을 관통하며 묻혀있는 부러진 석송의 몸통줄기들과 가지들, 부러지고 잃어버린 뿌리들(roots), 뜯겨져 나간 작은 뿌리들(rootlets), 거꾸로 묻혀있는 석송들과 같이 여러 지층에 걸쳐서(다지층) 수직으로 놓여져 있는 석송들은 급작스런 홍수에 의한 빠르고 격렬한 매몰을 가리키고 있는 것이다.

또한 여러 다른 높이에서 여러 지층들의 노출된 단면은 지질학적 지층들 중에서 적은 단면만을 보여주고 있지만, 이들은 수직적으로 동시에 쌓여졌음을 가리키고 있는 것처럼 보인다. 두 개의 압착된 바다 지층을 제외하고, 전체 약 600m (2000피트)의 지층이 동시에 퇴적되었다고 믿지 않을 아무런 이유(한 번의 홍수에서 요하는 거대한 스케일보다 다른 이유)가 없는 것이다.

나는 이들 지층들은 수년에 걸친 급작스런 일련의 홍수들에 의해서 만들어졌다는 몇몇 제안도 들어왔다. 이것은 확실히 좋은 제안이라고 생각한다. 그러나 우리가 이야기하고자 하는 것은 놀라운 일련의 사건들이다. 즉, 9m 이상의 지층들을 퇴적시킬 수 있는 거대하고 급작스런 홍수들이 연속적으로 마칠 때까지(그 시기에 지층들은 물 아래에 있었음을 가리키고 있는 두 개의 바다 지층에 의해서 보여지는 두 번의 짧은 중단 기간이 있었다) 수년 동안 계속해서 일어나는 사건 말이다.

이것은 아직도 지질학적 지층들이 엄청난 깊이로 퇴적되는데 수백만 년이 걸리지 않았으며, 수천 년 심지어는 수십 년도 걸리지 않았다는 창조론자들의 주장에 답하고 있지는 않다. 그러나 분명한 것은 9m 또는 그 이상의 지층이 하나의 거대한 전체 석송을 파묻어버리고 보존하기에 충분하도록 매우 빠르게 퇴적될 수 있다는 것이다. 만약 9m 이상의 지층이 명백히 빠르게 퇴적되어질 수 있다면, 이 두께로(또는 좀더 두텁게) 전 세계에 있는 지층들이 수천년 수백만 년에 걸쳐서 쌓여졌다고 믿어야할 이유가 어디에 있는가 하는 것이다.

적어도 창세기에 기록된 것과 같은 전 세계적인 홍수는 비교적 매우 짧은 기간 안에 이들 전체 지층을 만들 수 있었을 것이다. 각 층리들은 하루에 두 번씩 밀려오는 거대한 밀물(tides)에 의해서 퇴적되었을 수 있었을 것이다. 사실 두 개의 바다 지층은 많은 급작스런 홍수들 보다 한 번의 전 지구적인 홍수에 의한 설명과 더 잘 들어맞는다. 지층들 사이에 산재되어있는 화산재들의 퇴적 또한 이 기간 동안에 거대한 화산활동들이 일어났음을 보여주기 때문에 전 지구적인 격변 모델과 일치한다. 쟈긴스는 매우 독특한 세계적인 화석 장소이다. 그곳은 진정 매력적이며, 신비스럽고, 호기심이 많은 사람들에게 많은 질문들을 갖게 하는 곳이다.


남게 되는 질문들:


왜 석송과 노목들은 수직으로 파묻혔을까? 우리는 워싱톤주 세인트 헬렌산 폭발시 스프릿 호수(Spirit Lake)에서처럼 나무들이 수직적으로 파묻혀질 수 있는 한 모델을 가지고 있다. 그러나 쟈긴스는 매우 독특한 장소이다. 왜 이들 거대한 속이 빈 갈대들이 붕괴됨 없이 속이 채워졌으며, 수직적으로 묻혔을까? 왜 두 화석화된 나무 줄기(trunks)는 수평적으로 놓여지게 되었을까?    

왜 동물들은 이 텅빈 나무줄기 바닥에 쌓여지게 되었을까? 그곳에서 다른 거꾸로 묻혀있는 나무줄기들이 발견된 적이 있었는가?

나는 개인적으로 어떠한 것도 알 수 없었다. 그러나 나는 태양 아래에서 건조되어 균열(crack)이 일어나고 박편(flake)으로 되었다는 화석화된 진흙(fossilized mud)의 암석 판(slabs of rock)들에 대한 보고를 들은 적이 있다. 만약 이들 화석 장소가 홍수에 의해서 원인되었다면, 왜 암석으로 굳어진 건조된 수축 진흙들이 발견되는 것일까? 진흙이 건조되어 균열이 일어나고 박편이 되는데 얼마나 걸렸을까? 아니면 이들 형성에 대한 또 다른 설명이 존재하는 것일까?

   
 추가 : 2003년 1월
나는 진흙의 균열(mud cracks)이 수중(underwater)에서 형성될 수 있다는 것에 관심을 가져왔었다. 수축균열(건열, shrinkage cracks)은 이액현상(synaeresis)의 결과로서 물속에서 일어날 수 있다 (Jüngst 1934). 빠르게 응집되는(flocculated) 점토층은 압축(compaction)에 기인하여 수축균열을 만들 수 있다 (White 1961). 유사하게, 염도(salinity)의 증가는 또한 진흙 층에서 수축균열을 생성할 수 있다 (Burst 1965). 이 과정은 연안 석호(coastal lagoons)와 내륙 sebkhas(어떤 기간동안 물의 염도가 현저하게 증가된 곳)에서 중요할 수 있다. Kuehen(1963, 1965)과 Dangeard(1964) 등은 또한 실험실에서 수축균열을 물속에서 만들어 내었다.
”그러한 수중에서의 수축균열(subaqueous shrinkage cracks)은 그렇게 잘 발달되지 않으며, 균열은 좁고, 단면을 잘랐을 때 잘 발달된 V자 모양을 가지지 않는다는 점에서 공기 중에서의 건조된 균열(desiccation cracks)과 다르다. 일반적으로, 수중에서의 수축균열은 형태에 있어서 덜 규칙적이고, 자주 불완전하다. 때때로 균열은 적절한 방향성을 가지고 하나 또는 세트로 발생되는 휘어진 균열들에 대해 직선적으로 열려지면서 발달된다. 균열의 길이는 2-8cm 정도이고, 선형 수축균열(linear-shrinkage cracks)로서 알려져 있다.  Picard와 High(1973)에 의하면, 선형 수축균열은 비교적 물로 포화된 두터운 thixotropic mud가 정체된 물 아래에서 탈수될 때 만들어진다.' (Depositional Sedimentary Environments. Second Edition. Springer-Verlag, New York. 1980 p.60).
다시 한번, 이전에 오래된 연대의 증거로서 제시되었던 것이 거대한 홍수 가설 안에 잘 적합되는 것을 볼 수 있다.
 
   


나는 또한 지층 안으로 침식을 일으킨, 그리고 메워져 보존된 한 지류의 층(creek bed)이 있다는 주장을 들어 보았다. 지층 침식의 결여는 지층들이 광대한 시간에 걸쳐서 형성되지 않았음을 가리키고 있는 것으로 창조론자들에 의해서 늘상 인용되어 왔었다. 만약 침식된 개울(stream) 또는 지류의 층이 사실이라면, 이것은 내가 개인적으로 들어보았던 세계적으로 이런 종류로는 첫 번째의 경우이다. 만약 그것이 사실이라면, 그것은 왜 여기에 있게 되었을까? 이 쟈긴스의 전체 장소는 빠른 형성(rapid formation)과 매몰(burial), 그리고 융기를 큰 소리로 선언하고 있는 것이다. 이곳은 그러한 독특한 모습을 발견하기 위한 최상의 장소인 것처럼 보인다. 이 지층들은 수직적으로 여러 화석들에 의해서 횡단되어 있다. 


Part I: A study of the cliffs of Joggins, Nova Scotia

Part II:  The fossil 'trees'


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.ianjuby.org/jogginsb2.html

출처 - Creation 25 Science, 2002

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2390

참고 : 2383|2386|2390|2093|456|604|3129|2375|1810|545|1906|755|1814|2924|2777|1661|2026|450|446|448|2856|2112|3995|611|4054|3888|3797|3658|3271|2171|1682|2107|2253|2258|937|3596|2355|2511|892|685|2285|2131|1920|2402|2417|2354|3698|4132|2218|3701|3044|915|1491|4205|4235|4231|4469|4716|5032




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