대부정합과 사우크 거대층연속체가 가리키는 것은?

대부정합과 사우크 거대층연속체가 가리키는 것은?

(The meaning of the Great Unconformity and Sauk Megasequence)

by Michael J. Oard, Ph.D.


      1869년 그랜드 캐니언에서 최초로 정의됐던, ‘대부정합(Great Unconformity)’은 선캄브리아기 퇴적암과 캄브리아기의 타핏 사암층(Tapeats Sandstone) 사이에 위치하고 있다(동일과정설적 진화론이 주장하는 지질주상도의 각 시대와 연대 틀은 토의 목적으로만 사용할 것이다). 그리고 선캄브리아기 퇴적암과 선캄브리아기 화성암 및 변성암(그림 1) 사이에도 두 번째 주요한 부정합이 있다는 점에서, 그랜드 캐니언에는 약간의 혼란이 있다. 대부정합의 기원에 대한 동일과정설적 주장은, 약 10억 년에 걸친 느리고 점진적인 삭박(denudation, 풍화나 침식에 의해 지표가 낮아지고 평탄화 되는 것)에 의해서 거의 평평한 평탄면이 초래되었다고 주장하고 있다. 이 삭박 이후에, 얕은 해침(marine transgression, 육지의 침강 또는 해수면의 상승)으로 인해 톤토 그룹(Tonto Group)이라 불리는, 타핏 사암층, 브라이트 엔젤 셰일(Bright Angel Shale), 무아브 석회암(Muav Limestone)의 세 지층을 아래에서부터 차례대로 퇴적시켰다는 것이다.

그림 1. 그랜드 캐니언의 대부정합(위쪽 화살표)은 선캄브리아기의 퇴적암과 캄브리아기의 타핏 사암층 사이에 존재하고, 아래쪽으로 또 하나의 주요한 부정합(아래쪽 화살표)은 선캄브리아기 화성암 및 변성암과 선캄브리아기의 퇴적암 사이에 존재한다.

오늘날 대부정합(Great Unconformity)은 북미 대륙에 걸쳐서 광대한 범위로 확장되어 있는 것으로 알려져 있다. 대부정합은 상부 지각을 이루고 있는 주로 화성암과 사암퇴적층 사이의 구별되는 물리적 경계이다. 또한 대부정합은 다른 대륙에서도 발생되어 있다 :

”대륙 지각의 침식과 풍화작용에 뒤이은 퇴적물의 퇴적을 기록하고 있는, 대부정합은 그랜드 캐니언에서 잘 노출되어 있지만, 이 지형학적 표면은 곤드와나(Gondwana), 발티카(Baltica), 아발로니아(Avalonia), 시베리아(Siberia)를 포함하여, 로렌티아(Laurentia) 대륙을 가로질러 전 지구적으로 추적될 수 있다. 그것은 암석 지층에서 가장 넓은 것으로 확인된, 특징적인 층서학적 표면이다.”[1]

대부정합은 또한 동일과정설적 시간 틀로 마지막 9억 년의 독특한 모습으로 간주되고 있다.[2] 또한 그랜드 캐니언의 톤토 그룹(Tonto Group, 가장 아래의 지층 그룹)은 북미 대륙의 약 절반에 걸쳐 분포하는 것으로 확인되고 있으며, 사우크 거대층연속체(Sauk Megasequence)라고 불리는데[1], 북미 대륙 위에 퇴적되어 있는 6개의 거대층연속체들 중에서 가장 아래에 위치하는 것이다. 사우크 거대층연속체는 상부 지각 바로 위에 놓여있어서, 암석학적으로 잘 구분되며, 국지적으로는 선캄브리아기의 퇴적암 및 변성암 위에 놓여있다. 그러나 다른 5개의 거대층연속체들은 가령 (암석학이 아닌) 화석 연대측정과 같은 많은 가정들에 기초하고 있다. 그리고 북미 대륙에서는 흔히 많은 부분들을 잃어버렸다(아래 관련자료 링크 1, 2, 3번 참조).


몬타나와 와이오밍의 대부정합

나는 와이오밍과 몬타나의 몇몇 장소에서 대부정합을 관찰해왔다. 대부정합이 그랜드 캐니언에서는 평탄하게 쌓여있는 1,200m 퇴적지층의 바닥 근처에 위치하는 반면에, 와이오밍과 몬타나에서는 일부 산맥의 꼭대기에서 발생되어 있다. 예를 들어, 베어투스 산맥(Beartooth Mountains), 윈드리버 산맥(Wind River Mountains), 빅혼 산맥(Bighorn Mountains)의 화강암과 편마암 위에, 그리고 국지적으로 북부 티톤산맥(Teton Mountains) 위에, 평탄면(planation surfaces)이 존재한다(그림 2).

그림 2. 미국 와이오밍 주의 그랜드 티톤 국립공원의 모란 산(Mount Moran) 정상부는 15m의 플랫헤드 사암층(Flathead Sandstone) 침식 잔재물(화살표)이 있는 대부정합을 보여주고 있다.[4] 수직의 검은색 암석은 현무암과 같은 휘록암의 암맥(dike of diabase)이다.


그러나, 산꼭대기에 있는 평탄면의 형성 시점에 대해서는 많은 논란이 있어왔다. 즉 이들 평탄면이 대부정합을 나타내는 것인지 여부에 대한 논란이었다. 왜냐하면 이것은 대부정합 시기 이후에 그 지역에서 형성됐던 평탄면이기 때문이다. 예를 들어, 평탄면이 윈드리버 산맥(Wind River Mountains)의 서쪽에 존재하는데(그림 3), 화강암과 편마암 위에 같은 높이로 서쪽으로 낮아지는 퇴적암 위에 평탄면이 존재하고 있는 것이다. 또한 압사로카 산맥(Absaroka Mountains) 남부의 산꼭대기에도 평탄면이 존재한다. 이들 평탄화를 일으킨 사건은 지질학적 시기로 훨씬 나중에 일어났던 사건이다. 그래서 일부 지질학자들은 평탄화 사건이 또한 대륙 상부 지각의 평탄한 정상부의 화강암 및 편마암 산들도 포함했다고 믿도록 만들었다 : ”윈드리버 산맥, 로키 산맥, 다른 산맥들에 있는 높은 고도의 침식면(erosion surface)에 대한 연대와 기원은 많은 논란을 일으켰던 주제였다.”[3]

산꼭대기에 존재하는 평탄면의 형성 시기는 많은 논란을 초래하고 있었다.

압사로카 산맥은 압사로카 화산이라 불리는, 화산각력암(volcanic breccia) 흐름을 나타내며, 23,000km2의 면적에 약 1,800m 깊이에 쌓여 있고, 여러 높이의 위치에서 수직으로 석화된 나무화석들을 가지고 있다.[4] 이들은 동일과정설적 지질주상도 상에서 신생대 초기인 시신세(Eocene)로 추정되고 있다.

그 흐름은 허트 산(Heart Mountain)과 사우스 포크(South Fork) 분리 후 발생했고, 중력 사태(gravity slides)를 통해 남겨진 우묵한 저지대를 채웠다.[5] 퇴적과 압바로카 산맥의 평탄화 후, 광범위한 침식은 북부 지역의 평탄면을 지우고, 1200m 깊이에 이르는 협곡을 만들었다.


동일과정설적 설명의 문제점

동일과정설 과학자들은 대부정합은 많은 지역에서 10억 년이 넘는 오랜 기간 동안의 대륙의 삭박(denudation)을 나타낸다고 주장하고 있다. 이것은 오랜 기간 동안 대륙의 풍화와 삭박의 지화학적 영향에 의한, 생광물화(biomineralization)의 진화를 설명하려는 맥락에서 나온 것이다.[6] 그러나 오늘날 홍수 시에 강의 둑이 침식될 때를 제외하고는, 침식은 평탄면을 형성하지 못한다.[7] 오늘날 평탄면은 침식으로 인해 파괴되고 있으며, 특히 수로와 계곡들을 형성하는 흐르는 물에 의해서 파괴되고 있다. 지형학자인 크리크마(C.H. Crickmay)는 말했다 :

”황폐되어가고 있는 어떤 종류의 과정이 한 지역을 평탄하게 만들었을 것으로 가정할 이유가 없다. 가뭄, 강우, 흐르는 물... 등은 이전에 평탄하고 매끄럽던 지형도 파헤치고 거칠게 만드는 경향이 있다.”[8]

동일과정설 지질학자들은 대부정합이 오랜 기간 동안의 삭박을 통해 평탄하게 형성된 후에, 북미 대륙의 광대한 지역에 걸쳐 사우크 거대층연속체가 퇴적됐다고 추정하고 있다. 사우크 거대층연속체는 바다가 대륙을 침범한 것을 나타낸다는 것이다. 그러나 위쪽의 미세한 퇴적지층은 너무도 광대한 지역에 펼쳐져 있다는 점에서 그러한 주장은 매우 불합리해 보인다. 그러한 해침에서 상승되는 해수면은 사우크 거대층연속체가 보여주고 있는 것과는 달리, 짧은 측면적 수직적 공간 규모에서, 많은 자갈들을 함유한 복합적 구성물들을 가진, 다소 혼잡스러운 퇴적물의 분포를 보여줄 것이 예상되기 때문이다.


대홍수로 설명되는 대부정합과 사우크 거대층연속체

그림 3. 와이오밍 중서부의 윈드리버 산맥 북서쪽의 석고산(Gypsum Mountain) 정상부의 평탄면. 산은 서쪽으로 약 40° 기울어진 지층들을 가진, 탄산염암(carbonate rocks)으로 이루어져 있다.


나는 와이오밍과 몬타나 산맥의 화강암과 편마암 위에 나있는, 정상부의 평탄면은 정말로 두터운 퇴적지층 아래에서 발견되어왔던 대부정합이라는 결론에 이르게 되었다. 이것에 대한 증거는 두터운 퇴적지층이, 빅혼 분지(Bighorn basin)의 남쪽 경계를 이루고 있는 오울 크릭 산맥(Owl Creek Range)과 같은, 로키 산맥의 많은 산맥들을 여전히 뒤덮고 있다는 것이다. 산들은 분명히 모든 퇴적지층들이 침식될 만큼 충분히 융기하지 않았다. 또한, 고생대 지층의 침식 잔재물이 평탄면 꼭대기에 남아있다. 가령 베어투스 산맥 꼭대기에 있는 베어투스 뷰트(Beartooth Butte)와, 모란 산(Mount Moran) 정상부에 15m 두께의 플랫헤드 사암층(Flathead Sandstone) 잔재물(그랜드 캐니언의 타핏 사암층과 동등한) 같은 것들이다.(그림 2의 화살표). 그리고 윈드리버 산맥과 압사로카 산맥의 서쪽에 있는, 산 정상부의 평탄면들은 노아 홍수 후퇴기 동안 지표면을 넓게 판상으로 흐르던 물에 의해서 발생했던 평탄화 작용을 나타낸다.


대부정합과 사우크 거대층연속체, 이후의 평탄면은 노아 홍수의 격변적 과정으로 잘 설명될 수 있다. 이러한 지형을 형성하는 가능한 모델은 다음과 같다. 홍수 초기에 홍수의 메커니즘이 촉발되었다. 나는 노아 홍수의 시작이 소행성 충돌들에 의해서 원인되었다고 생각한다.[9] 홍수의 가장 초기는 홍수의 가장 파국적인 시기였고, 여러 번의 충돌들로 매우 강한 물 흐름과 난류가 발생했다. 그러한 메커니즘은 대륙을 물로 삼켜버렸다. 지표면에는 강력한 침식이 일어났고, 퇴적물들은 미세한 입자들로 분쇄됐다. 깊은 분지를 제외하고 이 시점에서 퇴적은 거의 발생하지 않았을 것이다.[10]


초기 홍수의 메커니즘이 사라짐에 따라, 물 흐름과 난류는 감소되었고, '대퇴적(Great Deposition)'이 발생했다. 이 퇴적은 오늘날 대부분의 대륙에서 관측되는 두터운 고생대 및 중생대 퇴적지층들을 퇴적시켰다. 이들 퇴적지층들은 거의 변형되지 않은 채로, 광대한 범위로 확장되어 있으며, 미세한 입자들로 (무게, 크기, 밀도 등에 따라) 분류(sorting)되었고(사암층, 셰일층 등으로), 지층들 사이에 그리고 지층 내에 침식은 거의 발생되어있지 않다. 이러한 광범위한 지역에 쌓여있는 두터운 퇴적지층들은 방해받지 않은, 하나의 단일 지층이 연속으로 퇴적된 것처럼 보인다. 사실, 그러한 퇴적은 와이오밍주 북서부의 티톤 산맥에 융기된 고생대 중기 퇴적지층들에 대해, 3명의 지질학자에 의해 인정되었다 :

”잘 노출된 지층단면에 보여지는 지층들의 규칙성과 평행성은, 이 모든 지층암석들이 연속적인 단일 층연속체로 퇴적되었음을 시사한다.”[11]

그러나 지질학자들은 그들의 눈을 믿지 않고 있다. 왜냐하면, 이들 600m 두께의 층연속체에 대해 할당된 2억 년이라는 장구한 시간 틀 때문이다. 지층들 사이에 주입된 그러한 장구한 시간은 매우 비합리적이다. 왜냐하면 현재의 침식률에 기초하면, 수천만 년 이내에 모든 대륙들을 해수면 높이로 침식되어버릴 것이기 때문이다. 현재의 침식률에 기초한 것은 그들의 동일과정설 원칙을 적용한 것이다. 데이터들은 퇴적지층 내에 주관적으로 할당해 놓은, 그러한 장구한 시간을 지지하지 않는다.

대부정합은 그랜드 캐니언에서 낮은 위치에 있지만, 와이오밍과 몬타나에서는 산꼭대기에 있다.

그러한 한 층 한 층이 대륙 크기의 광대한 넓이로, 매끄럽게 평탄하게 쌓여있는, 침식이 거의 없거나 전혀 없는, 두터운 퇴적 지층들은 노아 홍수 초기 동안에 예상될 수 있는 것이다.[12]  첫 번째 거대층연속체인 사우크 거대층연속체는 북미 대륙의 약 절반을 차지하는 광대한 넓이로 두텁게 퇴적되어 있다. 그러나 다른 5개의 거대층연속체들은 북미 대륙의 넓은 지역에 걸쳐 잃어버린 거대층연속체들을 가진 채로 불확실하게 존재하는 것처럼 보인다.


예를 들어, 가장 오래된 사우크 거대층연속체 위에 있는, 티페카노 거대층연속체(Tippecanoe megasequence, 오르도비스기와 실루리아기로 할당되어 있음)는 그랜드 캐니언 지역과 몬타나와 와이오밍에서는 완전히 잃어버렸다. 더욱이 두 번째로 젊은 거대층연속체인 주니  거대층연속체(Zuni megasequence)는 북미 대륙의 중부와 동부의 대부분 지역에서 잃어버렸다. 아마도 이것은 침식 때문이었을 것이다. 그럼에도 불구하고, 그러한 거대층연속체들이 실제로 존재하는지 아닌지, 그것이 의미하는 바가 무엇인지를, 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.


대부정합의 왜곡

한때 두꺼운 고생대 및 중생대 퇴적지층이 로키 산맥 지역에 퇴적되었고, 거대한 융기가 지질주상도 상의 신생대에 발생하여(시편 104:8), 현재의 높은 산들을 형성했고, 깊어진 분지는 두꺼운 퇴적암으로 채워졌다.[13] 예를 들어, 신생대 동안 유타주 북동부의 유인타 산맥(Uinta Mountains)은 인접한 분지 지역에 비해 12km 가량 융기했다.[14] 이것이 대부정합이 그랜드 캐니언에서는 낮은 위치에 있지만, 와이오밍과 몬타나에서는 산꼭대기에 위치하는 이유이다. (홍수 초기에 쌓여졌던) 두터운 퇴적지층은 로키 산맥과 콜로라도 고원의 많은 지역에서 막대한 량의 침식을 일으켰고, 침식된 퇴적물들은 로키 산맥의 계곡과 분지를 채우면서 대륙 멀리로 운반되었고, 바다로 빠져나가 대륙붕을 형성하며 퇴적되었다.[15, 16] 이 시기(홍수 후퇴기)는 대륙에 엄청난 침식이 발생됐던 시기로, 평탄면(planation surfaces)은 홍수 물이 판상으로 흘러갈 때 생겨난 침식 잔재물이고, 후에 홍수 물이 수로화 되면서 물러가면서, 페디먼트(pediments, 산록완사면), 수극(water gaps), 풍극(wind gaps), 깊은 캐니언(deep canyons), 골짜기(valleys)들이 형성됐던 것이다.[13, 17]


수로화 된 침식 시기에, 로키 산맥과 미국 서부의 계곡 및 고평원에서는 수백 m에서 1,000m두께에 이르는 퇴적암과 퇴적지층들이 침식되었다. 노아 홍수는 독특한 지형학적 모습인 대부정합, 북미 대륙의 반이 넘게 분포하는 사우크 거대층연속체로 시작되는 엄청난 두께의 퇴적 지층들, 엄청난 규모의 수직적 융기, 대륙에 발생되어 있는 막대한 침식 등과 같은 큰 그림의 지질학을 실제로 쉽게 설명할 수 있는 것이다.



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Further Reading
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References and notes
1. Peters, S.E. and Gaines, R.R., Formation of the ‘Great Unconformity’ as a trigger for the Cambrian explosion, Nature 484:363, 2012.
2. Peters and Gaines, ref. 1, p. 366.
3. Steidtmann, J.R., Middleton, L.T. and Shuster, M.W., Post-Laramide (Oligocene) uplift in the Wind River Range, Wyoming, Geology 17:38, 1989.
4. Hergenrather, J., Vail, T., Oard, M. and Bokovoy, D., Your Guide to Yellowstone and Grand Teton National Parks: A different Perspective, Master Books, Green Forest, AR, 2013.
5. Clarey, T.L., South Fork and Heart Mountain faults: examples of catastrophic, gravity-driven ‘overthrusts’, northwest Wyoming, USA; in: Horstemeyer, M. (Ed.), Proceedings of the Seventh International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA, 2013.
6. Peters and Gains, ref. 1, pp. 363–366.
7. Crickmay, C.H., The Work of the River: A Critical Study of the Central Aspects of Geomorphogeny, American Elsevier, New York, p. 214, 1974.
8. Crickmay, ref. 7, p. 127.
9. Oard, M.J., How many impact craters should there be on the earth?, J. Creation 23(3):61–69, 2009.
10. Oard, M.J., Large cratonic basins likely of impact origin, J. Creation 27(3):118–127, 2013; creation.com/large-cratonic-basins.
11. Love, J.D., Reed, Jr., J.C. and Pierce, K.L., Creation of the Teton Landscape: A Geological Chronicle of Jackson Hole & and the Teton Range, Grand Teton Association, Moose, WY, p. 42, 2007.
12. Walker, T., A biblical geological model; in: Walsh, R.E. (Ed.), Proceedings of the Third International Conference on Creationism, technical symposium sessions, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA, pp. 581–592, 1994.
13. Oard, M.J., Flood by Design: Receding Water Shapes the Earth’s Surface, Master Books, Green Forest, AR, 2008.
14. Oard, M.J., The Uinta Mountains and the Flood Part I. Geology, Creation Research Society Quarterly 49(2):109–121, 2012.
15. Oard, M.J., Surficial continental erosion places the Flood/post-Flood boundary in the late Cenozoic, J. Creation 27(2):62–70, 2013; creation.com/flood-boundary-erosion.
16. Oard, M.J., Massive erosion of continents demonstrates Flood runoff, Creation 35(3):44–47, 2013; creation.com/flood-runoff.
17. Oard, M.J., Earth’s surface shaped by Genesis Flood runoff, michael.oards.net.


번역 - 미디어위원회

링크 - http://creation.com/great-unconformity-and-sauk-megasequence

출처 - Journal of Creation 28(1):12–15, April 2014.



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