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석회암의 기원 1
(The Origin of Limestone 1)
Walt Brown

 

그림 103 : 백색 절벽(White Cliffs). 영국해협의 양쪽으로 석회암의 광대한 지층이 노출되어 있다. 위쪽 사진은 프랑스의 노르망디 절벽이고, 아래는 영국 도버의 White Cliffs 이다. 이 석회암층은 영국과 프랑스의 해협 아래로 180~300m 깊이로 확장되어 있다. 이 지역의(다른 지역도) 석회암은 얕은 바다에서 매우 천천히 퇴적되었는가, 아니면 지하 깊은 공간에서 유래되었는가? 이 질문에 대한 대답은 전 지구의 지질학적 역사에 대한 통찰력을 제공할 것이다.       

 

요약 : 진화론자들이 주장하는 것처럼 현재의 과정으로 석회암이 형성되었다면 (조개류와 산호와 같은 해양 생물에 의해 만들어졌다면) 현재 지구상에는 너무나 많은 석회암이 존재한다. 대부분의 석회암은 지하에 갇혀있던 물들이 홍수 동안 지표면을 격렬하게 흘러갔을 때 퇴적되었다. 동시에, 홍수 동안 묻혔던 식물을 빠르게 재건하는데 필요한 새로운 탄소가 생물권으로 방출되었다.

 

때때로 탄산칼슘(CaCO3)이라고 불리는 석회암(limestone)은1 전체 퇴적암의 10∼15%를 차지하는 것으로 평가되고 있다.2 퇴적암과 그 속에 들어있는 전 세계의 화석들에 대해 어떤 충분한 설명이 있다면, 그것은 또한 석회암층과 석회석 교질물에 대해서도 설명해야만 한다. 이것은 거의 질문되지 않았고, 아마도 결코 답이 주어지지 않은 다음의 2 가지 질문에 대해 대답해야만 한다.

1) 지구상에 있는 석회암의 기원은 무엇인가? 현저하게, 지구상의 석회암에는 오늘날의 대기, 대양, 석탄, 석유, 그리고 생명체에 결합되어 있는 것보다 더 많은 칼슘과 탄소를 가지고 있다. 석회암 입자에 대한 간단하고 시각적인 실험에 따르면, 일부학자들이 믿고 있듯이 지상 위의 바다조개나 산호는 거의 없음을 보여주고 있다.

2) 퇴적물은 어떻게 교결되어 암석을 형성하였는가? 구체적으로, 어떻게 그렇게 많은 양의 교결물질(대개 석회석과 규소)들이 만들어지고 운반되어서 전 세계적으로 퇴적암 입자 사이에 균일하게 퇴적되었는가?  

수판 이론(hydroplate theory)의 글에서 논한 글들이 이러한 질문들에 대한 답이 될 것이다. 홍수 이후 식물들이 재번성하기 위해 필요한 탄산가스(CO2)의 근원은 무엇이었는가? 홍수 이전의 식물들은 홍수 기간 동안에 묻혀서 대부분 석탄, 석유, 그리고 메탄 퇴적물로 되었다는 것을 기억하라.

 

석회암의 화학적 성질.

종종 눈으로 확인하기 어려운 석회암은 '산성 테스트'로 빨리 구별된다. 만일 식초와 같은 어떤 산을 석회암이나 석회석을 포함하는 암석에 한 방울 떨어뜨리면, 그것은 쉿 소리를 내며 거품을 일으킬 것이다. 산은 석회암과 결합해서 CO2 기포를 방출한다. 여러분도 아시다시피, 석회암과 CO2는 밀접한 관련이 있다.

또 다른 석회암의 공통적인 반응으로 CO2는 물에 용해될 때, 약산성(탄산)을 띤다. 만일 그 약산성 용액이 석회암을 포함하고 있는 지반으로 스며들면, 초과된 CO2가 소모될 때까지 석회암은 용해될 것이다. 만일 그 수용액이 그 다음에 동굴로 스며들면, CO2의 증발과 손실로 그 반응이 역으로 일어나서 석회암을 침전시켜 종종 눈부신 종유석과 석순을 형성할 것이다.

이 기초적인 반응의 세 번째 예가 '산성비' 이다. 최근 수십 년 동안 대기 내, 특히 화력발전소에서 바람 부는 아래쪽으로 CO2가 증가하여, 비가 CO2를 용해(또는 흡수)하여 '산성비'로 된다. 만일 산성비가 중화되지 않으면 (예를 들어 석회암과의 접촉), 그것은 식물과 그 지역의 생태계를 훼손시킬 수 있다.

마지막으로, 석회암은 때때로 동부 카리브 섬에서 처럼 일부 해안을 따라 침전되며, 원래 투명했던 근해의 물을 갑자기 흐린 흰색으로 바꾸어 버린다. 이 현상에 대한 연구에 따르면 CO2가 해변 근처에서 탄산염으로 포화된 지하수로부터 갑자기 빠져나와 침전되기 때문이라는 것이다.3

이러한 4 가지 예는 다음의 가역성 화학 반응에 의해 요약된다.

H2O(l) +CO2(aq) + CaCO3(s) ↔ Ca2+(aq) + 2HCO31-(aq)  
                                              └----------------
                                                                ions in solution

요약하자면, CO2[CO2(aq)]가 용해되어 있는 물[H2O(l)]이 고체 석회암[CaCO3(s)]과 접촉하면, 석회암이 용해되어 오른쪽으로 화학 반응이 일어난다. 반대로, 수용액으로부터 CO2가 44g이 빠져 나갈 때마다 100g의 석회암이 침전되어 역으로 왼쪽으로 반응이 일어난다. 온도 변화가 거의 없는 경우에는 어느 쪽 반응도 발생하지 않는다.4

 

A 시나리오.

홍수 이전에, 지하 공간에 약간의 CO2와 아마도 공간 벽에 늘어서 있는 다량의 석회암이 있었다고 가정해 보자. 기체 상태의 CO2는 공간 위에 있는 지각의 하중에 의한 엄청난 압력에 의해 수용액 속으로 재빨리 '합류(squeezed)' 된다. 따라서 지하수는 산성이 되어, 이용 가능한 CO2가 위에 적혀 있는 반응대로 소모될 때까지, 일부 고체 석회암은 용해된다.

이 지하에 갇혀있던 물이 홍수 동안 지표면으로 빠져 나감에 따라, 수압이 엄청나게 떨어져서, CO2 기체와 매우 미세하고 우유처럼 흰 석회암 입자들이 수용액으로부터 나오게 된다.  그리고 빠져나간 물은 비교적 부드러운 석회암을 침식한다. 상당한 양의 CO2가 대기권으로 들어가고, 미세한 석회암 입자는 홍수 물들을 통해 퍼지게 된다.

파도와 수격 작용(water-hammer action)으로 인한 급격한 압력 변동이 이 총체적인 압력 감소에 첨가된다 (218쪽 참조). 작은 부피의 각 액체 내에서, 압력이 갑자기 떨어짐에 따라 석회암은 침전될 수 있다. 곧 바로 근처의 압력 상승으로 다른 석회암이 용해된다. 교란적인 상태에 의해 탄소 원자가 위에 있는 방정식의 한 쪽에서 다른 쪽으로 이리 저리 이동한다. 그러므로 많은 석회암이 빠져나가는 홍수 물들을 통해 침전된다.

수압이 엄청나게 떨어졌기 때문에, 빠져나가는 물 내에서의 석회암의 용해도도 또한 감소한다. 그러므로 일부 석회암은 CO2를 방출하지 않은 채 침전된다. 나중에, liquefaction 작용은 침전된 모든 석회암 입자를 분류(sorting)해서 더 균일한 석회암 층을 형성한다 (151∼163쪽 참조).

지표수, 특히 대양은 CO2의 거대한 저장소이다. 해양, 호수, 강, 그리고 지표수에는 대기권보다 50 배나 더 많은 CO2를 보유하고 있다. 대기권으로 들어가는 CO2의 초과분은 결국 다른 곳에 있는 CO2가 지표수에 용해되도록 한다. 바꾸어 말하자면, 대기권과 지표수에 있는 CO2 양은 대략적으로 조화를 이루고 있다는 것이다.

홍수 초기 단계에서 침식된 퇴적물은 홍수 물에 의해 지구 도처에 퇴적되었다. 대부분의 이러한 홍수 물들은 새로이 형성된 대양으로 흘러나간 후에, 석회질의(알칼리성)의 물이 퇴적물 입자 공극 사이로 서서히 옮겨와서 빈 공간을 채웠다.  

홍수 후에 대기 중의 막대한 양의 CO2는 지구상의 숲을 포함한 식물재건을 돕는데 필요한 '양분(food)'을 제공하였다. 식물이 자라서 대기권으로부터 CO2를 제거함에 따라, 지표수는 CO2를 추가 방출하였고, 그로 인해 더 많은 석회암이 침전되었다. 느슨한 퇴적 입자 사이에 침전된 석회석은 입자들을 교결(cemented)시켰다.

거의 포화상태일 때 침전된 미세한 석회암 입자는 뛰어난 교결물질이다. 더 작거나 더 불규칙한 석회암 입자는 쉽게 용해되며, 더 큰 입자는 자라서 균열과 틈을 메운다. 치밀하게 압축된 퇴적층 내에서의 침전(교결작용)은 층 외부의 침전보다 더 용이하게 일어난다.

 

관찰되고 있는 9 가지 사실들은 이 시나리오로 설명된다.

1. 화산 가스들 (Volcanic Gases)

화산 가스 전체 부피의 약 20%는 CO2이고 70%는 수증기이다.5 이 수증기와 CO2는 아마도 지하에 갇혀있던 물들의 잔유물일 것이다. 만약 그렇지 않다면, 탄소의 근원은 무엇이겠는가? 탄소는 기반암이나 화성암에서 좀처럼 발견되지 않는다.

2. 탄소 분포 (Carbon Distribution)

지구의 석회암이 천천히 침전되는 동안, 오늘날의 지표수는 항상 지표면에 있었겠는가? 지구상에 있는 탄소의 엄청난 분포지역에 따르면 그렇지 않다. 표5 에서는 탄소가 다른 모든 원천을 합한 곳에서보다 석회암에 훨씬 더 많음을 보여주고 있다.

표 5. 지구상의 대략적인 탄소 분포도

Place

Amount of Carbon (1015 grams)

Atmosphere

720

Animals and Plants (living and dead)

2,000

Coal and Oil

4,130

Oceans (inorganic)

37,400

Sediments (primarily limestone)

> 60,000,000

 

여기에 문제가 있다. 앞 페이지에 있었던 화학방정식에 따르면, 석회암으로 화학 침전된 모든 탄소 원자들은 CO2 에서 방출되어졌음을 보여주고 있다. 만약 모든 석회암이 지표수에서 천천히 침전되었다면, 석회암으로 침전된 만큼의 많은 탄소가 CO2로서 대기권으로 방출되었을 것이다. 석회암에는 60,000,000×1015 그램보다 많은 탄소가 들어있다. 대기권과 대양 속에서 그만한 양의 탄소는 그것들을 몇 배나 더 독성이 있도록 만들었을 것이다. 오늘날, 대기권과 바다에는 단지 (720+37,400)×1015 그램의 탄소가 들어있다.  

 

그림 104 : 뉴멕시코의 칼스바드 동굴 (Carlsbad Caverns).

....가장 쟁점이 되는 점 중의 하나는 S.P.[아리조나의 Kartchner Caverns]와 같은 동굴이 형성되는데 얼마나 오래 걸리는가 하는 것이다. 동굴의 연대를 추정하는데 있어서, 지질학자들이 사실이라고 믿었던 것들이 이제는 추측일 뿐이라고 동굴 전문가인 트라우트(Jerry Trout)는 말한다. 1924년에서 1988년까지, 칼스바드 동굴 입구 위에 동굴의 연대는 적어도 2억6천만 년이라는 안내문이 적혀 있었다. 1988년 안내문에는 700~1000만 년이라고 바뀌어 적히게 되었다. 그러고 나서 얼마 뒤, 그 안내문에는 200만 년이라고 적혀 있었다. 하지만 이제 그 안내문은 사라지고 없다. 요컨대, 지질학자들은 동굴 발생이 얼마나 오랜 시간에 걸쳐 형성되었는지 모른다고 말한다. 그리고 어떤 이들은 S.P.의 아름다운 고드름 모양의 종유석 같은 동굴 생성물이 형성되는데 단지 몇 년 밖에 걸리지 않는다고 생각하는 반면, 트라우트는 사진 모니터링을 통해, 종유석이 단지 며칠 만에 수인치가 성장하는 것을 지켜보았다고 말한다. 7

오늘날의 모든 석회암들은 이곳에 어떻게 있게 되었는가? CO2의 각 분자들이 지하(큰 깊음의 샘)에 갇혀있던 엄청난 물들이 빠져나가면서 방출됨에 따라, 석회암 분자들이 침전되었다. 대대적이고 급격한 압력의 변동에 의해 운반된 CO2 분자는 석회암의 용해와 침전사이에서 여러 차례를 순환하였다. 홍수 전에 지하 공간에 있던 많은 고체 석회암들은 용해되었다가, 물이 빠져나감에 따라 침전되었다. 마침내, 대기권에는 생물권 내에 오늘날 수준의 총 탄소량인 (720+2,000+37,400)×1015 그램에까지 충분한 CO2에 도달하게 되었다.

일부 석회암은 홍수 이전 얕은 해저에서 형성되었음에 틀림없다. 왜냐하면 오늘날 석회암 퇴적물에 종종 산호, 바다나리(crinoids), 이끼벌레(bryozoans), 그리고 유공충(foraminifers)과 같은 다량의 화석들을 포함되어 있기 때문이다. 이러한 얕은 물에 사는 생물들은 홍수 이전에 석회암이 있었던 곳에 살았을 것임에 틀림없다. 홍수 동안, 이 석회암들은 침식되고, 운반되어, 매몰된 동물들과 함께 퇴적되었다.  

 

3. 종유석과 석순의 빠른 형성.

자주 종유석과 석순이 형성되는 데는 수백만 년이 필요하다는 주장들을 하곤 한다. 많은 사람들이 석회암 층은 항상 오늘날처럼 극도로 느린 속도로 성장했었다고 믿고 있는 것으로 확인되고 있다. (32쪽의 그림 27과 그림 104 참조). 홍수 이후 적절한 물리적, 화학적 조건 아래에서, 거대한 종유석과 석순들이 빠르게 성장할 수 있었다.

홍수 이후 수 세기동안 지금보다 훨씬 더 풍부한 산성 지하수가 석회암의 균열로 스며들어, 석회암을 용해해서, 지하 동굴을 형성했다. 동굴 내의 통풍이 개선되고 식물 성장으로 대기권으로부터 CO2가 제거됨에 따라, CO2가 이 지하수로부터 방출되었다. 많은 양의 석회암이 침전되었고, 전 세계적으로 종유석과 석순이 빠르게 형성되었다.

 

4. 유기적 석회암 (Organic Limestone). 산호, 조개류, 그리고 조류 중 일부 종류와 같은 천해(낮은 바다) 생물은 단단한 체부를 형성하기 위해 해수에 용해되어 있는 석회암을 제거(흡수)한다 (용해되어 있는 석회암이 많을수록 성장속도도 더 빠르다. 그러므로 산호의 성장 속도는 홍수 이후 훨씬 더 빨랐다). 일부 생물이 석회암을 만들어내기 때문에, 진화론자들은 거의 모든 석회암이 생물에 의해 만들어졌으며, 두꺼운 석회암층을 설명하기 위해 수억 년이 필요하다고 결론내렸다. 하지만 유기적 석회암은 무기적 석회암의 원인이라기 보다는 결과이다. 무기적 석회암은 홍수 동안 빠르게 침전되었다. 오늘날 퇴적된 석회암을 만들어 내는데 필요한 60,000,000×1015 그램의 탄소를 지표수가 보유하였다면, 수백 배나 더 강한 독성 때문에 바다생물들은 존재할 수 없었을 것이다.

우리는 다른 2가지 면에서, 대부분의 석회암이 유기적 기원을 가진다는 보편적인 믿음을 부인할 수 있다. 파도 작용과 포식생물은 조개류와 해양 생물의 다른 단단한 부분을 조각조각으로 부순다. 하지만, 부서진 조각이 작아짐에 따라, 그것들을 훨씬 더 작은 조각으로 부수는 것은 매우 힘들다. 점점 더 작은 조각의 경우, 그것들을 전형적인 석회암 입자 크기에 도달하기까지 다시 부수는데 필요한 힘은 결국 터무니없이 크게 될 것이다. 그러므로 대부분의 석회암 입자는 화학적으로 침전되었음에 틀림없다. 바꾸어 말하면, 큰 입자는 작은 입자로부터 자랐다는 것이다. (그 반대가 아니라).

결국, 생물들에 의해 만들어진 유기적 석회암은 무기적 석회암과 구조적으로 다르고 더 복잡하다. 유기적 석회암 결정은 이제 고배율에서 확인할 수 있듯이 좀 더 균일한 입자로 방향성을 가지며, 포괄적인 특징이 있다.8 지구상의 석회암은 무기적 석회암이 압도적이다.

그림 105 : 그랜드 캐니언 내와 주변에 노출된 레드월 석회암 (Redwall Limestone). 산화철 불순물로 붉게 착색된 두께 120m의 레드월 석회암(Redwall Limestone)은 아리조나 북부의 대부분에 걸쳐 나타난다. 만일 그것이 얕은 바다(깊이 7.5~15m)에서 형성되었다면, 어떻게 그렇게 두꺼운 층을 형성했겠는가? 또 다른 유명한 석회암 층인 두께 6마일(9.6km)의 바하마 뱅크는 어떻게 형성될 수 있었는가?

 

 

*한국창조과학회 자료실/노아의 홍수/격변적 지층형성에 있는 많은 자료들을 참조하세요

    http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=C04

 

출처 : CSC
URL : http://www.creationscience.com/onlinebook/Limestone.html
번역자 : IT사역위원회

관련 자료 링크:

1. 석회암의 기원 2 (The Origin of Limestone 2)
2. 황산 용해에 의한 급격한 석회동굴의 생성 (Rapid Cave Formation by Sulfuric Acid Dissolution)
3. 석회암 동굴들 : 노아홍수의 결과? (Limestone Caves : A Result of Noah's Flood?)
4. 실험에 의해 13,000 년으로 입증된 백악기의 석회암
5. 그랜드 캐년의 석회암은 고요하고 평온한 바다에서 퇴적되었는가? (Were Grand Canyon Limestones Deposited By Calm And Placid Seas?)
6. 석회암 동굴들은 어떻게 형성되었는가? (Caves for all seasons)
7. 도버 해협의 백색 절벽 : 이 거대한 석회암층은 전 지구적 홍수를 가리킨다. (White Cliffs of Dover)
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10. 사라지고 있는 해안선들 : 빠른 침식은 젊은 세계를 가리킨다. (Vanishing coastlines: Fast erosion means the world is young)
11. 창세기 홍수의 지질학적 증거들 (Geologic Evidences for the Genesis Flood)
 
 
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