습곡, 격변적인 지각변동의 증거
조희천(지구물리 박사과정), ACT뉴스 2016년 9월
구조 지질학에서 지층의 구조와 변형을 설명할 때 나누는 기준이 있다. 첫째는 취성변형(brittle deformation)이고, 다음은 연성변형(ductile deformation)이다. 암석은 대표적으로 단단한 물체 중 하나로서 암석에 힘을 가했을 때 약간의 변형만 되며 부서져버린다. 지층에서 이러한 취성변형의 대표적인 예가 바로 단층이다. 지층이 힘을 받아 압력이나 장력을 받게 되었을 때, 변형이 많이 되기보다 끊어져버리는(slip) 것이다. 반대로, 연성변형은 잘 늘어나는 변형을 의미하는데, 이러한 변형의 대표적인 예가 바로 습곡(fold)이다.
오늘날 지표상의 많은 지층에는 변형(deformation)을 겪은 흔적이 있다. 이러한 지층의 변형은 수평적이고 수직적인 지각변동의 영향에 의한 것인데, 지각변동의 주요 원인은 지구 내부의 맨틀의 역학적인 과정과 지각과의 상호작용으로 이해될 수 있다. 지각과 맨틀의 복잡한 상호작용으로 인해 판은 부분적으로 압력을 받거나 융기, 또는 침강을 겪게 된다. 이러한 판들의 상호작용이 지표를 구성하는 지층들의 변형에 직접 또는 간접적으로 영향을 주며, 이는 특히 판과 판이 수렴하는 곳에서 더욱더 뚜렷하다. 이러한 지역에는 두꺼운 지층들이 같은 곡률로 휘어져 있는(사진과 같이) 습곡이 많이 발견된다. 습곡은 지질학적으로 희귀한 지층의 구조가 아니며, 여러 곳에서 흔히 발견되는 일반적인 지층의 구조다. 전 지구 여러 곳에서 발견되는 대규모의 습곡을 자세히 들여다보면, 지층과 지층 사이에 오랜 시간적 격차가 있을 수 없다는 사실을 발견하게 된다.
앞에서 이야기했듯이 암석은 지구표면 조건에서 대부분 취성변형을 겪기 때문에 (다른 말로, 쉽게 부서지기 때문에) 지표면에 존재하는 습곡의 형성을 진화론적 지층의 형성과정으로 설명하는 것은 매우 난해하다. 현대 진화론적 지질학에서는 이렇게 미스터리한 대규모의 습곡이 과거에 압력과 열을 받아서 형성되었다고 설명하지만[1], 이는 사실상 습곡을 제대로 설명하지 못한다. 퇴적암으로 구성된 대규모의 습곡들은 고압 또는 고온 변성을 받은 흔적 없이 대부분 퇴적암 그대로 존재한다. 만약 강한 압력과 높은 온도로 변형을 받았다면 변성이 되어야 하며, 더불어 두꺼운 지층 전체에서 변성의 정도도 달라야 한다. 온도와 압력이 모든 지층에서 같을 수 없기 때문이다. 하지만, 많은 습곡 지층들은 결코 이러한 흔적을 보여주지 않는다.
오늘날 세계 곳곳에서 지진이 많이 발생한다. 지진은 사실 취성변성의 결과이다. 한 예로, 작년 4월 대규모 지진이 있었던 히말라야 산맥에는 매우 두꺼운 습곡이 있는데, 판의 이동으로 인해 히말라야 산맥 아래 인도판이 유라시아판 밑으로 들어가 형성되어 있던 단층(thrust)이 더 미끌어지며 지진을 일으켰다[2]. 이처럼 변성 조건에 있지 않는 한 대부분 암석의 변형 과정에서는 습곡이 형성되는 것이 아니라 주로 단층이 형성된다. 만약 오늘날의 과정대로 과거에도 지층이 형성되고 변형되었다면, 이미 쌓인 지층은 굳어져서 습곡이 아닌 단층이 아주 많이 일어났을 것이고, 그 후에 쌓인 지층은 그 단층위에 쌓였을 것이다. 이런 과정으로는 결코 오늘날 보는 것 같은 습곡 구조를 만들 수가 없다.
더욱이, 암석은 압력보다는 장력(tension)에 매우 약해서 쉽게 부서지는데(그림과 같이) 예를 들어, 지층이 위로 휘어질 때(anticline) 상부층은 상대적으로 장력을 받게 되기 때문에, 습곡의 상부에서는 단층의 구조가 아주 많이 발견 되어야만 한다. 하지만 습곡은 전혀 그러한 모습을 보여주지 않고, 단층이 거의 없이 부드럽게 휘어져 있는 모습을 보여준다[3]. 이러한 모습은 오히려 두꺼운 지층들이 쌓인 후 굳어질 시간도 갖지 못한 채 다음 지층들이 쌓인 후 한번에 휘어졌다는 사실을 더욱 명확히 보여준다. 여기서 중요한 사실은 부드러운 곡률은 지층이 완전히 굳지 않은 채 물을 많이 함유하고 있어야 가능하다는 것이다. 바로 격변적 홍수로 인해 빠른 시간 안에 지층들이 퇴적되었고, 판들이 이동하며 그 두꺼운 퇴적층이 힘을 받아 한번에 휘어진 것이다. 성경에서 말하는 노아홍수만 이러한 퇴적 작용, 그리고 오늘날 지표에 존재하는 습곡의 형성을 설명할 수 있는 것이다.
이 땅에 남겨진 수많은 증거들은 하나님께서 과거에 성경에 말씀하신대로 행하셨던 창조와 홍수 심판의 역사를 분명히 보여준다. 하나님께서는 욥에게 “무지한 말로 생각을 어둡게 하는 자가 누구냐”(욥 38:2) 라고 물으셨다. 전능하신 창조주, 그 구원자 하나님을 보지 못하도록 무지한 이론으로 진리를 가리는 자가 누구냐는 것이다. 오늘날 이 시대에 진화론은 하나님의 진리를 보지 못하도록 우리의 생각을 어둡게 하고 있다. 하지만, 우리가 다시 한번 하나님의 말씀, 정확무오한 성경으로 돌아갈 때 우리는 주님을 만나고 욥처럼 고백할 수 있게 될 것이다. “내가 주께 대하여 귀로 듣기만 하였사오나 이제는 눈으로 주를 뵈옵나이다” (욥 42:5)
참고문헌
1. E. S. Hills, 1996, “Environment, Time and Material,” Elements of Structural Geology (London: Methuen & Co., 1970), pp. 104–139; G. H. Davis and S. J. Reynolds, “Dynamic Analysis,” Structural Geology of Rocks and Regions, 2nd ed. (New York: John Wiley & Sons), pp.98–149.
2. B. C. Howard, “Nepal Earthquake Strikes One of Earth’s Most Quake-Prone Areas”, National Geographic. Retrieved 27 April 2015
3. A. A. Snelling, 2009, “Rock Layers Folded, Not Fractured-Flood Evidence Number Six”, ANSWERSMAGAZINE.COM, pp. 80-83
