빙하시대 시리즈(14) 석회동굴 - 노아홍수와 빙하시대의 결과
이재만, ACT뉴스 2011년 3월
지구상에 신비스러운 모습 중에 하나가 있는데 석회동굴이다. 동굴 천장에 달려있는 종유석, 종유석 아래 바닥에서 성장한 석순, 종유석과 석순이 만나 기둥을 이룬 석주... 과연 석회동굴은 어떤 과정으로 만들어졌을까? 과연 노아홍수 격변과 빙하시대가 성경적으로 이해된다면 이들은 그 가운에 어느 시대에 형성되었다고 설명할 수 있을까?
대부분의 동굴 설명서를 보면 석회동굴과 동굴형성물이 수백 만년의 오랜 세월 동안 형성되었다고 말한다. 이런 생각은 오늘날 종유석이나 석순이 자라는 속도를 과거에 동일하게 적용하므로 얻어진 숫자다. 그러나 동굴형성 속도가 느리다는 이론은 지질학적 실험에 의해 얻어진 것이 아니다. 오늘날 많은 지질학자들은 동굴형성물이 언젠가 빠르게 성장했었다는 것을 지지한다. 왜냐하면 동굴이 성장할 때와 비슷한 조건인 터널, 다리, 댐, 광산, 지하실 등에서 시멘트가 녹아 동굴형성물과 동일한 모양이 만들어진 것을 어렵지 않게 관찰할 수 있기 때문이다. 또한 석순과 같은 동굴형성물 속에서 동물들의 화석들이 발견되기도 하는데, 이는 이 동물이 부패되기 전에 석순이 이들을 빠르게 덮었다는 것을 보여주는 또 다른 증거이다. 즉 조건만 맞아 떨어진다면 지금 우리가 보고 있는 동굴의 모습은 그리 긴 시간이 필요하지 않은 것이다. 제대로 접근만 하면 오랜 세월에 걸쳐 동굴이 형성되었다는 식의 생각은 많은 심각한 오류가 있으며, 수십 억년 되었다는 오랜 지구의 편견만 버리면 오히려 성경적 틀 안에서 잘 설명된다.
먼저 석회동굴의 모습을 보자. 석회동굴은 크게 두 가지로 나뉘어진다. 하나는 동굴 자체며, 다른 하나는 종유석, 석순, 석주 등인데, 이들을 동굴형성물이라고 부른다. 이 동굴형성물들을 보면 한결같이 그 모습이 자연스럽다. 이런 모습들은 동굴 안에서 이들이 다른 방해를 받지 않고 자유롭게 성장하였으며 그 후에도 다른 물리적 영향을 받지 않고 공기 중에 잘 보존되어 왔었음을 보여주고 있다. 그러므로 그 순서를 보면 동굴의 형성이 먼저며, 이미 동굴이 완전히 이루어진 다음에, 그 공간에서 동굴형성물이 성장했음을 말하는 것이다. 즉 동굴의 확장과 동굴형성물의 성장이 동시에 일어날 수는 없다는 말이다. 왜냐하면 동굴형성물이 만들어진 후에 동굴이 확장되는 과정이 있었다면, 기존에 만들어졌던 동굴형성물들이 모두 파괴되었어야 하기 때문이다. 그러므로 오늘날도 동굴 자체가 확장되는 경우는 없다. 몇몇 예외를 제외하고 현재 석회동굴 안에 있는 동굴형성물도 거의 성장하지 않는다. 이는 석회동굴 자체나 동굴형성물이 성장할 당시에는 지금과는 아주 다른 조건이었다는 것을 말하는 것이다.
석회암을 녹게 하는 데 영향을 주는 요소가 있는데, 물속에 CO2 농도가 높을 때, 산도가 높을 때(pH가 낮을 때), 동식물의 유기물이 많을 때, 온도가 낮을 때, 압력이 높을 때 잘 녹는다. 이런 요인 가운데 물속에 있는 CO2 농도는 석회암을 녹이는데 가장 중요한 요인으로 알려져 있다. 왜냐하면 CO2는 물과 결합하여 약산인 탄산(H2CO2)을 만들며 산도를 높여 석회암이 녹는 것을 촉진시키기 때문이다. 특히 그 물에 유기물이 있으면, 이 유기물이 CO2를 발생시켜 석회암을 더욱 잘 녹이는 조건을 만든다. 실제로 유기물이 산화될 때 정상적인 빗물보다 300배 이상의 CO2를 함유하기 때문에 석회암을 다량 녹일 수 있다.
뿐만 아니라 물리적인 영향도 배제할 수 없다. 지하수가 흐르는 속도가 빠를 때 석회암이 더 잘 녹는다. 특별히 동굴의 너비를 넓히는 데는 지하수의 빠른 속도가 아주 중요하다. 실제로 동굴 내에는 진흙, 자갈뿐 아니라 다량의 빠른 물에서나 움직일 수 있는 수 미터의 각진 돌들도 쉽게 관찰된다. 이는 동굴이 형성될 당시에 지하수의 양도 많았으며 속도도 빨랐었다는 것을 의미한다.
실제로 석회동굴의 형성은 어떤 과정보다도 노아홍수와 그 이후에 일어난 빙하시대 틀에서 쉽게 이해된다. 이 과정을 요약하면 아래와 같다.
노아홍수 전기 광활한 석회암 지층이 형성되었다. 노아홍수 후기인 전 지구를 덮었던 물이 바다로 물러가는 과정 동안에 지층이 휘면서 습곡이 형성되었으며 이때 석회암에 많은 균열이 일어나 공간이 형성되었다. 노아홍수 후기 과정 동안 지하수도 평형상태에 도달하기 위해 빠르게 바다로 흘러갔다. 이때 지하수의 빠른 속도는 균열 공간을 더 넓혔고, 그 물 속에 있는 유기물이 분해됨으로 더욱 쉽게 동굴을 확장 시켰다. 이 과정으로 동굴 자체가 형성되었다. 지하수가 빠져나간 동굴은 공기로 채워졌을 것이며, 이때 종유석, 석순, 유석 등과 같은 동굴형성물이 빠르게 성장했을 것이다. 더군다나 석회암은 낮은 온도에서 더 잘 용해되기 때문에 빙하시대 기간에 동굴형성물은 더욱 빠르게 형성되었을 것이다.
지질학자들은 동굴에서 황산분해 반응의 산물을 발견하기도 했다. 이는 동굴들이 기존 생각보다 훨씬 빠르게 확장했었다는 것을 말한다. 왜냐하면 황산은 앞에서 언급한 탄산보다 강산이기 때문에 석회암을 훨씬 빨리 용해시키기 때문이다. 이 황산의 근원은 화산(마그마) 안에서 찾을 수 있다. 이 증거는 동굴형성이 노아홍수와 빙하시대의 화산활동과 밀접하게 연관되었음을 암시한다.
