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잘못된 위치의 화석 HOME > 자료실 > 잘못된 위치의 화석
선캄브리아기 지층에서 발견된 식물 화분과 포자들.
: 남미 로라이마 지층의 식물 미화석과 진화론적 미스터리
(The evolutionary paradox of the Roraima pollen of
South America is still not solved)
Emil Silvestru

    남미의 고원생대(Paleoproterozoic, 25~10억년 전) 지층인 로라이마 지층(Roraima Formation)에서 발견된 화분과 포자(pollen and spores)들은 화석기록의 진화론적 해석을 반대하는 증거로서 창조론자들에 의해서 자주 인용되어 왔다. 그러나 이 발견은 과학계로부터 많은 관심을 받지 못했고, 1970년대 이후로 무시되어 왔다. 이 발견이 네이처(Nature) 지에 게재 되었음에도, 이후 이와 연관된 논문은 나오지 않았다. 사람들은 이들 미화석(microfossils)은 오염이 일어난 대표적인 사례로 여겼다. 네이처 지의 원 논문엔 이에 대한 반론도 나온다. 만약 미화석을 포함하는 지층이 열에 의해 변형됐다면, 포자나 화분 역시 열에 의해 영향을 받아야 했지만, 발견된 씨앗은 그러한 영향을 받지 않았다는 것이다. 블로그 등에서 많은 논쟁이 있어왔고, 몇몇 창조론자들이 우리의 도움을 구했기 때문에, 우리는 이 특별한 경우에 대해 좀 더 자세히 알아보기로 결정했다.


정직했던 시대

1940년대와 1950년대의 생물층서학(biostratigraphy)에서는 수용되고 있던 진화론적 입장에 반하는 화석들의 발견도 정직하게 게재되고 논의됐었다. 그 이후로는, 진화론적으로 설명할 수 없는 화석 사레들은 철저하게 무시되었고, 다시 언급되지도 않았다.

이 글은 오직 남미 로라이마 지층과 화석에 대해서 다루고 있지만, 이 경우만 유일하게 무시된 경우가 아니다. 파키스탄의 솔트 레인지(Salt Range) 지역의 선캄브리아기 소금 퇴적층 내에서 관다발 나무(vascular wood)의 발견과, 여섯 개의 다리와 복잡한 눈을 가진 곤충들의 발견이 또 다른 경우이다.[1-3]

이 발견을 해석해보려는 많은 노력과 실패가 있은 후, 이 발견은 잊혀졌고, 가장 최근에 발간 된 솔트 레인지와 관련된 문헌에도 어떠한 화석의 발견도 언급되어 있지 않았다.[4]

 

로라이마 지층의 화분

이 미화석(microfossils)은 1964년에 일찍이 고원생대 층이라고 ‘정해진’ 남미의 영국령 기아나(Guiana)에 있는 로라이마 지층(Roraima Formation, RF)에서 발견되었다.[5] 이 미화석은 해면동물의 침상체나 유공충과 방산충의 잔해일 수 있다고 추측됐었다. 한 해 전에 잘 보존된 화분과 포자(pollen and spores)가 체로 베나모(Cero Venamo)에 있는 암석지층(로라이마 지층과 동일)에서 식물학자 던스터빌(Dunsterville)에 의해 발견됐었다. 미화석을 발견한 암석은 선캄브리아기 암석으로 여겨지고 있었기 때문에, 그의 발견은 많은 의혹을 받았다. 그리고 1966년 파루이마(Paruima)에 있는 동일한 지층에서, 스테인포스(Stainforth)는 화분과 포자(이후에 미화석으로 불림)를 발견했다고 발표했다.[6] 그 미화석 집합은 현재 그 지역에 살아있는 꽃들의 것과는 달랐고, 신생대 ‘제3기(Tertiary)’의 것과 매우 유사했다고 기술되었다. (스테인포스는 그 미화석을 신생대 중신세(Miocene)의 화석으로 분류하는 몇몇 저자들을 언급했다). 화분학적 화석 목록에는 없었지만, 속씨식물 화분은 목록에 포함되어야만 했다. 나는 이 주제와 관련된 연구를 단 하나도 발견하지 못했고, 이는 진화론적 견해에 도전하는(반대되는) 연구들에 대한 과학계의 반감을 강하게 드러내고 있었다.

미화석이 발견된 모암석은 밑쪽의 거대한 조립현무암 관입암상(dolerite sill)으로 이어져 있는데 ‘혼펠스(hornfels)’라고 불린다. 더 최근의 자료에 의하면, 이 암상은 420m의 두께까지 이르는 코팅고 관입암상(Cotingo Sill)으로 보인다.

스테인포스는 그의 논문에서, 미화석들은 천수(meteroric water, 지표수 및 지하수)에 의해 일어난 어떤(정확한 이름은 언급하지 않고) 오염으로 취급되어 받아들여지지 않았다고 언급했다. 이러한 오염됐다는 주장은 후에 원래의 이질암(pelite, 셰일)을 혼펠스로 바꾸었던 열이 미화석을 ‘구워버렸을(baked)’ 것(흑연화라고 알려진 과정)이라는 주장에 의해 지지되었다. 그러나 그러한 주장은 화분을 포함했던 천수가 불침투성인 혼펠스 암을 뚫었을 것 같지 않다는 점으로 인해 반박되었다. 또한 만약 오염이 일어났다면, 이 오염은 오랜 시간에 걸쳐 일어났을 것이기 때문에, 미화석은 훨씬 더 많이 섞였어야 했을 것이고, 사실상 지질학적 나이를 추정하는 것이 불가능하게 만들었을 것이라는 점도 제시되었다. 네이처 지에 실린 논문에서, 스테인포스의 결론은 많은 창조론자들에게 주요한 근거가 되었다.

”언급했던 대로, 우리는 이 모순에 대해 어떠한 답도 줄 수 없다. 그러나 희귀한 난초를 찾던 식물학자 던스터빌이 아주 흥미로운 지질학적 문제를 우연히 찾아냈다는 점은 확실하다.”[8]

1990년도에 창조론자들이 이 사건을 다시 언급하기 전까지, 이 발견에 대해 별다른 연구가 이루어지지 않았다는 것은 명확한 사실이다. 누군가는 네이쳐 지에서 이 모순을 풀어낼 수 있는 연구를 발표하고 지원해주기를 바랬을지 모르지만, 별 다른 진전이 없었던 것이 사실이었다. 오직 블로그에서 사람들 사이에서 논쟁과, 반박과, 재반박을 한 것이 표면으로 드러난 모든 자료이다. 그러나 어떠한 진영에서도 새로운 연구결과를 가지고 논쟁하지는 않았다. 오염은 그저 불완전한 설명이며, 오염이 일어났다는 것에 찬성하는 유일한 논거는, 만약 원래의 퇴적물이 열에 의해 변성되기 전에 미화석들이 이미 퇴적물에 들어있었다면, 미화석들도 ’구워진(baked, 열을 받은)’ 상태였어야만 했다는 것이다. 미화석들은 구워진 상태가 아니기 때문에, 미화석들은 변성이 일어난 후에 암석 안에 들어갔음에 틀림없으며, 그렇기 때문에 오염은 분명히 일어난 사실이라고 주장되었다. 우리는 현재 나와 있는 논문들에 근거하여, 앞으로 이 주장에 대해 분석해 볼 것이다.


그림 1.  4 경우의 혼펠스 상에 대한 압력 및 온도 조건: A&EF = 조장석과 녹렴석 상; HF = 각섬석 상; PxF = 휘석상; SaF = 파리장석 상. (PT conditions for the 4 hornfels facies: A&EF = albite and epidote facies; HF = hornblende facies; PxF = pyroxene facies; SaF = sanidine facies (from data in Rădulescu, ref. 10).


혼펠스 암

화성암체가 모암 내로 관입할 때, 화성암체는 모암의 일부를 녹이고(일부와 섞이고) 접촉 변성 작용이 일어나는 주위에 접촉 변성대를 형성하게 된다. 그 즉시 화성암체 주위에는 (수 센티미터에서 수 미터까지), 근본적으로 광물들의 격자 안에 포함된 물을 잃어버림으로 인해 일어나게 되는, 모암(기원암)의 특정 광물들을 변화(사실은 새로운 환경에 적응)시키는, 순전한 열전도에 의한 열변성(thermal metamorphism)이 일어나게 된다. 압력은 낮아, 광물에 일어나는 화학적 변화에는 아무런 영향을 미치지 못한다. 그 결과로 나오게 되는 건 ‘혼펠스(hornfels)’라고 알려진 더 치밀해진 암석이다. 그러나 화성암체로부터 탈출해 나온 많은 양의 뜨거운 열수(hot fluids)는 점진적이고, 더 광범위한, 교대작용(metasomatism)이라고 알려진(이것은 자주 열변성의 특징을 지워버린다) 변성(metamorphism)을 일으키게 된다. 많은 고급의 비싼 광석들은 이런 방식으로 생겨났고, 특별히 화성암체가 석회석과 접촉한 곳에서 많이 형성되어있다(처음에는 스카른(skarn)을 형성한다).

어떠한 종류의 변성이 일어난 지층을 조사할 때, 지질학자들은 암석 내의 수반되는 광물에 의존한다. 조사된 광물을 통해, 변성상의 종류를 알아보고, 결국 변성 정도에 따라 변성에 의한 변화의 량을 측정한다. 실험실에서의 여러 실험들은 여러 광물들의 온도와 압력 범위를 확립해왔다.[9] 그리고 변성암에서 광물들이 발견됐을 때, 광물의 발생 상황에 대한 평가는 다른 이차적인 과정은 일어나지 않았던 것으로 가정하고, 앞선 실험 지표에 의해서만 추론된다.
 
혼펠스의 경우, 4가지의 상으로 나뉘어져 있다.[10] (그림 1). '

⚫ 조장석과 녹렴석 상(albite and epidote facies. also contains chlorite, muscovite, and tremolite)
⚫ 각섬석 상(hornblende facies. also contains cordierite, andalusite, garnets, and biotite)
⚫ 휘석 상(pyroxene facies. the pyroxenes are diopside and hypersthene; also contains cordierite and anorthite)
⚫ 파리장석 상(sanidine facies. also contains andalusite, cordierite, garnets, and diopside).

몇몇 광물은 여러 상(facies)에서 공통적으로 나타나므로, 지표광물이나 연관 광물에 의해서만 상이 구분될 수 있다.

미화석이 발견된 로라이마 혼펠스의 광물학에 대한 정보는 거의 없다. 스테인포스는 체로 베나모와 파루이마에서 발견된 표본 모두 근청석-홍주석(cordierite–andalusite) 사이의(현미경 관찰에 기초하여) ‘진짜 혼펠스(true hornfels)’로 기술되었다고 언급했다. X선 회절 조사는 그 암석을 ‘꽤나 전형적인 혼펠스’인 것으로 기술하고 있었다.

어떠한 미화석과 관련된 참고자료도 존재하지 않기 때문에, 최근의 층서학적 분류(로라이마 층부터 ‘로라이마 누층군’까지)로 미화석을 포함하고 있는 층의 정확한 위치를 파악하지 못한다는 건 매우 유감스러운 일이다.[7] 파키스탄의 솔트 레인지 화석의 경우처럼, 불편한 진실을 회피하기 위해 침묵이 사용되고 있는 것이다.

(그림 2) 로라이마 누층군의 일반적 층서학(Schneider Santos 등 이후 수정됨)[7]. 육각형 모양은 우라늄-납 측정 시료를 나타내고, 다이아몬드 모양은 미화석 표본의 위치를 나타낸다.

그림 2는 조립현무암 관입암상(doleritic sills)의 위치를 포함하고 있는 로라이마 누층군(Roraima Supergroup, RS)의 간략한 층서학을 보여주고 있다. 스테인포스의 설명과 단면도에 의하면, 미화석은 쿠케난 지층(Cuquenan Formation, CF)에서 얻어진 것으로 보인다. 쿠케난 지층은 미세한 사암, 셰일, 실트암이 수평적으로 엽층을 이루며, 규칙적으로 번갈아 쌓여진 원거리 저탁암(distal turbidities, 호수나 바다?)으로 기술되어 있다.[7]

 

관입암상

관입암상(sill, 실)은 원래 있던 지층 사이에, 또는 변성암이나 편암의 경우에 샌드위치 된, 화성암의 관입이 일어나 있는 것이다. 만약 누군가 관입암상을 지형에서 분명하게 보고 싶다면, 남미로 가면 좋을 것이다. 파타고니아로부터 (다윈은 이를 보고 해저용암이라고 착각했다) 베네수엘라에 이르기까지, 관입암상은 남미 대륙의 특징적인 서명으로서 그러한 표식을 남겨놓았다.

로라이마 지층에는 (그림 2) 하단층, 중단층, 상단층을 나누는 최소 4개의 주요 관입암상이 있다.[7] 이 관입암상은 화석이 발견되지 않는 누층군에 대한 방사성동위원소 연대측정을 할 수 있게 해준다. 이 관입암상은 주로 아바나베로 화성활동(Avanavero Magmatism) 때 동시에 만들어졌을 것으로 해석되고 있는데[7], 심성암질 및 하부화산질 고철질암(반려암, 조립현무암, 분화암)으로 이루어져 있다.

 

방사성동위원소 연대측정

충분하지 않은 화석들로 인해 (진화론적 연대에 맞지 않는 미화석들을 제외하고) 로라이마 층과 로라이마 누층군의 지질학적 연대는 많은 논란이 있어 왔고, 칼륨-아르곤 연대측정을 포함하여 방사성동위원소 연대측정 이전의 지질학적 연대 추정의 역사를 보여주고 있다.

1930년대에 로라이마 지층은 판상구조(tabular structure)로 인해 중생대로 여겨졌었다. 1939년에 브라질의 미나스 시리즈(Minas Series)와 연관하여 로라이마 지층은 다른 연대(잠정적으로)인 신원생대(Neoproterozoic)로 이름이 붙여졌다. 1950년대에 부정합(unconformity)의 발견으로(그림 2의 위쪽), 몇몇 지질학자들은 부정합 위의 퇴적지층은 중생대 트라이아이스기의 것이고, 그 아래 지층은 고생대 캄브리아기의 것이라고 결론지었다.

1960년대에는 처음으로 방사성동위원소 연대측정(로라이마 조립현무암 관입암상으로부터 사장석에 대한 칼륨-아르곤과 루비듐-스트론튬 연대측정)이[11] 고지자기 연구(paleomagnetic studies)들과 함께 이루어졌다.[12] 측정된 많은 연대들은 부정될 수 없는 층서학적 연대와 고지자기 자료와 맞지 않았다. 이것은 몇몇 학자들로 하여금 단지 하나가 아닌 여러 번의 조립현무암이 쌓였을 가능성에 대해 생각해보게 했다.[11] 또한 너무 많은 아르곤(excess of argon)이 자주 측정되기도 했다. 모든 측정 연대들은 고원생대를 나타냈지만, 대부분은 너무도 오래된 연대를 가리켰다. 그리고 관입암상은 퇴적지층을 통해 오랜 시간 운반되는 과정을 통해 오염이 일어났을 것이라고 제시되었다.[7]

1960년대에 로라이마 누층군에서 쇄설성 다이아몬드(detritic diamonds)의 발견은 퇴적학과 이 오래된 접근하기 어려운 암석 지층의 연대에 관심을 불러 일으켰다. 2000년에 아바나베로 반려암(gabbro)의 바델데라이트(baddeleyite, 지르콘의 일종)에 대해, 최초로 우라늄-납 연대측정(U-Pb dating, 많은 사람들에게 확실한 증거로 여겨진)이 이루어졌고[13], 뒤이어 2003년에 더 세부적인 방사성동위원소 연대측정이 아바나베로 자기화 및 관입암상들에 대해 이루어졌다.[7] (측정 연대와 자세한 사항은 그림 2를 보라). 각 연대측정들은 지르콘(바델라이트가 포함된)에 대해서 수행됐다는 사실에 주의해야만 한다. 지르콘(zircon)은 원래부터 화성암에 존재하지 않는다고 간주되며, 오히려 ‘상속되었고’ (화성작용에 의해서 재생된 쇄암질 지르콘), 따라서 지르콘은 궁극적으로 화성암보다 더 오래된 암석을 나타낸다.

 

논쟁

1) 로라이마 누층군 - 자세히 살펴보기

로라이마 누층군(Roraima Supergroup)은 커다란 해안 분지 지역에 쌓인 하천 사암(fluvial sandstones)으로 알려져 있다.[7] 가장 큰 계속된 노두 지역은 브라질, 베네수엘라, 가이아나가 접경하는 곳인 파카라이마 고원(Pacaraima Plateau, 73,000km2)에 있다. 그곳엔 많은 로라이마 지층과 같은 노두들이 있고, 원래 분지는 훨씬 컸었음을 보여준다. 누층군은 두 개의 부정합에 의해서 경계가 져서 있다. 가장 밑쪽은 19억 년 전에 쌓였고, 위쪽 층은 16억 년 전에 쌓였다고 주장된다. 이것은 최소 3억 년 동안 이 분지가 활동적이면서 매우 안정적이었다는 것을 의미한다(간격은 두 부정합 사이의 기간). 두 부정합 모두 준-지구적 크기로 광범위하게 확장되어 있다. 따라서 두 부정합 사이에 발견되는 원래의 퇴적층도 광범위하게 존재한다. 대서양의 반대편인 가나(Ghana, 서아프리카 대륙괴)에는, 로라이마 누층군과 비슷한 형태인, 다이아몬드가 산출되는, 변성 퇴적지층으로 이루어진 비리미안 누층군(Birimian Supergroup)이 있다.[15] 그 지층은 로라이마 누층군에 나있는 변성이 일어나지 않은 퇴적층과 매우 흡사하다. 비슷한 고원생대 규암이 콜로라도, 뉴멕시코 북부(오르테가(Ortega) 층), 애리조나 중부에서 발견된다.[16] 아시아의 시베리아 대륙괴(Siberian craton)에는 동일한 연대를 가지는 이질암(pelites, 지금은 변성된)이 비슷한 상황으로 쌓여져있다.[17] 호주 북부에는 파인크릭 조산대(Pine Creek orogen)가 형성되기 이전에, 로라이마 누층군과 유사한 고원생대 퇴적지층이 퇴적되어 있고, 조립현무암 관입암상(doleritic sills)에 의해서 관입되어 있다.[18] 

2) 혼펠스(hornfels)

이와 같은 특이한 상황이 광물학적 암석 분류학적 관심을 거의 받지 못했다는 것은 꽤나 놀라운 일이다. 파루이마에서 나온 박편의 현미경 사진(스테인포스의 원 논문에 있는)만이 이용될 수 있을 뿐이고, 그 현상을 설명해 줄 답이나 설명을 찾을 수 있는 방법은 없다. 이것은 저자들이 다른 사람들에게 들은 것(이 논문에 대한 광물학적 연구)이 없다는 기술이 사실임을 입증해주는 것이다. 프린스턴 대학의 헤스(H. H. Hess) 교수는 X선 회절 분석을 통해서, ”매우 전형적인 혼펠스로서, 소량의 석영이 포함된 주로 백운모로 이루어져 있으며, 점토 광물과 녹니석은 포함되어 있지 않다”고 확신했다. 원래 광물이 변성 과정을 진행했을 것이 예상되었지만, 지시 광물(index minerals)의 포과변정(poikiloblasts, 자라났던 원래 결정의 잔유물을 포함하여 새롭게 자라난 결정)은 언급되어 있지 않다.[19] 헤스 교수의 회절사진은 단일 광물의 것임에 틀림없었다. 즉, 그는 시료에서 추출된 근청석(cordierite) 같은 개별 지시 광물을 가지고 분석했음이 틀림없었다(그런 말이 원문에 나와 있진 않지만).

광물학적 설명은 익히 알려진 혼펠스에 있는 광물 조합과 달랐다. 예를 들어, 스테인포스의 논문에서 주장하는 박편 사진을 설명할 때, 녹니석(chlorite)이 발견되지 않는다면, 근청석도 운모를 포함한 땅에서는 발견되어서는 안 된다. (일반적으로 혼펠스 안의 근청석은 녹니석, 백운모, 석영들 사이의 열에 의한 복잡한 결합으로 만들어진다고 알려져 있다).[20]

이 사실에 기초하여, 그리고 근청석 결정이 명확히 둥근 모습으로 보인다는 것만(스테인포스의 논문 사진에서) 가지고는, 그 누구도 근청석의 쇄암질 기원을 무시할 수 없고, 혼펠스를 덜 ‘전형적’인 것으로 간주할 수도 없다.


3) 속성작용에 의해 미화석의 변화?

광물 기질 안에 포함된 유기물이 열을 받으면, 어떠한 유기 탄소가 들어있든지 간에, 유기물은 더 안정한 흑연의 형태로 바뀐다고(흑연화, graphitization) 추정하는 것은 가장 합리적이다. 유기물에서는 탄소가 다양한 형태로 존재하지만, 광물에서 탄소는 흑연이나 다이아몬드의 상태로만 존재한다. 그러나, 과학의 역사 속에는 지금은 거짓이라고 밝혀진 합리적인 추측들이 많이 있었다. 마이클 더프(Michaels Duff) 교수는 (런던 임페리얼 대학의 이론물리학과 학장) 직설적으로 이에 대해 말했다 :

”이론들은 자주 틀린 것이 밝혀지기 때문에, 물리학 이론의 기초 위에 당신의 믿음을 세우는 것은 위험하다.”[21]

흑연화 가정을 확증하기 위한 유일한 방법은 이를 직접 실험해 보는 것이다. 본 저자가 아는 한, 열 변성이 일어나는 것으로 가정된 상황을 만들었던, 현대적 기준에 맞게 수행됐던 실험은 단 한 번 밖에 없었다. 그 실험은 미화석을 포함하는 퇴적물(Dictyosphaera delicata와 Shiuyousphaeridium macroreticulatum와 같이 아크리타크(Acritarchs, 해산 단세포생물)가 풍부한, 중국 원생대 루양 그룹의 변성이 일어나지 않았던 셰일)을 500°C 이상의 온도에서 열 변성의 실제 상황과 양립되는 기간 동안 가열하는 실험이었다. 시료들은 화분을 포함하는 퇴적물이 겪었던 것(화분 침연, palynological maceration)과 동일한 영향을 받게 된다. 이 분리되어 ‘구워진’ 아크리타크는 라만분광법과 주사전자현미경으로 연구되었다. 연구 결과, 흑연화는 일어나지 않았으며, 아크리타크는 그 원래 형태학을 보존한 상태로 남아 있었다고 결론짓고 있었다.[22] 

미화석들은 독일 슈바르츠발트에서 극도로 변성이 일어나기 좋은 환경(고품질의 편마암에서 710°C에 이르기까지)에서도 변성되지 않았음이 발견되었다.[23] 세계에서 가장 오래된 화석이라 주장되는, 호주 남부에 있는 골러 대륙괴(Gawler Craton)의 해리스 녹옥 지역(Harris Greenstone Domain)에서 나온 아크리타크는 지역적 변성 과정에서 살아남았을 뿐만 아니라, 여러 번의 연속적인 화산 폭발에서도 살아남았다.[24]

결론적으로 로라이마 누층군의 화성암 관입암상 주위의 변성 퇴적암내에서 ‘구워지지 않은(unbaked)’ 미화석들이 보존되어 있었다는 사실은 불가능한 일이 아니라는 것이다.

 

4) 관입암상

관입암상(sills)은 지질 구조적 특징이 잘 확립됐음에도 불구하고, 두텁고, 수 km에 걸쳐 확장되어 있을 경우에는 이것의 존재를 설명하기가 쉽지 않다. 어떻게 400m에 달하는 조립현무암의 관입이 수평적으로 수 km로 뻗어 있는 단단한 퇴적암과 섞일 수 있었을까? 그것도 모암과 완벽하게 평행하면서, 화학적으로 ‘순수’한 상태로 말이다. 관입암상은 층리면(또는 기존에 존재하던 암석에 어떤 종류의 엽층)을 따라 녹은 상태에서 모암을 부수고, 녹이고, 흡수하며, 나아갔다고 여겨진다. 지금까지 연구된 그 어떤 역사적인 화산 분출과 관련되어, 지층 내의 관입암상이 정치(定置, emplacement)되었다는 기록은 없다. (우리는 기존에 존재하던 화산쇄설물 내로 삽입된 다수의 수평적 화성암체들은 유효한 사례로서 고려하지 않았다.)

그러한 암체들이 냉각되는 데에 필요한 시간과 관련된 열역학적 계산이 있었지만, 정치에 요구되는 에너지의 총량을 계산한 것은 아니었다. 화성암이 자신의 부피와 동일한 부피의 퇴적물을 흡수한다는 것을 입증하는 화학적 모델도 없으며, 광물학적 연구도 아직 되어있지 않다.

그러한 문제점들은 만약 관입암상의 정치가 고정되지 않고, 물이 풍부한 퇴적층에서 (대부분이 흡수되지 않고 밀려나는) 일어났다면 상당히 감소될 수 있었을 것이다.

 

5) 오염

테이블 산(table mountain)의 암석 내부로 지표수가 도달할 수 있는 과정에는 두 가지가 있다. 첫째로 전체 퇴적지층을 관통하여 스며들 때와(일차 및 이차 다공성을 이용하여), 둘째로 암석이 절벽에 노출되어 있는 경우 암석 벽면을 따라 흐르다가 흡수되는 경우이다. 몇몇 시료들은 파여진 부분 안쪽 내부(3~3.5m)에서 채취됐기 때문에, 부착수가 그러한 깊이까지 스며들 수 없어 보임으로, 후자는 분명 일어나지 않았을 것이다. 그래서 우리는 전자의 경우에 집중하기로 했다.


(그림 3) 마타누이 지층의 세계에서 가장 긴 ‘규암’(quartzite, 사실상 석영사암) 동굴. (after Šmida, ref. 26).

특별히 불용성 암석을 포함하는(로라이마 누층군의 경우에서는 분명한) 판상구조는 물이 지층면과 균열을 따라 깊이까지 흐를 수 있다. 로라이마 누층군은 층간 셰일이 적게 있는, 두꺼운 화성암질의 관입암상을 가지는, 석영이 풍부한 쇄설 퇴적물로 이루어져 있다. 부식산(humic acid)이 천수가 단층선을 따라 암석을 관통하는 걸 돕지만, 이러한 환경에서 10~15m 다다랐을 때 물은 산성도를 잃어버린다는 것은 잘 알려진 사실이다.[25] 로라이마 누층군에 있는 거대한 동굴들의 발견은[26] 카르스트 지형 연구자들에게 많은 충격을 주었지만 (필경 이런 거대한 카르스트 지형은 석영이 풍부한 퇴적층에 생기면 안 됨), 모든 동굴들이 테이블 산(테푸이, tepuys)의 표면 아래에 존재한다는 것이 곧 명백히 밝혀졌다.

가장 큰 동굴이 있는 로라이마 산(Mount Roraima)의 마타우이 지층(Mataui Formation)에서는[28] 모든 유사카르스트(parakarst)가[27] 발견된다.(그림 2). 대부분의 이러한 거대한 동굴들은 많은 양의 침투수가 지나가는 지하 통로이다. 침투수는 석회석 카르스트에서 그 아래에 물로 채워진 상호 연결된 빈 공간들을 가지는 광범위한 대수층(aquifers)을 만든다. 이러한 대수층이 지속적으로 후퇴하는 수직 벽에 의해서 잘려지는 로라이마 유사카르스트에서는 그러한 경우가 아니다. 그래서 물은 계속 벽 안에 우뚝 솟은 동굴개천 배출구 아래로 쏟아져 나온다(재용출). 이 사실은 동굴 아래에 대수층이 존재하지 않는다는 명백한 증거를 제공해 준다. 이것은 천수가 로라이마 누층군 깊은 곳까지 흘러 들어갔을 가능성은 극히 작다는 것을 의미한다.

위에서 제시한 대로, 만약 그림 2의 층서학적 기둥이 맞는다면, 쿠케난 지층의 천수 오염을 주장하는 사람들은 기적을 바래야만 할 것이다. 만약 미세한 포자들이 신생대 제3기의 것이라면, 미세 포자들을 운반했던 천수는 마타우이 지층과 로라이마 산의 관입암상을 850m를 가로 질러야 했으며, 우이아마푸 지층(Uiamapué Formation), 시포 관입암상(Cipó Sill), 그리고 퀴노 지층(Quinô Formation)을 600m나 통과해야 했을 것이다. 심지어 이것은 마타우이 지층 아래에 다른 퇴적층이 없었음을 가정했을 때이다.

설사 화분과 포자를 가지고 있는 천수가 혼펠스 암석에 도달할 수 있었다 하더라도, 화분과 포자는 암석 안으로 침투해 들어가야만 한다. 스테인포스는 표본 암석을 다음과 같이 묘사했다 :

”… 갈철석(limonite)으로 코팅된 미세한 엽층의 층리면을 따라 쪼개졌다. 이 층리면을 피하기 위해 많은 노력을 기울였는데, 망치로 두드리면 소리가 날 정도로 커다란 암석 덩어리의 외벽을 벗겨낸 후에, 중심 부근의 몇몇 조각이 채취되었다. 그럼에도 불구하고, 이전처럼 같은 형태의 미화석들이 발견되었다.”[8]

일반적인 상황에서 갈철석(limonite, FeO(OH)∙nH2O)의 존재는 암석에 2차적(후생적) 화학적 변화가 일어났음을 가리킨다. 만약 (최소한) 신생대 제3기에 이런 일이 일어났다면, 갈철석을 포함하는 층리면은 매우 광범위해야할 것이고, 오늘날 지표면 환경에서 가장 안정적인 규산염 형태인 점토 광물(clay minerals)의 퇴적을 많이 볼 수 있어야 할 것이다. 내가 본 어떤 문헌에서도 이것에 대해 언급되어 있지 않았다. 또한 점토 광물은 박편과 X선 회절계 사진에서 나타나지 않았다. 이 사실은 갈철석이 후생적인 것이 아니고, 원생적인 것임을 가리킨다. 즉 그 기간이 너무 짧아 전 범위의 지시 광물을 발생시킬 수 없었다 하더라도, 화성암체가 식기 전에 열 변성은 거의 항상 교대작용(metasomatism)을 진행시켰다. 갈철석은 조립현무암 내의 감람석으로부터 철을 제거한, 열수 용액의 한 명백한 부산물이다. 층리면은 열수 용액에 대한 유일한 가능성 있는 통로이다. 교대작용 단계는 매우 짧았을 것이고, 충분히 높은 온도는 점토 광물의 생성을 방해했을 것이다.

얇은 박편은 열수 용액이 거대한 혼펠스를 뚫을 수 없었다는 것을 명백히 보여주고 있었다. 그렇다면 어떻게 차가운 천수가 혼펠스를 뚫을 수 있었단 말인가? ”고원생대엔 식물이 없었다고 잘 알려져 있기 때문에, ‘어떻게든’ 일어났다는 것이 ‘합의된’ 대답이다.

이 고전적인 ‘잘못된 위치의 화석’에 대한 또 하나의 이상한 점이 남아있다. 만약 오염이 (적어도 6500만 년 동안 진행된) 로라이마 누층군 깊은 곳까지 어떻게든 침투해 들어가 혼펠스 암에 영향을 미쳤다면, 오염은 그 지역에서 광범위하게 일어나 있어야만 한다. 특히 위에 놓여있는 쿠케난 지층에도 영향을 미쳤을 것이다. 다른 말로 하면, 만약 진짜 오염이 일어났다면, 위쪽에 있는 암석에는 더 많은 양의 화분들이 들어있어야 하지만 그러한 일은 보고된 적이 없다. 우리는 셜록 홈즈(Holmesian)의 유명한 격언을 늘 기억해야 할 것이다 : ”모든 불가능들을 제거했을 때, 아무리 사실일 것 같지 않아도, 남는 것이 진실이다.”[29]

 

6) 잘못된 생물층서학, 혹은 잘못된 방사성동위원소 연대측정?

관측 과학에 의하면, 오염은 모든 가능성들 중에 가장 가능성이 적어 보이기 때문에(셜록 홈즈에 의하면 불가능), 두 가지의 해답이 있는 것처럼 보인다 :

1) 최초의 속씨식물(현화식물)의 화분은 초기 백악기부터 존재한다는 진화론적 생물층서학 전체가 틀렸을 가능성이다. 사실 속씨식물의 화분은 지질주상도 전체에서 등장한다(어디선가 들어본 소리가 아닌가?). 이것은 공룡이 살아서 발견되는 것과 같은, 진화론 진영에 치명적인 상처가 될 수 있다.
 
2) 쿠케난 지층이 고원생대가 아니라, 신생대 제3기일 가능성이다. 이 경우 방사성동위원소 연대측정 결과는 완전히 부정되는 것이다. 그렇다면, 방사성동위원소 연대측정의 개념과 특별히 그 신뢰성에 대해 재검토해볼 필요가 있다.

진화론자들은 양쪽 가능성 모두 절대로 받아들일 수 없기 때문에, 결국 불가능해 보이는 ‘오염’ 가능성에 기대는 것이다. 오염이라는 주장은 진화론자들이 이전부터 여러 비슷한 문제들을 해결하기 위해 자주 사용해왔던 방법이다. 방사성동위원소 연대측정과 확립된 생물층서학이 맞지 않을 때, 언제나 ‘오염(방사성동위원소의 오염)’으로 치부되었다. 그리고 방사성동위원소 연대측정 개념에 도전하는 ‘잘못된 위치의 화석’들도 언제나 ‘오염’으로 치부됐던 것이다.

 

결론

지금까지 게재됐던 논문들과 밝혀진 지질학적 광물학적 사실들에 근거하면, 로라이마 누층군의 고원생대 변성 퇴적층 내에서 속씨식물 화분의 존재는 진화론자들에게는 아직도 풀 수 없는 미스터리로 남아있다. 진화론자들은 모든 종류의 불가능성과 퇴적학적 수문지질학적 실험 사실들에도 불구하고, 오로지 오염만을 주장할 수밖에 없는 것이다. 

과학계가 이 문제를 다루기를 꺼려하는 이유를 설명하는 것은 쉽지 않다. 특히 창조론자들이 체계적으로 진화론에 맞서 이러한 논쟁을 펼 때 더욱 그렇다. 분명 어떠한 심각한 조사라도 이루어진다면, 현대 지질학과 수문지질학 및 여러 학문 분야에서 받아들이고 있는 진화론적 개념에 치명적인 상처를 입을 수 있기 때문이다. 진화론자들에게 이 일은 무슨 대가를 치르고라도 막아야 하는 일이다. 이는 창조론자들에게는 좋은 소식이 될 수 있는데, 진화론자들의 그러한 태도는 주로 포위당한 사람들의 심리에서 자주 나타난다. 그렇다면 요새 중 한 부분(혹은 여러 부분)은 구조적으로 매우 취약하며, 요새 전체가 붕괴될 위험에 직면해있다는 것을 진화론자들도 알고 있을 수 있다.

 

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References
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출처 : Journal of Creation 26(3):54–59, December 2012
URL : http://creation.com/roraima-pollen
번역자 : 최건영

관련 자료 링크:

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2. 식물진화설을 뒤엎는 그랜드 캐년의 화분 화석 (Fossil Pollen in Grand Canyon Overturns Plant Evolution)
3. 화분의 순서 : 화분들의 분급작용은 홍수 시에 일어날 수 있다 (Pollen Order)
4. 선캄브리아기 에디아카라층에서 발견된 척추동물 화석 : 진화론의 성배, 아니면 또 하나의 진화론 이야기? (‘Holy Grail’ or another evolutionary tale?)
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