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빠르게 만들어지는 암석

퇴적암은 단기간 내에 형성될 수 있었다

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번역자: 한국창조과학회 (creation.or.kr)

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대부분의 사람들은 퇴적암이 만들어지는데 수백만 년이 걸린다고 상상한다. 그것은 확실히 우리가 오늘날의 문화에서 받는 영향이다. 그리고 그 영향 때문에, 많은 사람들은 대략 6,000년 전에 하나님이 6일 동안 천지를 창조하셨다는 성경의 주장을 일축해 버린다.

그러나, 몇몇 호주의 과학자들은 느슨한 퇴적물을 수일 안에 암석으로 변형시키는 혁명적인 새로운 화학 과정을 개발했다.1,2 이 발명은 이상한 합성 물질을 사용하는 것이 아니라, 자연적 과정(natural processes)을 모방하는 것이었다. 일부는 그것은 믿을 수 없는 일이라고 말할 수도 있으나, 그것은 진실이다. 일반적으로 알려진 생각들과는 다르게, 퇴적암이 만들어지는데 수백만 년이 걸리지 않았다. 그것이 일어난 상황들은 모두 정상적인 조건에서였다.

퇴적암(sedimentary rock)은 무엇인가?

가령 사암과 같은 퇴적암은 알갱이(grains)들과 그것들을 붙잡고 있는 시멘트 물질(cements)로 구성되어 있다. 알갱이들은 석영, 또는 방해석과 같은 다른 암석 또는 광물들의 조각들일 수 있다.3 조각들은 진흙(mud)과 같이 미세할 수도 있고, 모래, 자갈, 또는 표석들처럼 클 수도 있다. 암석은 비슷한 크기의 입자들로 구성될 수도('well sorted') 있고, 다른 크기의 입자들로 섞여있을 수도('poorly sorted') 있다. 전문적 용어로 입자들은 쇄설물(clasts), 그 암석들은 쇄설암(clastic rocks) 이라고 불려진다.

이 암과 같은 미세한 알갱이들의 암석을 제외하고, 쇄설성 암석들은 보통 다공성(porous) 이다. 알갱이들 사이의 공간과 공극에는 물과 같은 액체가 저장될 수 있는데, 이것은 암석을 통과하여 이동할 수 있다. 기름, 가스, 물 등은 이렇게 지하에 저장된다.

자 연상태의 암석에서, 여러 광물들은 알갱이들을 서로 결합(cement)시킬 수 있다. 흔한 시멘트 물질로는 방해석(calcite), 석영(quartz), 철의 광물들이 포함된다. 시멘트 물질들이 다르면, 다른 강도, 다른 색의 암석들이 만들어진다. 예를 들어 철 광물들은 붉은 암석을 만든다.

때 때로 퇴적물들은 잘 결합되어, 건축용 석재로 쓰이는, 예를 들어 시드니 주변에 있는 Hawkesbury Sandstone과 같은 단단하고 균질한 암석들을 만든다. 때때로 시멘트는 불균질하게 일어나, 암석의 질이 다양(어떤 위치의 것은 단단하고 다른 위치의 것은 부서지기 쉽고) 해진다. 가끔 시멘트는 작은 주머니 같은 곳에 한정되어서, 이상한 모습으로 굳어지기도 한다.

암 석이 잘 시멘트화 되지 않았을 때, 빌딩의 기반이 침하하고, 제방이 붕괴되는 현상을 엔지니어들은 종종 발견하게 된다. 기반의 힘을 강화시키는 한 가지 분명한 방법은 암석에 시멘트 물질의 양을 증가시키는 것이다. 이것이 빠른 암석화 방법이 새롭게 발명되게 된 방법이다.

화학적 용액 (Chemical solutions).

새 로운 발명은 사용하기 쉽다. 필요한 것은 다공성의(porous) 모래, 토양, 또는 암석 위에 2 가지 용액을 뿌리는 것이다. 물로 이루어진 용액은 물질 안으로 스며들어, 존재하는 공극 사이의 액체와 대치된다. 또 다른 방법으로 용액이 물질 안으로 주입되어질 수 있다. 용액은 물처럼 쉽게 흐르기 때문에, 퇴적물 사이를 빠르게 통과한다. 전혀 무독한 용액은 건강과 환경에 위험을 일으키지 않는다.

공극 안쪽에서, 화학물질들은 퇴적물의 각 알갱이 표면에 방해석 결정을 형성하도록 작용한다. 방해석은 서로 알갱이들을 접합시키고, 퇴적물을 암석처럼 강하게 만든다. 반응 속도는 용액이 퇴적물 안으로 적절한 깊이까지 침투하도록 하는 것에 따라, 1일에서 7일 정도까지 조절될 수 있다.

시 멘트 물질은 단지 알갱이 표면을 덮기 때문에, 알갱이 사이의 공간들은 열린 채로 남아있다. 그래서 암석의 다공성은 단지 약간 감소되지만, 지하수의 흐름이 막히지 않는다. 이것은 용액들이 같은 퇴적물에 여러 번 적용될 수 있으며, 공극 사이의 공간으로 매번 추가적인 시멘트 물질을 침투시킬 수 있음을 의미한다. 퇴적물의 공극들은 대부분 가득 채워지며, 거의 단단한 암석으로 변환될 수 있다. 그러나 이것은 완성되는데, 여러 번의 적용과 몇 달의 시간이 걸릴 수 있다. 보통의 물은 방해석을 부드럽게 만들지 못한다. 그래서 시멘트 본드는 계속적으로 강하게 남아있을 수 있다.2

여러 적용들.

빠 른 암석화 발명은 약한 기반을 강화시키거나, 모래 제방을 안정화시키고, 터널을 강화하는 등의 많은 실제적인 사용을 가능하게 했다. 첫번째 프로젝트 중의 하나는 위험해서 일반인들의 출입을 통제하던 호주 서부에 있는 역사적인 터널을 수리하는 것이었다. 단지 3 번의 적용 후, 터널은 강화되었고. 그리고 그 방법은 많은 돈을 절약했다.

런던 지하철은 몇몇 제방의 안정화를 위해, 원래 위치에서 물질들을 효과적으로 강화시킬 수 있는지에 대해 그 방법을 시험했다. 그 과정은 또한 역사적인 기념물들을 보존하기 위해 사용될 수 있었다.

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화 학적 용액은 공극 사이로 침투해서, 알갱이 표면에 방해석 결정들의 형성을 유도한다. 시멘트화 되었을 때, 퇴적물은 단단한 암석이 되었다. 그 과정은 퇴적암이 자연적으로 형성되는 방법을 모방한 것이었다.

반복되는 적용은 알갱이 주변에 방해석 시멘트(calcite cement)의 더 많은 형성을 유도하였다. The Calcite In-situ Precipitation System (CIPS)은 입자들 주변에 자연적 결정화를 모방하여 입자들의 안정성을 증가시켰다.

‘창조론자들에게 말하지 말라.’

이 연구에 대한 기대하지 않았던 적용 중 하나는, 암석들이 만들어지는데 수백만 년이 필요하지 않다는 것이다. 확실히 발명자 중 한 명에게 이 적용은 충격으로 다가왔다. CMI-Australia가 처음 이 발명에 대해 듣게 되었을 때, 우리는 Ed Kucharski 박사에게 상세한 내용을 알고 싶다고 편지를 썼다.

그러나, 우리는 대답을 받지 못했다. 우리는 그가 더 이상 그 프로젝트에서 일하지 않거나, 이메일 주소가 잘못되었는 줄로 생각했다. 그 과정에 대해 Kucharski 박사가 다음과 같이 말한 내용이 영국의 한 학술지에 발표된 것을 읽게 되었을 때, 우리들의 놀라움을 상상하여 보라.

'우리는 이상하게 보여지는 일부 질문을 가지고 있습니다. 내가 그것들을 살펴보았을 때, 그 질문들은 다윈의 진화 이론을 반박하려고 노력하는 창조론자들로부터인 것을 깨달았습니다. 나는 그들에게 대답하지 않았습니다.”4 분명히 그것은 우리의 질문이었다.

CMI 는 성경의 창조주 하나님을 생각하는 것을 방해하는 대중적인 오해들을 떨쳐버리려고 노력하고 있다. 심각한 오해중의 하나는 암석이 만들어지는데 수백만 년의 시간이 필요하다는 것이다. 이 주장은 진실이 아니다. 새로운 연구는 암석들은 적절한 조건 하에서 매우 빠르게 형성될 수 있다는 것을 생생하게 증명하였다.

전 지구적인 홍수가 열쇠(key)이다. 홍수물은 전 지구에 흘러 넘쳤고, 격변적으로 거대한 퇴적물들을 마구 쌓아 놓았다. 그리고 홍수물은 퇴적물을 암석으로 빠르게 교결(cemented)시킬 수 있는 화학물질들을 용해시켜 함유하고 있었다. 호주의 빠른 암석화 방법의 발명은 퇴적암들이 성경에 기록된 6000 여년의 시간틀 내에서, 어떻게 그렇게 쉽게 형성될 수 있었는지를 강력하게 설명해주고 있다.

참고 문헌및 메모

  1. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H.A., Laboratory evaluation of CIPS cemented calcareous and silica sands, Proceedings of the 7th Australia New Zealand Conference on Geomechanics, South Australia, pp. 102-107, 1996. 텍스트로돌아 가기.
  2. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H., Engineering properties of sands cemented using the calcite in situ precipitation system (CIPS), Exploration and Mining Research News 7:12–14, January 1997. 텍스트로돌아 가기.
  3. Calcite (CaCO3) crystals have a distinctive prismatic shape and can be scratched with a knife. Quartz (SiO2) is harder than a knife. Coral and shells are made of calcite, as are most of the stalactites and stalagmites in caves. Usually calcite is colourless or white, but it can also be yellow, pink, brown or green. 텍스트로돌아 가기.
  4. Thompson, P., Scientists' spray has proven rock steady, Construction News 6737: 36, 11 October 2001. 텍스트로돌아 가기.