목화석 국립공원의 비밀

애리조나는

서부 영화의 단골 소재지로

우리에게 매우 친숙한 주(state)지만

미연방 가입은 의외로 50개 주 가운데 끝에서 세 번째입니다.

 

저 북쪽 골짜기인

아이다호나, 와이오밍, 몬태나보다

더 늦게 연방에 가입된 지각주(48번째)라고 할 수도 있죠.

 

애리조나 하면

가장 먼저 떠오르는 것은

그랜드 캐년 국립공원일 것입니다.

그래서 애리조나의 닉네임은 “그랜드 캐년의 주”입니다.

 

하지만 애리조나는

그랜드 캐년외에도 서과로(혹은 싸와로) 국립공원,

그리고 오늘 소개하는 petrified forest national park(PFNP)이 있습니다.

 

목화석, 혹은

규화석 국립공원이라고도 하는 PFNP는

나무가 화석이 된 독특한 국립공원이라고 할 수 있습니다.

 

목화석 국립공원은

크게 북쪽의 배드랜즈(Badlands)와

남쪽의 목화석 지대로 나뉘어집니다.

 

여기서 배드랜즈란

황무지를 의미하는 것이 아니라

 

부드러운 바위와 진흙,

혹은 점토같은 성분으로 구성된

퇴적지층의 지형을 의미하는 지질학 용어입니다.

 

북쪽의 배드랜즈 지형은

다음 기회에 소개하기로 하고

오늘은 목화석 지역을 먼저 소개하려 합니다.

 

목화석, 다시 말해서

나무가 규화되어 목화석이 될 때

가장 중요한 요소는 바로 규소라는 물질입니다.

 

왜냐하면

나무가 목화석이 되려면

나무를 규화(목화)시키는 규소가 필요하기 때문이죠

나무가 목화석이 되는 과정은 이렇습니다.

 

지진이나 홍수,

혹은 화산활동에 의해 파묻힌 나무에

규산을 포함한 지하수가 그 나무 조직에 스며들게 되면

 

원래 나무의 성분은 사라지고

나무는 구조와 조직의 원형을 보존한 채로

이산화규소(실리카, silicon dioxide)로 변화하게 되어 목화석이 됩니다.

 

문제는

나무가 목화석이 되는데

얼마나 많은 시간이 걸리느냐 하는 것인데

 

걸리는 시간에 대해서는

학자들마다 서로 견해의 차이가 있습니다.

어떤 학자들은

나무가 목화석이 되기 위해서는

오랜 시간이 흘러야 한다고 주장하지만,

 

또 어떤 학자들은

나무가 목화되는데 걸리는 시간은

아주 짧은 시간이라도 충분하다고 말합니다.

 

영국에 가면

Knaresborough 라는 곳에

Mother Shipton's Cave 라는 동굴이 있습니다.

 

동굴 주변에서는

규소를 포함한 지하수가 흘러나오는데

그 주변에 곰이나 동물인형, 혹은 모자를 걸어놓으면

 

3-5개월 만에

나무가 목화석이 되는 것처럼

이 모자나 인형들이 딱딱한 돌로 변합니다.

 

 

호주에 가면

물레방아가 목화석이 된

Petrified Water Wheel 이 있는데

 

전문가들의 조사결과에 의하면

이 물레방아는 만들어진지 100년도 되지 않았다 합니다.

 

위의 두 예로 보건데

나무가 목화석이 되는데 걸리는 시간은

짧게는 수 십년, 길어도 100년이 채 안될 수도 있습니다.

 

물론, 상황에 따라

더 오랜 시간이 걸릴 수도 있지만

 

나무가 목화(혹은 규화)되는데

걸리는 시간은 의외로 짧을 수도 있다는 것이죠.

 

 

그럼 목화석 국립공원(PFNP)에 있는

목화석들은 어떻게 해서 생겨나게 되었을까요?

 

지질학자들이나

고생물 학자들 가운데는

 

나무가 규화(목화)되는데는

무조건 수십 만년의 세월이 흘러야 한다고 주장합니다.

 

만약 이들이 위에서 예를 든

두 가지 실례를 알고도 이렇게 주장한다면

그들은 어리석거나 맹목적인 학자들일 것입니다.

이러한 주장의 견해가

PFNP의 안내판에 실려 있는데

이들의 주장에 의하면 PFNP의 목화석 형성은 다음과 같습니다.

 

지금부터 약 2억 2,500만년 전,

트라이아스(Triassic)시대에 이곳은

비가 오면 벌람하는 범람원지대였다고 말합니다.

 

주기적인 범람으로

쓰러진 나무들은 침적토(silt) 의해 퇴적되었고,

 

시간이 지남에 따라

규소가 포함된 물이 나무에 스며들어

나무가 규화(목화)되었다고 설명합니다.

그런데

이들의 주장에 한 가지 맹점이 있습니다.

 

그것은 이곳에

공룡의 화석도 함께 많이 발견되는데

왜 이 범람원에 공룡의 화석이 발견되는지 설명하지 못하기 때문입니다.

나무는 움직일 수 없지만

공룡은 움직일 수 있기 때문에

비가 오면 다른 곳으로 이동하거나 높은 곳으로 피합니다.

이곳에

공룡의 화석이 있다는 것은

주기적인 범람에 의한 홍수라기 보다는

 

공룡이 미처

피하기도 전에 휩쓸릴 정도의

노아의 홍수같은 거대한 홍수(Catastrophe)가 있었다는 것을 의미합니다.

 

그 거대한

홍수(The Flood)에 의해,

 

미처 피하지 못했거나

혹은 다른 곳에서 떠밀려온

공룡과 나무들이 비교적 지대가 높은 이곳에 걸리면서

 

홍수로 인한 모래와

silt와 셰일이 퇴적될 때 함께 퇴적된 것입니다.

나무는 일반적으로

시간이 지나면 미생물에 의해 분해되어 썩게됩니다.

 

공룡이나 사람도 마찬가지로

시간이 지나면 살뿐 아니라 뼈도 분해됩니다.

 

경주의 천마총이나 고분을 보면

천년도 채 안되어 사람의 뼈조차도 분해되어 흙이 된 것을 보게됩니다.

 

공룡이 화석이 되었다는 것은

공룡이 피할 틈도없이 죽어서 퇴적되었거나,

아니면 죽은 후에 썩을 겨를도 없이 퇴적된 것을 의미합니다.

 

만약 그렇지 않았다면

미생물에 의해 공룡의 모든 것이 분해되었을 것입니다.

나무가 목화석이 되려면

시간의 문제가 아니라 조건의 문제입니다.

 

다시 말하면,

나무가 얼마나 빨리 매몰되고 퇴적되었는지,

 

그리고 얼마나 많은 규소가

얼마나 빨리 나무에 스며들었느냐 하는 것이

 

나무가 목화석으로 바뀌는데

결정적인 역할을 하는 것입니다.

PFNP의

Jasper Forest에 흩어져 있는

목화석들의 모습입니다.

Crystal Forest에 흩어져 있는

목화석들의 모습입니다.

사진에 보이는 건물은

무지개 숲 박물관(Rainbow Forest Museum)입니다.

 

이 박물관 주변에

Giant Logs, Long Logs와

Agata House와 선물가게 등

쉴곳과 볼거리들이 널려 있습니다.

 

사진과 글 : 주안(POWER 21)

blog.koreadaily.com/power21