우리는 쿼리 방문센터 퇴적암에 대한 진짜 이야기를 알 필요가 있다. 그것들은 우리로 하여금 문화적 인습들과 상징물을 넘어 더 깊은 이해력을 개발하도록 돕기 때문에, 그 사실들을 안다는 것은 매우 중요하다.
사실 1 : 쿼리 사암(Quarry sandstone)에서 가장 흔한 화석은 공룡이 아니라, 유니오 속(genus Unio)의 대합조개들(clams)이다.9
오늘날 이것과 거의 동일한 형태의 대합조개들이 탁하지 않은 연중 담수에서 번성하고 있다. 두 껍질 사이에 약한 연결 이음매(hinge)를 가지고 있는 이 대합조개는 대개 죽고 난 후 수 일 이내에 풀려져 버린다.10 국립 공룡 유적지에 있는 대합조개 화석들은 이음매가 거의 벗겨져 있으며, 큰 용각류(sauropod) 뼈들과 다른 암설(debris)들과 함께 분명히 운반(이동)되어졌다. 느슨한 조개껍데기들의 일부는 동서 방향으로 쌓이거나, 비늘 모양으로 겹쳐져 있다. 흔하진 않지만, 닫힌 채로 손상되지 않은 채, 이음매로 연결되어 있는 두 개의 짝을 가지고 있는 형태들도 발견된다. 이처럼 이음매로 연결되어 있는 대합조개들도 자연적인 성장 위치에 있지 않고, ‘운반된 사체 군집(transported death assemblage)’을 나타내고 있다. 바꾸어 말하면 매몰이 죽음의 원인이었던 것이다.11 콜로라도의 그랜드 정션(Grand Junction) 근처의 동일한 퇴적층에는 모두 이음매로 연결되어 있어서 ‘빠른 퇴적 작용 동안 살아있는 채로 매몰된’ 것으로 보이는 수많은 담수조개(unionids)들이 있다.'12 국립 공룡 유적지에서 일어났던 것과 같은 어떤 일은 거의 피할 수 없는 것이었다. 이처럼 많은 수의 대합조개들과 그들이 매몰되어진 방식은, 국립 공룡 유적지의 진실된 이야기가 무엇보다도 먼저 어떤 죽음, 운반, 그리고 빠른 매몰임을 우리에게 상기시키고 있는 것이다.
사실 2 : 원래 브러시 분지(Brushy Basin) 퇴적암은 규산(silica)이 풍부한 화산성 재들이 대부분이다. 이것은 거대한 규모의 화산 폭발과 화산 활동을 나타낸다.
분출 화산의 3 가지 생성물들이 브러시 분지 층원의 대부분을 구성하고 있다. (1)공중에서 떨어진 화산재가 축적된 최대 1.27 cm 직경의 화산성 입자들을 포함하고 있는, 최대 50 cm 두께의 분리된 응회암층과13 (2)괴상층(massive beds)으로 물에 의해 재퇴적된 붉거나 초록색의 미세한 입자로 구성된 변질화산재(altered volcanic ash)와14 (3)물에 의해 형성된 사암 여기저기에 흩어져 있는, 일부는 직경이 1 인치가 넘는 화산성 응회암(volcanic tuff)과 쳐트(chert)의 잔자갈이다. 화산재의 변성작용에 의해 형성된 점토 종류인 몬모릴로나이트(Montmorillonite)는 단독으로 국립 공룡 유적지에서 140 m 두께의 브러시 분지 층원의 50% 이상을 차지한다.15
4,000 입방 마일 이상으로 추정되는 화산성 물질의 압도적인 양은16 와이오밍, 유타, 콜로라도, 뉴멕시코, 애리조나 내의 얇지만 광범위한 브러시 분지 층원 내에 분포한다. 어떤 화산도 모리슨 퇴적암의 경계 내에서 알려져 있지 않고, 어떤 국부적인 용암류도 모리슨 경계 내에서 알려져 있지 않다. 그리고 지질학자들은 가장 가까운 폭발적인 근원 분출구를 남부 캘리포니아나 네바다에 위치한다고 보고 있다.17
어떻게 그처럼 어마어마한 양의 굵은 화산성 물질들이 매우 넓은 범위에 분포되었는가는 수수께끼로 남아 있다. 유타와 콜로라도에 0.5인치 직경의 부석(pumice)과 화산력(lapilli) 입자를 빗발치듯 퍼부었던 남부 캘리포니아의 폭발하는 화산을 상상해보라. 그것은 가장 엄청난 분출이었을 것이다.
사실 3 : 국립 공룡 유적지 채석장의 화석들은 그 자리(장소)의 생태계에서 살던 것들이 아니라, 물에 의해 운반되고 지질작용을 받은 군집들임을 나타내고 있다.
우리는 쿼리 사암층에 대한 조용하고 평온한 이미지를 떨쳐버려야만 한다. 쿼리 사암층에 함유되어 있는 공룡, 담수조개, 달팽이, 통나무, 나무 조각 화석들 모두는 어느 정도 운반되어 왔음을 증명하고 있다. 늑골과 지골(phalange)과 같이 쉽게 운반되어지는 뼈들은 대퇴골(femur)처럼 쉽게 운반되지 않는 뼈들과 비교하면 전형적이지 않는데, 그것은 물의 키질(winnowing) 작용을 나타낸다. 공룡 골격들의 대다수는 관절로 연결되어 있거나, 분리되기 전 사체와 가까이에 놓여있는 채로 묻혀있다. 이들은 뻣뻣한 사후 강직(rigor mortis) 자세로 놓여있는 거의 완전한 일부 사체들을 포함하고 있다.18
사지가 절단된 시체는 확실히 매몰 시점에 뼈에 붙어있는 조직을 가지고 있었다. 채석장 무척추동물로는 담수조개(unionid clams)들뿐만 아니라, 아가미로 호흡하는 전새아강 과(prosobranch family)의 2 가지 속의 달팽이도 있다.19 그 화석들과 형태가 거의 동일한 과(family)의 오늘날의 달팽이들은 생체 주기에서 필요한 물(water)로 (1)지속적이고 (2)산소공급이 원활하며(well-oxygenated) (3)탁도가 낮은 물을 필요로 한다. 전체적인 브러시 분지 층원은 말할 것도 없고 쿼리 사암층의 퇴적 동안, 그러한 조건은 거의 충족될 수가 없었다. 이 수수께끼는 ‘모리슨 복족동물 문제(Morrison gastropod problem)’로 불렸다.20 달팽이도 또한 사체 군집(death assemblage)의 일부로 간주되어야만 한다. 이러한 타입의 모든 화석들이 매몰되기 전까지 알려지지 않은 거리를 운반되는 동안 선택적으로 분류되었다는 사실은 고대 ‘생태계’를 재구성하는 일을 매우 어렵게 하고 있다.'
사실 4 : (동물의) 사체, 대합, 달팽이, 점토, 모래 및 잔자갈을 운반했던 요인(agent)은 그 자체가 너무나 엄청난 퇴적 과정이었다.
국립 공룡 유적지 채석장에서, 뼈들은 15 m 두께의 하상 형태의 쿼리 사암 내에서, 3 개의 뚜렷한 간격에서 발견된다. 3 개의 ‘하상(channel) 사암은 표면 아래를 침식해서, 전문가들은 각 ’하상‘을 나타내는 그러한 종류의 ’강(rivers)‘들을 생각하느라 발버둥쳐왔다. 쿼리 방문센터에서 국립 공룡 유적지 관리인(ranger)에 의해 수십년동안 가르쳐져 온, 공룡이 사행천(meandering river)의 강둑을 따라 보호사면(point bar) 위로 밀어 올려졌다는 개념은 이제 받아들여지지 않고 있다.21 뼈들은 침식된 하도의 측면이 아니라, 특히 바닥에 집중되어 있었다. 사암 내의 모래 입자와 잔자갈은 전형적인 하천 퇴적물인 석영이 아니라, 화산기원의 변질 응회암과 쳐트 암편으로 대부분 구성되어 있다. 공룡 뼈가 가장 풍부한 세 층 중 가장 하부에는 전형적인 하천 모래와는 다른 조직인, 사암질의 기질에 흩어져 있는 분리된 큰 자갈(pebble)들이 있다. 하부 구간의 조직(texture)과 조성(composition)은 하천에서의 전형적인 밑짐 이동(bedload transport, 토사가 강바닥 또는 그 근처에서 운반되는 것)이 아니라, 진흙투성이 부유물로부터의 퇴적을 나타내고 있다. 세인트 헬렌 화산의 최근 분출 동안 격변적인 홍수와 연관된 이류(mudflow)는 넓은 하천 계곡에 유동 퇴적물 슬러리(fluidized sediment slurries)를 일으켜 유사한 조직으로 퇴적되었다.22
공룡 뼈가 덜 풍부한 쿼리 사암층의 상부 두 구간은 모래와 잔자갈의 사층리를 가진 두드러진 침식 표면을 가지고 있다. 이것은 매우 빠르게 흘렀던 물에 의해 커다란 사구 구조 위로 진흙과 모래 퇴적물의 동쪽 방향으로의 운반을 가리키고 있는 것이다. 우리는 물보다 밀도가 높은 흐름에서 부유하면서 떠도는 공룡 사체를 상상해볼 수 있다. 그것들이 얼마나 멀리 떠내려갔는지는 알려져 있지 않으나, 부유 과정은 그렇게 연마적(abrasive)이진 않았을 것이다. 대합, 달팽이, 통나무들도 또한 슬러리 내의 화산성 잔자갈과 사체들과 함께 이동되었다. 퇴적물과 사체의 퇴적이 일어남에 따라, 남아있는 흐름은 진흙질의 슬러리 부유 흐름에서 낮은 농도의 진흙 수송 흐름으로 되었다. 퇴적물은 그 자체가 우리에게 매우 격변적인 물에 의한 매몰 사건이라는 인상을 주고 있다.
사실 5 : 거대한 초식 동물의 음식 요구량은 풍부한 식물이 있었음을 암시하나, 지역적으로 습지가 있었다거나 그 자리에 식물들이 번성하였다는 화석 증거들은 부족하거나 거의 존재하지 않는다.
아파토사우르스(Apatosaurus)와 같이 커다란 초식 동물들은 살아남기 위해 매일 1톤 이상의 싱싱한 먹이를 먹었어야 했을 것이다. 다수의 공룡들이 발견되는 것은 먹이인 식물들이 매우 풍성하였을 것임을 의미한다. 하지만, 고생물학자들은 식물화석의 희박성에 매우 당혹해하고 있다. '비록 모리슨 평원 (Morrison plain)이 상당히 빨리 퇴적물이 쌓인 지역이라 할지라도, 확인할 수 있는 식물화석들은 실제적으로 존재하지 않는다.'23 운반된 통나무들이 가끔 모리슨 층 내의 사암 하도(channel)에서 나타나기도 한다. 그러나 비록 그것들이 화산성 지형에서 가장 화석화될 수 있는 모습이라 할지라도, 그 자리에서 수직으로 그루터기가 자라기 위해 뿌리를 내릴 수 있는 토양 지대는 보고되지 않는다. 심지어 식물 중에서 가장 잘 견디어 조금만 있어도 흔적으로 남는 홀씨(spores)와 화분(pollen) 화석도 거의 없다.24
잃어버린 식물 화석 수수께끼는 공룡들이 매우 건조한 평지로 (그곳의 알칼리성 평지들은 식물 성장을 방해함) 주기적으로 이동했다고 가정함으로서 그 답을 찾으려고 한다.
‘쥐라기 사막’ 내의 ‘불완전한 생태계’ 라는 기괴한 개념은 ‘쥐라기 공원’의 울창하고 균형 잡힌 서식지와는 전혀 어울리지 않는다. 특히 쿼리 방문센터의 퇴적층 증거들과 마주칠 때, 식물 화석들의 현저한 결핍에 대한 또 다른 설명은, 홍수로 인한 운반과 퇴적과정이 식물들과 공룡들을 선택적으로 분리시켰다는 것이다. (즉 물에 의해 ‘멀리 옮겨진’ 유기체들이 분류(sorting)되었다는 것이다).
사실 6 : 미국 서부지역 모리슨 지층(Morrison Formation)의 일종의 전형적인 모습이기도한, 국립 공룡 유적지에서 공룡 뼈들의 ‘대량 축적’은 만족스러운 설명이 부족한 하나의 미스테리이다.
약 20 여개의 현저한 뼈 무덤들이 존재하는데, 이들은 비교적 뼈가 없는 광대한 구역에 의해 분리된 채 나타난다. 방문 센터의 ‘벽(The Wall)’ 안쪽의 뼈를 함유하고 있는 3 군데 구간 중 가장 하부는 평방미터 당 2.9 개의 뼈가 묻혀있어 가장 높은 집중을 보여준다.25
이것은 시각적으로 놀랍지만, 모리슨 지층의 다른 커다란 공룡 채석장에는 이 수치의 10 배가 넘는 뼈들이 집중되어 있다. 이들 여러 채석장의 암석 종류들은 꽤 다양하다. 그러나 비록 모리슨 지층이 70만 평방 마일 면적을 차지하고 있다 하더라도, 매장된 공룡 분류군(taxa)은 믿어지지 않을 정도로 비슷하다. 그처럼 분류군이 균일한 것에 실망한 진화론자들은 '우리는 모리슨 지층 내에서 속 차원(generic level)의 어떤 확실한 진화의 증거를 찾는데 실패했다.” 고 말하고 있다.26 이러한 대량적인 축적은 국립 공룡 유적지가 가장 유명한 예이며, 지질학적 미스터리로 남아있는 것이다.
결론
놀랄 만한 어떤 일이 국립공룡 유적지에서 발생했다는 결론을 벗어나기란 어렵다. 퇴적층은 엄청난 화산 폭발, 부유라는 운반 수단, 다양한 종류의 사체 군집, 그리고 많은 고환경(paleoenvironmental) 문제들을 가리키고 있다. 국립 공룡 유적지는 많은 공룡들이 대량적으로 퇴적군을 이루고 있는 유일한 곳이다. 상기의 6 가지 사실들은 거의 논쟁의 여지가 없음에도, 거의 언급이 되지 않고 있다. 왜 일반인들은 국립 공룡 유적지의 ‘벽(The Wall)’ 내에서 볼 수 있는 이러한 너무도 명백한 사실들을 잘 알지 못하고 있는 것일까? 왜 명백히 알 수 있는 공룡들의 ‘환경’을 알기 어려운 것처럼 말하고 있을까? 여기의 한 그림에 그려져 있는 ‘쥐라기 공원(Jurassic Park)’은 너무나도 평화롭다. 그러나 같은 퇴적암 내에 존재하는 대합조개, 달팽이, 사지가 절단된 공룡들은 물에 의한 대격변을 보여준다. 따라서 ‘쥐라기 혼란(Jurassic Jumble)’이 더 적절할 것이다.
Endnotes
1. Chure, D., and West, L., 1994, Dinosaur: the Dinosaur National Monument Quarry: Vernal, Utah, Dinosaur Nature Association, 40 pp.
2. Turner, C., and Peterson, F., 1992, Sedimentology and Stratigraphy of the Morrison Formation in Dinosaur National Monument, Utah and Colorado: Annual Report of the National Park Service (unpublished), contract #CA-1463-5-0001, in cooperation with the U.S. Geological Survey, 80 pp.
3. Life Magazine, September 1953.
4. Zallinger's famous mural was painted under the supervision of Yale geologist and museum director Carl O. Dunbar with Harvard and Yale scientists tutoring him for six months prior to commencing the mural. The mural is known to have inspired a new generation of paleontologists.
5. Douglass identified the correct diplodocus-like skull for his sauropod, but was overruled by his supervisors at Carnegie Museum who deferred to an earlier, incorrect, precedent. Thus, 'the size, shape, and features of the Apatosaurus head were disputed for over a century' (Encyclopaedia Britannica, 1986).
6. Bakker, R., 1986, The Dinosaur Heresies: New Theories Unlocking the Mystery of the Dinosaurs and their Extinction: New York, William Morrow, 482 pp.
7. Engelmann, G., and Callison, G., 1998, Mammalian faunas of the Morrison Formation: Modern Geology, vol. 23, pp. 343-380.
8. A claystone very near the top of the Quarry sandstone at DNM that yielded a 135.2 ± 5.5 Ma K-Ar date in 1986, gave a 152.9 ± 1.2 Ma Ar-Ar date in 1991 (Kowallis, B., et al., 1991, Age of the Brushy Basin Member of the Morrison Formation, Colorado Plateau, Western USA, Cretaceous Research, vol. 12, pp. 483-493). The age of the Morrison Formation has been 'the chief point of dispute' for over 70 years as of 1944 (Stokes, W., 1944, Morrison Formation and related deposits in and adjacent to the Colorado Plateau: Geological Society of America Bulletin, vol. 55, pp. 951-992). As of 1998, 'one of the significant unresolved problems related to the Morrison Formation is its age, both chronostratigraphically and biostratigraphi-cally' (Kowallis, B., et. al., 1998, The isotopic age of the Morrison Formation in the western interior; final report: in, C. Turner and F. Peterson, eds., Final Report: The Morrison Formation Extinct Ecosystems Project: unpublished report, in cooperation of the National Park Service and the U.S. Geological Survey, pp. 167-200).
9. Chure and West, op. cit.
10. Cummins, R., 1994, Taphonomic processes in modern freshwater molluscan death assemblages: implications for the freshwater fossil record: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 108, pp. 55-73.
11. Good, S., 1998, Bivalves as tools for paleoenvironmental analysis : Upper Jurassic Morrison Formation of the Western Interior: final report: in, C. Turner and F. Peterson, eds., Final Report: The Morrison Formation Extinct Ecosystems Project, op. cit.,pp. 121-158.
12. Evanoff, E., Good, S., and Hanley, J., 1998, An overview of the freshwater mollusks from the Morrison Formation (Upper Jurassic, Western Interior, USA):
Modern Geology, vol. 22, pp. 423-450.
13. Turner, C. and Fishman, N., 1991, Jurassic Lake T'oo'dichi': a large alkaline, saline lake, Morrison Formation, eastern Colorado Plateau: Geological Society of America Bulletin, vol. 103, pp. 538-558.
14. Wahlstrom, E., 1966, Geochemistry and petrology of the Morrison Formation, Dillon, Colorado: Geological Society of America Bulletin, vol. 77, pp. 727-740.
15. Bilbey, S., 1992, Stratigraphy and sedimentary petrology of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous rocks at Cleveland-Lloyd Dinosaur Quarry with a comparison to the Dinosaur National Monument Quarry, Utah: Ph.D. dissertation, University of Utah, 280 pp.
16. Area of Brushy Basin volcanics exceeds 120,000 square miles in eastern Utah, northeastern Arizona, northern New Mexico, western Colorado, and southern Wyoming. Thickness of volcanics averages about 200 feet through this area. Therefore, volume of volcanics is at least 4,300 cubic miles.
17. Christiansen, E., Kowallis, B., and Barton, M., 1994, Temporal and spatial distribution of volcanic ash in Mesozoic sedimentary rocks of the western interior: an alternative record of Mesozoic magmatism, in, M. Caputo, F. Peterson, and K. Franczyk, eds., Mesozoic Systems of the Rocky Mountain Region, USA: Denver, Rocky Mountain Section SEPM (Society for Sedimentary Geology), pp. 73-94.
18. Lawton, R., 1977, Taphonomy of the Dinosaur Quarry, Dinosaur National Monument: Contributions to Geology, University of Wyoming, vol. 15, no. 2, pp. 119-126.
19. Evanoff, E., et. al., 1998, op. cit., and Yen, T., 1952, Molluscan fauna of the Morrison Formation, United States Geological Survey Professional Paper 233-B, pp. 21-55.
20. Evanoff, E., 1998, Paleoenvironmental implications of freshwater gastropod faunas in the Upper Jurassic Morrison Formation of the Western Interiorlan enigma between geologic and biologic evidence; final report: in, C. Turner, and F. Peterson, eds., Final Report: The Morrison Formation Extinct Ecosystem Project, op. cit., pp. 103-104.
21. Turner and Peterson, 1992, op. cit.
22. Pierson, T., and Scott, K., 1985, Downstream dilution of a lahar: transition from debris flow to hyperconcentrated streamflow: Water Resources Research, vol. 21, pp. 1511-1524.
23. White, T. E., 1964, The dinosaur quarry, in, E. Sabatka, ed., Guidebook to the Geology and Mineral Resources of the Uinta Basin: Salt Lake City, Intermountain Association of Geologists, pp. 25-26.
24. Dodson, P., Behrensmeyer, A., Bakker, R., and McIntosh, J., 1980, Taphonomy and paleoecology of the dinosaur beds of the Jurassic Morrison Formation:
Paleobiology, vol. 6, no. 2, pp. 208-232.
25. Dodson et. al., op. cit.
26. Dodson et. al., op. cit.
* William Hoesch, M.S. geology, is Research Assistant in Geology, and Steven Austin, Ph.D. geology, is Chairman of the Geology Department, both at ICR
* Dinosaur National Monument Utah
http://www.utah.com/nationalsites/dinosaur.htm
* Utah Dinosaur National Monument
http://www.americansouthwest.net/utah/dinosaur/national_monument.html
*A Trip Out West—To See the 'Dinosaurs”
http://www.apologeticspress.org/articles/2705
* 참조 :
한국창조과학회 자료실/화석/공룡 에 있는 자료들과
http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=H06
한국창조과학회 자료실/노아의 홍수/홍수지질학에 있는 많은 자료들을 참조하세요.
http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=C03