[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 1부

“ 다이아몬드의 산지와 산출형태 다이아몬드는 1차 및 2차 광상에서 발견된다. 1871년까지는 다이아몬드를 함유하고 있는 사광상(沙鑛床)에서 강바닥을 뒤져서 채취하였고, 그후 우연하게 남아프리카 공화국에서 1차 광상이 발견되었는데, 이것이 바로 다이아몬드를 함유하고 있는 킴벌라이트라고 하는 파이프형 화산암이었다. 다이아몬드는 고온(1100~1300℃)·고압 상태의 지하 깊은 곳(80km 이상)에서 만들어지며, 이들이 화산 분출로 인해 지표에 도달하게 된다. 현재 세계 도처에 다이아몬드 광산이 산재해 있으나, 아프리카와 시베리아 및 호주에 집중적으로 분포하고 있다. 18세기까지는 주로 인도나 보르네오에서 소량의 다이아몬드가 생산되었는데, 특히 인도에서는 역사적으로 유명한 큰 다이아몬드가 많이 발견되었다. 그러나 이들 국가들의 생산량은 거의 없는 편이다. 1725년에는 남아메리카 대륙에서도 처음 다이아온드가 발견되었는데, 그곳은 현재 브라질의 디아만티나 타운 근처의 미나스 게라이스 지역이었다. 1843년에는 흑갈색 카보나도(carbonado)가 바히아에서 발견되었는데, 이것은 작은 다이아몬드 결정의 집합체이기 때문에 공업용으로 쓰이고 있다. 18세기와 19세기 동안에는 브라질이 세계의 최대 다이아몬드 생산국으로 주목을 받았으나, 그후 남아프리카 공화국이 압도하게 되었다. 남아프리카 공화국에서는 킴벌라이트와 관련되어 형성된 충적 광상에서 주로 다이아몬드가 산출된다. 이것에서는 1867년 오렌지강 상류지에서 다이아몬드가 처음으로 발견되었었다. 초기에는 충적 광상만을 대상으로 채굴하였다. 현재 남아프리카 공화국에는 약 250여 개의 파이프형 킴벌라이트가 발견되 바 있는데(이들은 모두 중생대 백악기에 분출한 것임), 그 중 일부만이 다이아몬드를 함유하고 있다. 이들 광상은 '황토층'이라고 일컫는 점토질 토양에 발달되어 있는데, 그 이름은 토양의 색에서 유래되었다. 황토층은 그 하부에 있는 소위 '청토층'이라고 부르는 킴벌라이트가 풍화되어 만들어진 것이다. 킴벌라이트는 특히 감람석을 많이 함유한 암석으로서, 각력암질 조직을 가진 화성암이다. ”

“ 도버의 백악질 절벽은 영국 남쪽 해안을 따라 놀라운 절경을 만들어요. 게다가 나름 독특한 이야깃거리가 있답니다. 절벽의 색깔이 하얀 이유는 하얀 연질 석회암으로 이루어졌기 때문이에요. 부드러운 석회암은 수많은 작은 바다 생물뼈와 조개껍데기가 수백만 년 동안 부서져서 만들어졌어요. 철썩이는 파도를 끊임없이 맞은 절벽은 쉽게 부서져 떨어지고, 간혹 암석에 박혀 있었던 아주 오래된 화석이 나올 때도 있어요. 신기하게도 이곳의 절벽은 언제까지나 물 위에만 있던 것은 아니었어요. 사실 한때 바다 밑바닥에 있었답니다! 6600만~1억 년 전, 해수면의 높이가 낮아지며 이 희고 연한 석회암이 바다 위로 올라와 하늘 위로 솟은 절벽이 만들어진 거예요. ”

“ 엽서와 테이블보에 그려진 백악의 풍경은 특별한 영국스러움을 자아낸다. 그것은 베라 린(“도버의 하얀 절벽The White Cliffs of Dover”을 부른 영국 가수/옮긴이), 셰익스피어(<리어 왕King Lear>의 클라이맥스는 도버의 절벽 위에서 펼쳐진다), 러디어드 키플링(“뭉툭한 뱃머리, 뱃머리를 닮은 고래, 고래 등 같은 언덕들”이라고 썼다)의 영국스러움이다. “백악은 나름 잉글랜드 문화사의 중심에 있어요. 도버의 하얀 절벽, 백악 지대에 형성된 언덕과 시내 같은 그 모든 것들이 말이에요.” 패런트가 말했다. “그리고 아직 대부분의 사람들은 백악이 무엇이고 어떻게 형성되었는지 아무것도 몰라요.” 그 땅의 끝에서 백악은 극적인 마음의 동요를 일으킨다. 서식스 주의 쿠크미어 헤이븐의 해변에 서서 높이 솟은 그 순백의 절벽을 올려다보면, 순간 그것이 파란 하늘에서 곧바로 내게 떨어지는 듯한 느낌을 받게 된다. 드러나 있는 백악은 어딘가 차갑고 다른 세상의 것처럼 느껴진다. 그렇게 새하얗고 밝게 빛나는 것을 보고 있다는 사실이 부자연스러운 느낌이다. 백악은 영국 남부 해안에서 영국 해협 아래로 내려갔다가 또다른 하얀 절벽으로 다시 나타난다. 프랑스인들은 코트달바트르Côte d'Albâtre(“설화석고 해안”)라고 하고, 영국인들은 별로 입에 올리지 않는 이 하얀 절벽은 모네, 피카소, 르누아르의 그림 속에 많이 남아 있다. 영국인들은 종종 백악이 영국에만 있다고 생각하는데, 백악은 프랑스 북부의 상당 지역과 스칸디나비아의 일부 지역, 네덜란드 림뷔르흐 지방, 독일 일부 지역에도 있다. 그중에서 독일 뤼겐 섬의 하얀 절벽은 독일의 대표적인 낭만주의 화가 카스파르 프리드리히가 1818년에 신혼여행 중에 그린 그림 속에도 있다. 사랑스럽고 몽환적인 이 그림 속 하얀 절벽은 암석보다는 얼음과 더 비슷해 보인다. 그 백악 속에는 얇은 플린트flint의 띠가 있는데, 세븐 시스터즈 플린트 층Seven Sisters flints이라고 알려진 이 지층은 요크셔의 고원에서부터 파리 분지까지 이어진다. 또다른 플린트의 띠는 폴란드에서도 볼 수 있으며, 이곳에서는 이회토라고 하는 점토의 층도 볼 수 있다. ”

“ 유럽 전구에서의 첫 상륙작전도 연합군의 경험 부족을 드러냈다. […] 본부는 영국군 삼군이 실제로 어떻게 협동하는지 시험해보고자 1942년 8월 디에프 항을 강습하는 대규모 계획을 세웠다. […] 단 4척의 구축함이 호위하는 수송함과 상륙정 소함대가 프랑스 해안으로 접근했다. 이 ‘주빌리Jubilee’ 작전은 참담한 재앙이었다. 중무장한 독일 방어군은 적의 접근을 조기에 알아채고서 불운한 상륙정과 화물에 포격을 퍼부었다. 상륙한 전차 27대가 모두 완파되거나 고장났고, 상륙정 33척이 파괴되고 군함 1척이 격침되었다. 해안에 내린 영국군과 캐나다군 6086명 중 3623명이 죽거나 다치거나 포로로 잡혔다. 여기에 더해 해군과 공군의 사상자가 659명이었다. 학습 경험으로는 대가가 매우 컸지만, 영국군은 확실한 교훈을 배웠다. ”

“ 처트chert부터 이야기해보자. 처트는 부싯돌이라고도 한다. 미세한 석영 알갱이로 이루어진 아주 단단한 암석이다. 영국 남동부에는 부싯돌로 지은 교회들이 있다. 중세 건축가들이 구할 수 있던 가장 단단한 암석인 반들거리는 검은 자갈로 덮인 건물들이다. 이 독특한 암석의 기원을 이해하려면 도버 해협의 하얀 절벽White Cliffs으로 가야 한다. 백악Chalk으로 이루어진 이 장엄한 절벽에는 곳곳에 검은 처트들이 덩어리진 채 박혀 있다. 약 7,000만 년 전 해저에 쌓이면서 석회질 퇴적물 속에 박힌 것이다. 이런 단괴는 검은색을 띤다. 덩어리가 성장할 때 유기물이 갇히면서 섞였기 때문이다. 그래서 처트는 고생물학의 보석이 된다. 쌓일 당시에 묻힌 미생물의 화석까지 포함하여 고대의 유기물을 보전할 수 있어서다. ”

“ 스피츠베르겐에는 빙하에 깎여나가서 두꺼운 석회암 지층이 드러난 골짜기들이 많다. 그중에는 하얀 절벽에 있는 것과 같은 검은 처트 덩어리가 박힌 곳도 있다. 처트를 종잇장처럼 얇게 잘라서 현미경으로 들여다보면, 석화한 미생물 세계가 드러난다. 아주 작지만 아름다운 화석들이 가득하다. 특히 남세균cyanobacteria이 많다. 남세균은 광합성을 하는 세균으로써, 뒤에서 말하겠지만 지구 역사에 대단히 중요한 역할을 해 왔다. 처트에는 미세한 조류와 원생동물도 들어 있으며, 얕은 바다 밑에 쌓인 개펄에는 더 많은 미화석들이 보존된다. 납작하게 짓눌린 오래된 케이크처럼 층층이 쌓인 지층 사이에 들어 있다. 이곳과 전 세계의 마찬가지로 오래된 암석에 들어 있는 화석들은 동물이 진화했을 때 이미 세계가 생명으로, 주로 미생물로 꽉 차 있었음을 말해준다. ”