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바위를 부셔서 흙을 만드는 놀라운 현상
자연에서 일어나는 가장 놀랍고 고마운 현상:
바위의 풍화작용((風化作用)이란 바위가 부서져 흙으로 변하는 현상이다. 풍화작용은 영어로는 weathering이라고 한다. 이 말이 더 사실적(事實的)이다. 이 말은 바위가 기후의 영향을 받아 변함(작은 입자로 부서짐)을 뜻한다. 흙이란 사실은 다른 게 아니라 바위가 크기가 다른(바위에 비하면 매우 작은) 입자들로 부서진 것에 지나지 않는다. 물론 흙은 바위가 부서진 광물질 입자로만 구성되어 있는 건 아니다. 지구상에 살던 생물들이 죽은 뒤 흙으로 들어가 미생물들에 의해 분해되고 남은 부식(腐植: 부식도 영원히 남아 있는 게 아니라 비록 서서히 이지만 결국은 분해된다.)도 조금 들어 있다.
바위(매우 단단한)가 기후의 영향을 받아 일어날 수 있는 변화란 구체적으로 어떤 변화인가? 그것은 큰 바위가 매우 작은 입자로 부서짐을 뜻한다. 단단하고 큰 바위가 기후의 영향을 받으면 왜 부서질 수 있는가? 이게 조물주의 조화다. 바위가 만약 한 가지 광물로만 구성되어 있다면 바위는 기후의 영향을 받더라도 부서지지 않을 것이다. 놀랍게도 어떤 바위도 한 가지 광물로만 구성되어 있지 않다.
지구상의 바위들 가운데 화성암(火成巖)이 가장 많은데 화성암은 각섬석(角閃石), 휘석(輝石), 감람석(橄欖石), 석영(石英), 운모(雲母), 장석(長石) 등으로 구성되어 있다. 그게 어쨌다는 건가? 이들 서로 다른 광물들은 기후(춥고, 덥고, 습하고, 건조한)에 노출 될 때, 즉 온도가 변할 때 그 부피가 커지고 줄어드는 정도(전문적인 용어로는 팽창계수)가 다르다. 이 때문에 바위가 오랜 세월 동안 기후에 노출 되면 부서지게 된다. 겨울에 수도관이 터지는 것도 바로 물(어름)과 동(파이프)의 온도변화에 따르는 부피 변화 계수의 차이 때문이다. 물이 얼 때 부피가 많이 커지는데, 동은 부피가 얼마 커지지 않기 때문에 수도관이 얼 때 동 파이프가 깨지는 것이다.
바위가 기후의 영향을 받아 곱게 부서진다는 건 어떤 의미가 있는가? 매우 중요한 의미를 갖는다. 결론부터 말하자면 바위는 비가 올 때는 표면에 물이 묻어 있을 수 있으나 비가 그치면 이내 마른다. 그러나 작은 입자들로 구성된 흙은 비가 그친 뒤에도 오래 동안 젖어 있다. 이것은 매우 중요한 현상이다. 농토에 흙이 있기 때문에 비가 매일 오지 않더라도 농토에서 농작물들이 자랄 수 있는 것이다. 작은 입자들로 구성된 흙은 왜 비가 그친 뒤 상당 기간 동안 젖은 상태로 있을까? 물이 고체와 만날 때 물은 고체의 표면에만 묻게 된다. 어떤 고체의 표면이 넓으면 넓을수록 더 많은 물이 그 고체에 묻을 수 있다. 그런데 같은 질량(質量)의 고체의 표면적은 입자가 작을수록 넓어진다.
흙에는 입자 크기가 매우 작은 입자(점토: 직경이 0.002 mm 보다 작음)가 많이 들어 있다. 바위가 풍화작용을 통해 부서지지 않았다면 생물은 뭍에서는 살 수 없었을 것이다. 흙에 크기가 매우 작은 입자가 없었다면 육지에는 생물이 살 수 없었을 것이다. 참으로 작은 것이 큰 것이다.
땅에 매우 작은 광물입자가 있게 한 것은 바위가 풍화작용을 받은 덕이다. 흙은 사람이 만든 것인가? 천만의 말씀이다. 자연이 만든 거다. 더더구나 흙은 토양학자가 만든 건 아니다. 공부 좀 했다고 겸손할 줄 모르면 해괴(駭怪)한 생각까지 하게 된다. 그런 일이 실제로 벌어지고 있다. 식자우환(識字憂患)이란 이런 거다.
홍종운
바위가 기후의 영향을 받아 곱게 부서진다는 건 어떤 의미가 있는가? 매우 중요한 의미를 갖는다. 결론부터 말하자면 바위는 비가 올 때는 표면에 물이 묻어 있을 수 있으나 비가 그치면 이내 마른다. 그러나 작은 입자들로 구성된 흙은 비가 그친 뒤에도 오래 동안 젖어 있다. 이것은 매우 중요한 현상이다. 농토에 흙이 있기 때문에 비가 매일 오지 않더라도 농토에서 농작물들이 자랄 수 있는 것이다. 작은 입자들로 구성된 흙은 왜 비가 그친 뒤 상당 기간 동안 젖은 상태로 있을까? 물이 고체와 만날 때 물은 고체의 표면에만 묻게 된다. 어떤 고체의 표면이 넓으면 넓을수록 더 많은 물이 그 고체에 묻을 수 있다. 그런데 같은 질량(質量)의 고체의 표면적은 입자가 작을수록 넓어진다.
흙에는 입자 크기가 매우 작은 입자(점토: 직경이 0.002 mm 보다 작음)가 많이 들어 있다. 바위가 풍화작용을 통해 부서지지 않았다면 생물은 뭍에서는 살 수 없었을 것이다. 흙에 크기가 매우 작은 입자가 없었다면 육지에는 생물이 살 수 없었을 것이다. 참으로 작은 것이 큰 것이다.
땅에 매우 작은 광물입자가 있게 한 것은 바위가 풍화작용을 받은 덕이다. 흙은 사람이 만든 것인가? 천만의 말씀이다. 자연이 만든 거다. 더더구나 흙은 토양학자가 만든 건 아니다. 공부 좀 했다고 겸손할 줄 모르면 해괴(駭怪)한 생각까지 하게 된다. 그런 일이 실제로 벌어지고 있다. 식자우환(識字憂患)이란 이런 거다.
홍종운 |
