아칸소 강을 따라 훌륭한 석화목 표본이 많이 발견됩니다.

오늘 아침 나는 루이지애나 늪의 진흙에서 건져낸 벗겨진 사이프러스 나무로 만든 테이블에서 글을 쓰고 있습니다. 통나무는 남북 전쟁 전에 잘렸지만, 제재소로 옮겨지는 동안 가장 무겁고 만족스러운 나무들이 가라앉았습니다. 이 통나무는 늪 바닥의 진흙에 박혀 새로운 환경에 천천히 반응했습니다.

1990년대에는 이러한 대규모의 오래된 나무를 찾고 검색하는 기술이 개발되었습니다. 물에 잠긴 통나무에서 나온 나무는 서 있는 나무에서 잘라낸 대머리 편백나무보다 더 어둡고 무겁지만, 돌로 변하려면 아직 멀었습니다. 충분한 시간이 주어지면 통나무는 석화되어 화석화된 돌나무로 변했을 것입니다.

서부 주를 여행하면서 나는 커다란 석화된 나무가 있는 장소에 매력을 느낍니다. 이번 주 초에 나는 콜로라도 중남부에 있는 플로리산트 화석층 국립 기념물(Floissant Fossil Beds National Monument)에 들러 직경 15피트 크기의 거대한 삼나무 화석 줄기를 살펴보았습니다. 부서진 조각이든 통나무 전체이든, 석화된 나무는 특별히 드물지는 않지만 항상 흥미롭습니다. 서부 주에는 여러 아칸소 강을 따라 훌륭한 표본이 많이 발견되었기 때문에 석화목에 대한 자물쇠가 없습니다.

살아있는 조직을 돌로 바꾸는 과정은 느리며 아마도 수십만 년이 걸릴 것입니다. 화석이 형성되려면(석화된 나무도 화석입니다) 조직이 부패하지 않도록 신속하게 묻혀서 혐기성 환경에 있어야 합니다. 일단 진흙에 묻히면 미네랄로 채우기가 시작될 수 있습니다. 규산염 농도가 매우 높은 환경에서는 공정이 더 빨리 진행되는 반면, 더 건조한 환경에서는 교체 속도가 느려집니다.

플로리산트 화석층(Floissant Fossil Beds)에 있는 삼나무는 약 3,400만 년 전 일련의 화산 폭발로 인해 15피트의 재와 잔해 속에 나무가 묻혀 있던 습하고 비교적 온화한 기후에서 자라고 있었습니다. 용암이 흘러 자연 배수로가 막히고 나무 주변에 호수가 형성됩니다. 나무 꼭대기는 떨어져서 결국 썩었지만 줄기의 밑부분은 화산재에 둘러싸여 호수 물에 잠겨 미라로 만들어졌습니다. 산소가 없으면 이 나무 그루터기는 썩지 않고 천천히 돌로 변했습니다.

화산재의 규산염, 방해석 및 황철석은 용해되어 그루터기 주변의 진흙에 농축되었습니다. 포화 용액은 그루터기의 열린 혈관에 침투하기 시작했고, 투과광화(permineralization)라는 과정을 통해 조직의 미세한 구멍을 천천히 채우기 시작했습니다. 일단 구멍이 미네랄로 채워지면 이러한 미세한 구멍을 둘러싸는 탄소 매트릭스가 간단히 교체라고 불리는 과정을 통해 교체됩니다.

석화된 나무에서 보이는 다양한 색상은 광물 용액이 나무에 침투할 때 주변에 있던 미량 원소의 전체 집합이 존재하기 때문입니다.

플로리산트 화석층(Floissant Fossil Bed) 유적지는 과거의 생명체를 연구하는 고생물학자들의 보물창고입니다. 1,500종 이상의 식물, 곤충, 동물이 이 지역에서 발견된 얇은 셰일 시트에서 공들여 분리되었습니다. 삼나무를 죽이고 그 기지를 화산재로 뒤덮은 폭발은 이후 수백만 년 동안 계속된 일련의 폭발 중 첫 번째였습니다.

화산의 흐름으로 인해 댐이 막힌 새로운 호수로 생명이 다시 돌아왔습니다. 앞으로의 폭발로 인해 더 많은 화산재가 호수로 분출되어 곤충과 나뭇잎이 얕은 퇴적물에 묻혔습니다. 알려진 최고의 식물과 곤충 화석 중 일부는 이 얇은 셰일 시트에서 분리되었습니다.

애리조나주의 페트리파이드 포레스트 국립공원(Petrified Forest National Park)과 같은 대부분의 석화된 목재는 범람한 강에서 흘러들어온 뒤 이어지는 홍수로 뒤덮인 삼각주 지역에 퇴적된 통나무에서 나옵니다. 나무가 화산재에 묻혀 나무가 불에 타지 않을 때만 서있는 줄기가 형성됩니다.

지난 여름 나는 꽤 최근에 용암류가 흘러나온 오리건 주의 한 지역을 방문했습니다. 녹은 돌이 폰데로사 소나무의 줄기를 감싸고 있었고, 그 줄기는 빠르게 소각되었습니다. 그러나 용암은 나무 줄기의 완벽한 주형을 형성할 만큼 충분히 냉각되었습니다. 시간이 지남에 따라 이러한 속이 빈 주형은 파편으로 채워질 수 있으며, 충분히 오랫동안 묻혀 있으면 돌로 변할 수도 있습니다. 이것은 석화된 나무가 아닌 화석 주조물을 나타냅니다.