Обсидиан - Obsidian

Обсидиан
Липари-обсидиен (5) .jpg
Общий
Категория Вулканическое стекло
Идентификация
Цвет Глубокий черный или черновато-зеленый
Перелом Конхоидальный
Твердость по шкале Мооса 5–6
Блеск Стекловидное тело
Удельный вес c. 2,4
Оптические свойства Полупрозрачный
Другие характеристики Текстура: гладкая; стеклянный
использованная литература

Обсидиан ( / ˌ ɒ б ы ɪ д я ən / ; / ə б - / ) является естественным вулканического стекла образуется , когда лава выдавливается из А вулкана охлаждает быстро с минимальным ростом кристаллов . Это вулканическая порода .

Обсидиан производится из кислой лавы, богатой более легкими элементами, такими как кремний , кислород , алюминий , натрий и калий . Обычно он встречается на окраинах риолитовых потоков лавы, известных как потоки обсидиана. Эти потоки имеют высокое содержание кремнезема , что придает им высокую вязкость . Высокая вязкость препятствует диффузии атомов через лаву, что тормозит первую стадию ( зародышеобразование ) в образовании минеральных кристаллов . Вместе с быстрым охлаждением это приводит к образованию натурального стекла из лавы.

Обсидиан твердый, хрупкий и аморфный ; поэтому он ломается с острыми краями. В прошлом он использовался для изготовления режущих и колющих инструментов, а также экспериментально использовался в качестве лезвий хирургических скальпелей .

Происхождение и свойства

Полированный обсидиан в виде снежинок, образованный включением кристаллов кристобалита.

... среди различных форм стекла мы можем отнести обсидиановое стекло, вещество, очень похожее на камень, обнаруженный Обсидиусом в Эфиопии.

-  Плиний Старший , Naturalis Historia 36,67 (77 г. н.э.)

« Естественная история » римского писателя Плиния Старшего включает несколько предложений о вулканическом стекле под названием обсидиан ( lapis obsidianus ), обнаруженном в Эфиопии римским исследователем Обсидиусом.

Обсидиан образуется из быстро остывающей лавы , которая является исходным материалом . Экструзионное образование обсидиана может происходить, когда фельзитовая лава быстро остывает на краях кислого потока лавы или вулканического купола, или когда лава остывает во время внезапного контакта с водой или воздухом. Интрузивное образование обсидиана может происходить, когда кислая лава остывает по краям дамбы .

Когда- то многие считали тектиты обсидианом, образовавшимся в результате извержений вулканов на Луне , хотя сейчас немногие ученые придерживаются этой гипотезы .

Обсидиан подобен минералу , но не настоящий минерал, потому что, как стекло, он не кристаллический ; кроме того, его состав слишком разнообразен, чтобы его можно было отнести к минералам. Иногда его относят к минералоидам . Хотя обсидиан обычно имеет темный цвет, похожий на основные породы, такие как базальт , состав обсидиана чрезвычайно кислый. Обсидиан состоит в основном из SiO 2 ( диоксида кремния ), обычно 70 мас.% Или более. Кристаллические породы схожего состава включают гранит и риолит . Поскольку обсидиан является метастабильным на поверхности Земли (со временем стекло расстекловывается , превращаясь в мелкозернистые минеральные кристаллы), обсидиан старше миоцена встречается редко. Исключительно старые обсидианы включают сварной туф мелового периода и частично расстеклованный ордовикский перлит . Это преобразование обсидиана ускоряется присутствием воды. Хотя вновь образованный обсидиан имеет низкое содержание воды, обычно менее 1% воды по весу, он становится все более гидратированным при контакте с грунтовыми водами , образуя перлит.

Чистый обсидиан обычно темный на вид, хотя цвет варьируется в зависимости от присутствующих примесей. Железо и другие переходные элементы могут придать обсидиану цвет от темно-коричневого до черного. Большинство черных обсидианы содержат нановключения из магнетита , с оксида железа . Очень немногие образцы обсидиана почти бесцветны. В некоторых камнях включение небольших белых радиально сгруппированных кристаллов ( сферолитов ) минерала кристобалита в черном стекле дает пятнистый или снежный узор ( снежинка обсидиана ). Обсидиан может содержать узоры из пузырьков газа, оставшихся от потока лавы, выровненных вдоль слоев, созданных, когда расплавленная порода текла до охлаждения. Эти пузыри могут создавать интересные эффекты, такие как золотой блеск ( блеск обсидиана ). Радужные , радуги -кака оттенок ( пожар обсидиана ) обусловлены включениями магнетита наночастиц , создающих помехи тонкопленочных . Красочный, полосатый обсидиан ( радуги обсидиан ) из Мексики содержит ориентированный наностержний из геденбергита , которые вызывают эффекты радуги Чередования от помех тонкопленочных .

Вхождение

Стеклянная гора, большой обсидиановый поток на вулкане Медисин-Лейк в Калифорнии.

Обсидиан находится возле вулканов в местах, подвергшихся риолитическим извержениям. Его можно найти в Аргентине , Армении , Азербайджане , Австралии , Канаде , Чили , Грузии , Эквадоре , Сальвадоре , Греции , Гватемале , Венгрии , Исландии , Италии , Японии , Кении , Мексике , Новой Зеландии , Папуа-Новой Гвинее , Перу , Шотландии. , Канарские острова , Турция и США . Обсидиан потоки , которые могут быть путешествовали пешком на найдены в пределах кальдеры в Ньюберри вулкана и озера Медицина вулкан в Каскадных горах на западе Северной Америки, а также на Иньо Кратеров к востоку от Сьерра - Невада в Калифорнии . Национальный парк Йеллоустоун имеет горный склон, содержащий обсидиан, расположенный между Маммот-Хот-Спрингс и бассейном Гейзера Норрис , а месторождения можно найти во многих других западных штатах США, включая Аризону , Колорадо , Нью-Мексико , Техас , Юту и Вашингтон , Орегон и Айдахо . Обсидиан также можно найти в восточных штатах США Вирджиния , Пенсильвания и Северная Каролина.

В центральном Средиземноморье всего четыре крупных месторождения: Липари , Пантеллерия , Пальмарола и Монте-Арчи ( Сардиния ).

Древними источниками в Эгейском море были Милос и Гьяли .

Аджыгёл город и Гёлла-Даг вулкан были наиболее важными источниками в центральной Анатолии , один из наиболее важных источников районов в доисторическом Ближнем Востоке .

Доисторическое и историческое использование

Обсидиановый наконечник стрелы

Первое известное археологическое свидетельство использования было в Кариандуси (Кения) и других памятниках ашельской эпохи (начало 1,5 миллиона лет назад), датированных 700 000 г. до н.э., хотя по сравнению с эпохой неолита на этих местах было найдено очень мало объектов. Производство лезвий из обсидиана на Липари достигло высокого уровня сложности в конце неолита, и торговля велась до Сицилии, южной долины реки По и Хорватии. Обсидиановые лезвия использовались при ритуальном обрезании и перерезании пуповины новорожденных. Известно, что анатолийские источники обсидиана использовались в Леванте и современном Иракском Курдистане с времен примерно 12500 г. до н.э. Обсидиановые артефакты распространены в Телль-Браке , одном из первых городских центров Месопотамии, датируемом концом пятого тысячелетия до нашей эры. Обсидиан ценился в культурах каменного века, потому что, как и кремень , его можно было сломать, чтобы получить острые лезвия или наконечники стрел в процессе, называемом раскалыванием . Как и все стекло и некоторые другие природные породы, обсидиан раскалывается с характерным раковинным изломом . Его также полировали для создания ранних зеркал . Современные археологи разработали относительную систему датировки , датировку гидратации обсидиана , чтобы рассчитать возраст обсидиановых артефактов .

Европа

Обсидиановые артефакты впервые появились на европейском континенте в Центральной Европе в среднем палеолите и стали обычным явлением в верхнем палеолите , хотя есть исключения из этого правила. Обсидиан сыграл важную роль в передаче неолитических знаний и опыта . Этот материал в основном использовался для изготовления колотых инструментов, которые были очень острыми из-за своей природы. Артефакты из обсидиана можно найти во многих неолитических культурах по всей Европе. Источником обсидиана для культур, населявших территорию Греции и вокруг нее, был остров Мелос ; культура Старчево-Körös-Criş получены обсидиан из источников в Венгрии и Словакии, в то время как Cardium -Impresso культурного комплекса Приобретаемая обсидиана с острова обнажений центрального Средиземноморья . Благодаря торговле эти артефакты оказались в землях за тысячи километров от первоначального источника; это указывает на то, что они были очень ценимым товаром. У Джона Ди было зеркало, сделанное из обсидиана, которое было привезено из Мексики в Европу между 1527 и 1530 годами после завоевания региона Эрнандо Кортесом.

Ближний Восток и Азия

Обсидиановые инструменты из Тилькитепе, Турция, V тысячелетие до нашей эры. Музей анатолийских цивилизаций

В Убайде в 5-м тысячелетии до нашей эры клинки изготавливались из обсидиана, добытого из обнажений, расположенных на территории современной Турции . Древние египтяне использовали обсидиан, импортированный из восточного Средиземноморья и южной части Красного моря . В восточной части Средиземноморья этот материал использовался для изготовления инструментов, зеркал и декоративных предметов.

Использование старинного инструмента было основано на вулканической активности Японии . Другой пример - старый рудник Дзёмон .

Обсидиан также был найден в Гилате , месте в западном Негеве в Израиле . Восемь обсидиановых артефактов, относящихся к эпохе энеолита, найденные на этом месте, были прослежены до обсидиановых источников в Анатолии . Анализ нейтронной активации (NAA) на обсидиане, найденном на этом месте, помог выявить ранее неизвестные торговые маршруты и сети обмена.

Америка

Обсидиан обработал тарелки и другие изделия Виктором Лопесом Пелкастром из Нопалилло, Эпазоюкана, Идальго. На выставке в Museo de Arte Popular, Мехико .

Литический анализ помогает понять доиспанские группы в Мезоамерике . Тщательный анализ обсидиана в культуре или месте может оказаться весьма полезным для реконструкции торговли, производства и распределения и, таким образом, понимания экономических, социальных и политических аспектов цивилизации. Так обстоит дело в Яшчилане , городе майя, где были изучены даже последствия войны, связанные с использованием обсидиана и его обломками. Другой пример - археологические раскопки на прибрежных стоянках Чумаш в Калифорнии, указывающие на значительную торговлю с далекой стоянкой Каса Дьябло, Калифорния, в горах Сьерра-Невада .

Необработанные обсидиановые и обсидиановые лезвия с места майя Такалик Абадж

Доколумбовые мезоамериканцы использовали обсидиан широко и изощренно; в том числе резной и обработанный обсидиан для инструментов и декоративных предметов. Жители Мезоамерики также создали меч с обсидиановыми лезвиями, закрепленными в деревянном корпусе. Это оружие , называемое макуауитлем , могло причинять ужасные травмы, сочетая острый край обсидианового клинка с неровным порезом зазубренного оружия. Древковая версия этого оружия было названа tepoztopilli .

Некоторые жрецы ацтеков использовали обсидиановые зеркала для вызова видений и пророчеств. Они были связаны с Тескатлипокой , богом обсидиана и колдовства, имя которого можно перевести с языка науатль как «дымящееся зеркало».

Обсидиан, импортированный с Милоса , найден на минойском Крите .

Коренные американцы торговали обсидианом по всей Америке. Каждый вулкан и, в некоторых случаях, каждое извержение вулкана производит различимый тип обсидиана, что позволяет археологам проследить происхождение конкретного артефакта. Подобные методы отслеживания также позволили идентифицировать обсидиан в Греции как поступающий с островов Милос , Нисирос или Гьяли в Эгейском море . Обсидиановые ядра и клинки продавались на большом расстоянии от побережья.

В Чили обсидиановые инструменты из вулкана Чайтен были найдены в Чан-Чане, в 400 км к северу от вулкана, а также в местах в 400 км к югу от него.

Океания

Культура Lapita , активный по большой части Тихого океана около 1000 г. до н.э., сделал широкое применение обсидиана инструментов и занимается междугородной обсидиана торговли. Сложность технологии производства этих инструментов и осторожность при их хранении могут указывать на то, что помимо практического использования они ассоциировались с престижем или высоким статусом.

Обсидиан также использовался на Рапа-Нуи (остров Пасхи) для изготовления острых инструментов, таких как матайя и зрачки глаз их моаи (статуй), которые были окружены кольцами из птичьих костей. Обсидиан использовался для начертания глифов Ронгоронго .

Текущее использование

Обсидиан можно использовать для изготовления чрезвычайно острых ножей, а лезвия из обсидиана - это разновидность стеклянных ножей, изготовленных из натурального обсидиана вместо искусственного стекла. Некоторые хирурги используют обсидиан для изготовления лезвий скальпелей , хотя Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) не одобрило его для использования на людях. Хорошо изготовленные лезвия из обсидиана, как и любой стеклянный нож, могут иметь режущую кромку во много раз острее, чем хирургические скальпели из высококачественной стали: толщина режущей кромки лезвия составляет всего около 3 нанометров. Все металлические ножи имеют зазубренное лезвие неправильной формы, если смотреть под достаточно сильным микроскопом ; однако лезвия из обсидиана остаются гладкими даже при исследовании под электронным микроскопом . Одно исследование показало, что обсидиановые разрезы производили меньше воспалительных клеток и меньше грануляционной ткани в группе крыс через семь дней, но различия исчезли через двадцать один день. Дон Крэбтри выпустил хирургические обсидиановые лезвия и написал статьи на эту тему. В настоящее время обсидиановые скальпели можно купить для хирургического использования на подопытных животных .

Основным недостатком лезвий из обсидиана является их хрупкость по сравнению с лезвиями из металла, что ограничивает хирургическое применение лезвий из обсидиана множеством специализированных применений, где это не вызывает беспокойства.

Свинья, вырезанная из обсидиана в виде снежинок, длиной 10 сантиметров (4 дюйма). Отметины - сферолиты .

Обсидиан также используется в декоративных целях и как драгоценный камень . Он выглядит по-разному в зависимости от того, как его разрезать: в одном направлении он угольно-черный, а в другом - блестящий серый. « Слезы апачей » - это маленькие округлые самородки обсидиана, часто заключенные в серовато-белой матрице перлита .

Плинтусы для проигрывателей виниловых пластинок изготавливаются из обсидиана с 1970-х годов, например, серовато-черный цоколь SH-10B3 от Technics.

Смотрите также

Сноски

использованная литература

внешние ссылки