黑曜石

黑曜石。原圖鏈接

黑曜石（英語：Obsidian），是自然的火山玻璃，形成為噴出的火成岩 。它是由火山噴出的長絲熔岩快速冷卻而晶體生長最小時產生的。通常在流紋熔岩流的邊緣發現黑曜石流，其中的化學成分（高二氧化矽含量）會導致高粘度 ，在快速冷卻後，會形成由熔岩形成的天然玻璃。

目錄

概述

用於製造切割和穿孔工具

黑曜石是由快速冷卻的熔岩形成的 ，而熔岩是母體 。通過這種高粘度熔岩的原子擴散抑制解釋了晶體生長的缺乏。 黑曜石堅硬， 易碎且無定形 。因此，它的斷裂帶有鋒利的邊緣，被用於製造切割和穿孔工具，並且已被實驗性地用作手術刀刀片。當長石熔岩在長石熔岩流或火山穹頂的邊緣迅速冷卻時，或者當熔岩在與水或空氣突然接觸期間冷卻時，黑曜岩可能發生擠出形成。當長絲熔岩沿堤防邊緣冷卻時，可能會形成黑曜石的侵入性形成。儘管現在很少科學家堅持這一假設，仍有許多人曾以Tektite認為是月球火山爆發產生的黑曜石。

類礦物與水合成珍珠岩

黑曜石是類礦物 ，但不是真正的礦物，因為它不是玻璃，而是結晶的 。此外，其成分變化太大，無法歸類為礦物質。有時被歸類為類礦物 。

儘管黑曜石的顏色通常較暗，類似於玄武岩之類的鎂鐵質岩石，但黑曜石的成分極為長。黑曜石主要由SiO2二氧化矽組成，通常為70％或更多。具有相似成分的結晶岩包括花崗岩和流紋岩 。由於黑曜石在地球表面是亞穩態的（隨著時間的流逝，玻璃變成細晶粒的礦物晶體），因此沒有發現比白堊紀時期更早的黑曜石。水的存在加速了黑曜石的轉變。儘管新近形成的黑曜石的水含量低，通常少於1％（重量）水，當暴露於地下水中時它逐漸水合 ，形成珍珠岩 。

起源和屬性

拋光的雪花黑曜石，通過摻入方石英晶體形成

……在各種形式的玻璃中，我們可以認為是黑曜石玻璃，這種物質與埃塞俄比亞的黑曜石[i]所發現的石頭非常相似。 - 老普林尼（Pliny the Elder） ，《 自然史》 36,67（AD 77）

羅馬長老普林尼（Pliny the Rome）將《 自然歷史英語》譯成英文，其中包含幾句有關被稱為「黑曜石」（ lapis obsidianus ）的火山玻璃的發現，這是由羅馬探險家Obsidius在埃塞俄比亞發現的。

不同屬性樣貌的黑曜石

純黑曜石的外觀通常較暗，儘管顏色會根據存在的雜質而有所不同。鐵和其他過渡元素可能會使黑曜石具有深棕色至黑色的顏色。 大多數黑曜石都含有磁鐵礦（一種氧化鐵）的納米夾雜物 。很少的黑曜石樣品幾乎是無色的。在某些寶石中，黑色玻璃中包含方石英礦物小，白色，放射狀簇狀晶體（球晶）會產生斑點或雪花圖案（雪花黑曜石）。黑曜石可能包含熔岩流中殘留的氣泡，沿著熔融岩石在冷卻前流動時形成的層排列。這些氣泡會產生有趣的效果，例如金色光澤（黑曜石光澤）。彩虹狀虹彩光澤（火黑曜石）是由磁鐵礦 納米顆粒的夾雜物引起的，產生薄膜干擾 。來自墨西哥的彩色條紋黑曜石（ 彩虹黑曜石 ）含有取向的納米鈣長石納米棒 ，這些納米棒通過薄膜干涉引起彩虹條紋效應。

發生時間

可以在阿根廷 ，亞美尼亞 ，亞塞拜然，澳大利亞 ，[22] 加拿大 ，智利 ，喬治亞州 ，薩爾瓦多 ，希臘 ，瓜地馬拉 ，冰島 ，義大利 ，日本 ，肯亞 ，墨西哥 ，紐西蘭 ，巴布亞新幾內亞 ，秘魯 ，蘇格蘭 ，加那利群島 ，土耳其和美國 。在北美西部喀斯喀特山脈的紐伯里火山和麥德肯湖火山的破火山口中以及在加利福尼亞州內華達山脈以東的因紐火山口內，發現了可能需要增加的黑曜石流。黃石國家公園的山腰上有黑曜石，位於猛mm溫泉和諾里斯間歇泉盆地之間 ，在美國其他許多州（包括亞利桑那州 ，科羅拉多州 ，新墨西哥州 ，德克薩斯州 ，猶他州和華盛頓州 ，俄勒岡州 和愛達荷州 。 黑曜石也可以在美國東部的維吉尼亞州 ，賓夕法尼亞州和北卡羅來納州找到。

地中海中部只有四個主要礦床地區：利帕里（Lipari），潘泰萊里亞（Pantelleria），帕爾瑪羅拉（Palmarola）和蒙特阿奇（Monte Arci）。Acıgöl鎮和GöllüDağ火山是安納托利亞中部的最重要來源，而安那托利亞是史前近東地區最重要的來源地區之一 。

史前和歷史用途

黑曜石箭頭

使用的第一個已知考古證據是在Kariandusi （肯尼亞）和其他Acheulian時期（公元前150萬年）（公元前70萬年），儘管在這些地點相對於新石器時代只有很少的物體。在利帕里附近地區的新石器時代陶器中使用黑曜石的行為在經過兩個星期的路程後明顯減少。大約從公元前12500年開始，黎凡特和現代伊拉克庫爾德人就使用了黑曜石的安那托利亞人來源。最早的經過證明的文明用途可以追溯到公元前五千年晚期，這是從Tell Brak的發掘中得知的。黑曜石在石器時代的文化中很有價值，因為像火石一樣，黑曜石可能會斷裂而產生鋒利的刀片或箭頭。像所有玻璃和其他天然存在的岩石一樣，黑曜石破裂並伴有貝殼狀貝殼破裂 。它也被拋光以製造早期的鏡子。現代考古學家已經開發出一種相對的測年系統，即黑曜石水合測年法 ，以計算黑曜石人工製品的年齡。

歐洲

黑曜石製品最早出現在中歐舊石器時代的中歐歐洲大陸，並在上古石器時代很常見，儘管有例外。 黑曜石在新石器時代知識和經驗的傳播中發揮了重要作用。該材料主要用於生產切屑工具 ，由於其性質， 切屑工具非常鋒利。 黑曜石製成的文物可以在歐洲的許多新石器時代文化中找到。黑曜石起源於希臘境內和周圍的文化是梅洛斯島; Starčevo-Körös-Criş文化從匈牙利和斯洛伐克的來源獲得黑曜石，而Cardium- Impresso文化建築群則從地中海中部的島露頭獲得了黑曜石。 通過交易，這些文物最終到達了距原始來源數千公里的土地上。 這表明它們是一種極有價值的商品。約翰·迪（John Dee）有一面黑曜石製成的鏡子，在埃爾南多·科爾特斯（HernandoCortés）征服該地區之後，於1527年至1530年從墨西哥帶到歐洲。

中東地區

在公元前五千年的烏拜德 ，刀片是用黑曜石製成的，這些黑曜石是從位於現代土耳其的露頭中提取的。古埃及人使用從地中海東部和南部紅海地區進口的黑曜石。黑曜石由於其靈巧性和敏銳性也被用於割禮的割禮中。在地中海東部地區，這種材料被用來製造工具，鏡子和裝飾物。在以色列 內蓋夫西部的 吉拉特（Gilat）也發現了黑曜石。 在此地點發現了八塊可追溯至石器時代的黑曜石文物，可追溯到安納托利亞的黑曜石來源。在該站點發現的黑曜石的中子活化分析（NAA）有助於揭示以前未知的貿易路線和交易網絡。

美洲

黑曜石由伊帕佐尤坎（Nodalillo），伊帕佐尤坎（Hidalgo）的諾帕里洛（Nopalillo）的維克托·洛佩茲·佩爾卡斯特（Victor Lopez Pelcastre）加工成盤子和其他物品。在墨西哥城的大眾藝術博物館展出。岩性分析有助於了解中美洲的西班牙裔人群。對一個文化或某個地方的黑曜石進行仔細的分析，對於重建商業，生產和分銷，從而了解文明的經濟，社會和政治方面，可能會大有用處。 Yaxchilán （瑪雅人的城市）就是這種情況，甚至在研究戰爭影響時都與黑曜石的使用及其碎片有關。 另一個例子是加利福尼亞沿海丘馬什（Chumash）遺址的考古恢復，表明與加利福尼亞 內華達山脈（Sierra Nevada Mountains）的卡薩·迪亞布洛 （Casa Diablo）的遙遠遺址進行了大量貿易。

中美洲前哥倫比亞人 對黑曜石的使用廣泛而復雜。 包括經過雕刻和加工的黑曜石，用於工具和裝飾物。 中美洲人還用木製的黑曜石刀片製成了一種劍。 這種武器叫做「 macuahuitl」 ，它將黑曜石刀片的鋒利刀刃與鋸齒狀武器的參差不齊的切口結合在一起，可能會造成嚴重傷害。這種武器的極臂版本稱為tepoztopilli 。

一些阿茲台克神父使用黑曜石鏡來使視覺變幻並做出預言。 他們與黑曜石和巫術之神Tezcatlipoca有聯繫，他的名字可以從納瓦特爾語翻譯為「吸煙鏡」。

美洲原住民在整個美洲交易黑曜石。 每個火山以及在某些情況下每個火山噴發都會產生一種獨特的黑曜石類型，從而使考古學家能夠追蹤特定人工製品的起源。 類似的追蹤技術也使希臘的黑曜石被確定為來自愛琴海的米洛斯島 ，尼西羅斯島或加里亞島。黑曜石的核心和葉片從海岸向內陸遠距離交易。在智利，人們發現了距離柴滕火山以北的黑曜石工具，距離該火山以北400公里（250英里），也位於火山以南400公里處。

復活節島

黑曜石還被用在Rapa Nui（復活節島）上，用於邊緣工具，例如（Mataia和其Moai 雕像）的眼睛瞳孔，它們被鳥骨環包圍。[49]黑曜石被用來銘刻龍戈羅尼戈字形 。

當前使用

精製刀刃比優質鋼手術刀鋒利

黑曜石刀可以用來製造非常鋒利的刀，黑曜石刀片是一種玻璃刀，它是使用天然黑曜石而不是人造玻璃製成的。黑曜石被一些外科醫生用於手術刀刀片，儘管沒有被美國食品藥物管理局（FDA）批准用於人類。像任何玻璃刀一樣，精心製作的黑曜石刀片的刀刃比優質鋼手術刀要鋒利許多倍：刀片的刀刃僅約3納米厚。在足夠堅固的顯微鏡下觀察時，即使是最鋒利的金屬刀也有鋸齒狀，不規則的刀片；即使在電子顯微鏡下檢查 ，黑曜石刀片仍是光滑且均勻的。

用於動物手術

一項研究發現，在一組大鼠中，黑曜石切口在第7天產生的炎症細胞更少，肉芽組織更少，儘管21天後沒有發現差異。唐·克拉布特里（Don Crabtree）生產了用於手術和其他用途的黑曜石刀片，並就該主題撰寫過文章。目前可以購買黑曜石手術刀，以外科手術方式用於研究動物 。

裝飾和作為寶石收藏

黑曜石也用於裝飾目的和作為寶石 。根據切割方式的不同，它呈現出不同的外觀：一個方向是黑色，而另一個方向是灰色。 「 阿帕奇人的眼淚 」是通常嵌在灰白色珍珠岩 基質中的圓形小黑曜石塊。自1970年代以來，用於音頻轉盤的底座由黑曜石製成：例如Technics的灰黑色SH-10B3底座。

文學價值

在《 冰與火之歌》和 《權力的遊戲》故事的虛構世界中，黑曜石被稱為「龍玻璃」。