Кіріспе

Табиғи түрде кездесетін жанартау шынысы

Обсидиан (/ə//b/'s//ɪ//d//i//.//ən//, /ɒ//b// / əbSIDeeən ob) – жанартаудан шығарылған лаваның кристаллдануы минимал болғанда жылдам суып, пайда болатын табиғи жанартау шынысы. Бұл магмалық тау жынысы. Обсидиан кремний, оттегі, алюминий, натрий және калий сияқты жеңіл элементтерге бай фелсикалық лавадан түзіледі. Ол көбінесе обсидиан ағындары деп аталатын риолиттік лава ағындарының шеттерінде кездеседі. Бұл ағындардың құрамында кремнийдің мөлшері жоғары болғандықтан, олардың тұтқырлығы зор. Жоғары тұтқырлық лава ішіндегі атомдардың таралуын (диффузиясын) шектеп, минералды кристаллдардың пайда болуының алғашқы кезеңін – ядролануды (нуклеацияны) тежейді. Бұл жылдам суытумен бірге лавадан табиғи шынының түзілуіне әкеледі. Обсидиан қатты, сынғыш және аморфты, сондықтан ол өткір қырлы сынықтарға бөлінеді. Бұрын ол кесу және тесу құралдарын жасау үшін қолданылған, сондай-ақ тәжірибелік түрде хирургиялық скальпельдің пышақтары ретінде де пайдаланылған.

Шығу тегі және қасиеттері

Римдік жазушы Плиний Ескінің «Табиғи тарих» кітабында римдік саяхатшы Обсидиус Эфиопияда тапқан обсидиан (lapis obsidianus) деп аталатын жанартау шынысы туралы бірнеше сөйлем жазылған. Обсидиан тез суыған лавадан түзіледі, ол бастапқы материал болып табылады. Обсидианның экструзивті түзілуі фелсикалық лава ағынының немесе жанартау конусының жиектерінде тез суығанда, немесе лава сумен немесе ауамен кенеттен жанасқанда жүзеге асуы мүмкін. Фелсикалық лава тік жарық бойымен салқындағанда обсидианның интрузивті түзілуі мүмкін. Көптеген адамдар тектиттерді айдағы жанартаулық атқыштардан пайда болған обсидиан деп ойлаған, бірақ қазір бұл гипотезаны аз ғалымдар қолдайды. Обсидиан минералға ұқсас, бірақ нағыз минерал емес, себебі шыны ретінде ол кристалдық емес; сонымен қатар, оның құрамы минерал ретінде жіктелу үшін тым өзгермелі. Кейде ол минералоид ретінде жіктеледі. Обсидиан көбінесе қараңғы түсті болады, бірақ базальт сияқты мафикалық тастарға ұқсас, обсидианның құрамы өте фелсикалық. Обсидианның негізгі құрамы – 70% немесе одан да көп салмақты SiO2 (кремнезем). Оның құрамына ұқсас кристалдық тастарға гранит және риолит жатады. Обсидиан Жер бетінде тұрақсыз болғандықтан (уақыт өте келе шыны шыныдан айырылып, ұсақ кристалды минералға айналады), миоценнен бұрынғы обсидиан сирек кездеседі. Ескі обсидиандардың мысалдарына кредалық біріктірілген туф және жартылай шыныдан айырылған ордовик перлиті жатады. Судың болуы обсидианның осы түрленуін жылдамдатады. Жаңадан пайда болған обсидианның су құрамы төмен, әдетте салмағы бойынша 1%-дан кем, бірақ жер асты суларына ұшырағанда ол біртіндеп суланады, нәтижесінде перлит пайда болады. Таза обсидиан көбінесе қараңғы болып көрінеді, бірақ оның түсі қоспаларға байланысты өзгереді. Темір және басқа да өткіш металдар обсидианға қоңырдан қара түс бере алады. Көптеген қара обсидиандар магнит, темір оксидінің нано кіріктірілімдерін қамтиды. Обсидианның өте сирек үлгілері дерлік түссіз болады. Кейбір тастарда қара шыныға кристобалит минералының кішкентай, ақ, радиалды жиналған кристалдары (сферулиттер) қосылып, дақты немесе қар ұйымды үлгін (қар ұйымды обсидиан) құрайды. Обсидианда лава ағынынан қалған газ көпіршіктерінің үлгілері болуы мүмкін, олар балқыған тау жынысы суығанша ағып өткен қабаттар бойымен орналасады. Бұл көпіршіктер алтынды жылтыр (жылтыр обсидиан) сияқты қызықты әсерлерді тудыруы мүмкін. Магнит нано бөлшектерінің кіріктірілуінен туындаған көкжиектей жылтырлық (өрт обсидианы) жұқа пленкалық интерференцияны тудырады. Мексикадан алынған түрлі-түсті, жолақты обсидиан (жасыл желек) геденбергиттің бағытталған нано таяқшаларын қамтиды, олар жұқа пленкалық интерференция арқылы жасыл желек жолақты әсерін тудырады. Канада, Чили, Грузия, Эквадор, Сальвадор, Грекия, Гватемала, Венгрия, Исландия, Индонезия, Италия, Жапония, Кения, Мексика, Жаңа Зеландия, Папуа-Жаңа Гвинея, Перу, Ресей, Шотландия, Канар аралдары, Түркия және АҚШ. Обсидиан ағындары, олармен серуендеуге болады, Каскадтық жотадағы Ньюберри жанартауы мен Медицина көлі жанартауының кратерлерінде, сондай-ақ Калифорниядағы Сьерра-Неваданың шығысындағы Иньо кратерлерінде табылады. Йеллоустоун ұлттық паркі Маммут ыстық бұлақтары мен Норрис гейзер алабы арасында орналасқан обсидианды тау беткейіне ие, ал оның кен орындары Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Техас, Юта, Вашингтон, Орегон және Айдахо сияқты көптеген басқа батыс АҚШ штаттарында да кездеседі. Орта Жерорта теңізінде тек төрт ірі кен орындары бар: Липари, Пантеллерия, Палмарола және Монте Арчи (Сардиния). Эгей теңізіндегі ежелгі көздер Милос және Гьяли болды. Ацигол қаласы мен Геллу Даг жанартауы Анатолияның орталық бөлігіндегі ең маңызды көздері болды, бұл Тарихқа дейінгі Таяу Шығыстағы маңызды көздердің бірі.

Тарихи және тарихи қолданысы

Кеңінен танылған археологиялық деректерге сүйенсек, пайдаланудың алғашқы белгілері 700,000 ж.б.д. мерзімінде Кариандусиде (Кения) және Ашель дәуірінің басқа да жерлерінде (1,5 миллион жыл бұрын басталган) кездеседі, бірақ бұл орындарда неолит дәуірімен салыстырғанда өте аз заттар табылды. Липаридегі обсидиан жапырақшаларын (bladelets) жасау неолит дәуірінің соңына қарай жоғары деңгейге жеткен, және олар Сицилия, По өзенінің оңтүстік аңғары мен Хорватияға дейін саудаланып келген. Обсидианнан жасалған жапырақшалар сүндеттеу рәсімдерінде және жаңа туған нәрестелердің кіндік бауын кесуде қолданылған. Анатолиядағы обсидианның көздері б.з.б. шамамен 12,500 жылдан бастап Левант және қазіргі Ирак Курдистанында қолданылған материал екені белгілі. Обсидиан артефактілері б.з.д. соңғы бесінші мыңжылдыққа жататын Телл Брак, Месопотамияның ең ерте қалалық орталықтарының бірінде көптеп табылды. Обсидиан Тас дәуірі мәдениеттерінде бағалы болды, себебі кремний сияқты, оны қағып өткір пышақтар немесе жебе ұштарын жасауға болады. Барлық шынылар мен кейбір табиғи тастар сияқты, обсидиан да ерекше конхоидтық сынықпен сынады. Одан соң оны жылтыратып, алғашқы айналарды жасады. Қазіргі археологтар обсидиан артефактілерінің жасын анықтау үшін обсидианның гидратациялануын зерттеу әдісін әзірледі.

Еуропа

Обсидиан артефактілері алғаш рет Еуропа құрлығында Орта палеолит дәуірінде пайда болды және Жоғарғы палеолитте кеңінен таралды, бірақ мұнда да ерекшеліктер бар. Обсидиан неолиттік білім мен тәжірибелерді таратуда маңызды рөл атқарды. Бұл материал негізінен өте өткір болу қасиетіне ие болғандықтан, жаңылған құралдар жасау үшін қолданылды. Обсидианнан жасалған заттар Еуропаның көптеген неолиттік мәдениеттерінде табылады. Грекия аумағында және оның төңірегінде өмір сүрген мәдениеттер үшін обсидианның көзі Милос аралы болды; Starčevo–Körös–Criș мәдениеті Венгрия мен Словакиядағы кен орындарынан обсидиан алды, ал Cardium Impresso мәдени кешені Орта Жертеңіздің аралдық шығыңқыларынан обсидианмен қамтамасыз етілді. Сауда арқылы бұл артефактілер бастапқы көзінен мыңдаған шақырым қашықтықтағы жерлерге жетті, бұл олардың жоғары бағаланатын тауар екенін көрсетеді. Джон Дидің 1527-1530 жылдары Мексикадан Еуропаға, Хернандо Кортестің аймақты жаулап алуынан кейін әкелінген обсидианнан жасалған айнасы болды.

Таяу Шығыс және Азия

5 мыңжылдықта б.з.д. Убайд мәдениетінде қазіргі Түркиядағы шығу телімдерден алынған обсидианнан пышақтар жасалған. Ежелгі египеттіктер Шығыс Жерорта теңізі және Оңтүстік Қызыл теңіз аймақтарынан импортталған обсидианды пайдаланған. Шығыс Жерорта теңізі аймағында бұл материал құралдар, айналар және әсемдік заттарын жасауға қолданылған. Жапониядағы жанартаулық белсенділік аймақтарында обсидиан құралдарын қолдану кездескен. Обсидиан Жомон кезеңінде өндірілген. Обсидиан Израильдің батыс Негев аймағындағы Гилаттан да табылды. Бұл жерде табылған халколит дәуіріне жататын сегіз обсидиан артефактісі Анадолиядағы обсидиан кеніштерімен байланыстырылды. Осы жерде табылған обсидианды нейтрондық активация арқылы талдау (НАА) бұрын белгісіз сауда жолдары мен алмасу желілерін анықтауға көмектесті.

Америка

Лифтік талдау Месоамерикадағы Испаниялық кезеңге дейінгі халықтарды түсінуге көмектеседі. Мәдениетте немесе бір жерде обсидианды мұқият талдау сауда, өндіріс және таратуды қайта құруға, соның арқылы өркениеттің экономикалық, әлеуметтік және саяси аспектілерін түсінуге зор көмек береді. Бұл Яхчилан қаласында да орын алды, онда обсидианды қолданумен және оның қалдықтарымен байланысты тіпті соғыс салдары да зерттелді. Тағы бір мысал – Калифорниядағы жағалау Чумаш ескерткіштеріндегі археологиялық қазбалар, бұл Сиерра-Невададағы Каса-Диабло ыстық бұлақтарымен қашықтықта сауда жасалғанын көрсетеді. Колумбияға дейінгі Мезоамерикалықтардың обсидианды қолдануы кең және күрделі болды, оның ішінде құралдар мен сәндік бұйымдар үшін ою-өрнектелген және өңделген обсидиан. Мезоамерикалықтар сондай-ақ ағаштан жасалған қынына орнатылған обсидиан пышақтары бар семсердің бір түрін жасады. Макуахуитль деп аталатын бұл қару обсидианның өткір жиегі мен тісті қарудың қиылысын біріктіріп, қорқынышты жарақаттар келтіруге қабілетті еді. Бұл қарудың сапты нұсқасы тепозтопилли деп аталды. Кейбір Ацтек жұбындары көріпкелдік пен болжам жасау үшін обсидиан айналарын қолданды. Олар обсидиан және сиқыр құдайы Тезкатлипокамен байланысты болды, оның аты науатль тілінен «Түтіндік Көленке» деп аударылады. Ұқсас іздеу әдістері Грециядағы обсидианның Эгей теңізіндегі Милос, Нисирос немесе Гьяли аралдарынан келгенін анықтауға мүмкіндік берді. Обсидиан ядролары мен пышақтары жағалаудан алыс жерлерге саудаға шығарылды. Чилиде Чайтен жанартауынан табылған обсидиан құралдары жанартаудан солтүстікке қарай Шаң-Чанда, сондай-ақ оңтүстікке қарай 400 км жерде де табылды.

Океания

1000 жылға дейін Тынық мұхитының кең аумағында өркендеген Лапита мәдениеті обсидианнан жасалған құралдарды кеңінен пайдаланды және алыс қашықтарға обсидиан саудасын жүргізді. Осы құралдарды жасау технологиясының күрделілігі және оларды сақтаудағы мұқияттық олардың тек тұрмыстық қолданыстан асып, мәртебе мен жоғары статустың белгісі болуы мүмкін екенін көрсетеді. Обсидиан Рапа-Нуи (Пасха аралы) жерінде Матайя сияқты кескіш құралдар жасауға, сондай-ақ олардың Моаи (мүсіндері) көздерінің оқушыларын жасауға қолданылды, олар құс сүйектерінен жасалған сақиналармен шеңберленген. Обсидиан Ронгоронго жазуларын жазу үшін де пайдаланылған.

Қазіргі қолданылуы

Обсидиан өте өткір пышақтар жасауға қолданылады, ал обсидиан пышақтары – табиғи обсидианнан жасалған шыны пышақтардың бір түрі, өндірілген шынының орнына. Кейбір хирургтар обсидианды скальпельдің жарақтары үшін пайдаланады, бірақ АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) оны адамдарда қолдануға бекітпеген. Сапалы обсидиан пышақтарының кесу жиегі, кез келген шыны пышақ сияқты, жоғары сапалы болат хирургиялық скальпельдерден әлдеқайда өткір болуы мүмкін: пышақтың кесу жиегінің қалыңдығы шамамен үш нанометрді құрайды. Барлық металл пышақтар жеткілікті күшті микроскоппен қарағанда тігіршікті, тегіс емес болып көрінеді, ал обсидиан пышақтары тіпті электронды микроскоппен қарағанда да тегіс болып қалады. Бір зерттеуде обсидианмен жасалған кесіктердің егеуқұйрықтар тобында жеті күннен кейін аз қабыну жасушаларын және азырақ грануляциялық тінді тудырғаны анықталды, бірақ жиырма бір күннен кейін бұл айырмашылықтар жойылды. Дон Крэбтри хирургиялық обсидиан жарақтарын жасады және осы тақырыпта мақалалар жазды. Обсидиан пышақтарының басты кемшілігі – металл пышақтарына қарағанда олардың нашар беріктігі, сондықтан обсидиан пышақтарының хирургиялық қолданылуы осы мәселе туындамайтын арнайы жағдайлармен шектеледі. Ол кесілу жолына байланысты әртүрлі көрініс береді: бір бағытта қара, ал екінші бағытта жылтыр сұр түсті. "Апачи көз жастары" – сұрғылт ақ перлит матрицасына кіріктірілген кішкентай дөңгелек обсидиан кесектері. 1970 жылдардан бері аудио дискілерге арналған плинтустар обсидианнан жасалып келеді, мысалы Technics компаниясының сұрғылт қара SH 10B3 плинтусы.