黒曜石

黒曜石
黒曜石
一般的な
カテゴリ	火山ガラス
識別
色	通常は黒色だが、緑や茶色のこともある。稀に黄色、オレンジ、赤、青のこともある
骨折	貝殻状
モース硬度	5–6
光沢	硝子体
比重	2.4頃
光学特性	半透明
その他の特徴	質感: 滑らか、ガラス状
参考文献

黒曜石（/ ə b ˈ s ɪ d i . ən、ɒ b -/ əb- SID -ee-ən ob-）^[5]は、火山から噴出した溶岩が結晶の成長を最小限に抑えながら急速に冷却して形成される天然の火山ガラスです。火成岩です。^[6]

黒曜石は珪長質溶岩から生成され、ケイ素、酸素、アルミニウム、ナトリウム、カリウムなどの軽い元素が豊富に含まれています。黒曜石は、黒曜石流として知られる流紋岩質溶岩流の縁でよく見られます。これらの流はシリカの含有量が多いため、粘度が高くなります。粘度が高いため、溶岩中の原子の拡散が妨げられ、鉱物結晶形成の最初のステップ（核形成）が妨げられます。急速な冷却と相まって、溶岩から天然ガラスが形成されます。^[7]

黒曜石は硬くて脆く、非晶質であるため、鋭い角を持って割れる。過去には、切断や穿孔の道具の製造に使用され、実験的に外科用メスの刃として使用されたこともある。^[8]

起源と特性

ローマの作家大プリニウスの『博物誌』には、ローマの探検家オブシディウスがエチオピアで発見した黒曜石（ラピス・オブシディアヌス）と呼ばれる火山ガラスについての記述が数行ある。 ^[9]^[10]^[11]^[12]

黒曜石は急速に冷却された溶岩を母岩として形成されます。^[13]^[14]^{[15]黒曜石の噴出形成は、}珪長質溶岩が珪長質溶岩流や火山ドームの縁で急速に冷却された場合、または溶岩が水や空気と突然接触して冷却された場合に発生することがあります。黒曜石の貫入形成は、珪長質溶岩が岩脈の縁に沿って冷却された場合に発生することがあります。 [ ^16]^[17]

テクタイトはかつては月の火山噴火によって生成された黒曜石であると多くの人に考えられていましたが^{[18] 、現在ではこの}仮説を支持する科学者はほとんどいません。^[19]

黒曜石は鉱物に似ているが、ガラスであるため結晶化していないため、真の鉱物ではない。また、その組成は鉱物として分類するには多様すぎる。鉱物質として分類されることもある。^{[20]黒曜石は通常、}玄武岩などの苦鉄質岩と同様に暗い色をしているが、黒曜石の組成は極めて珪長質である。黒曜石は主にSiO ₂ (二酸化ケイ素)で構成されており、通常重量の70%以上を占める。残りはさまざまな量の他の酸化物で構成されており、そのほとんどはアルミニウム、鉄、カリウム、ナトリウム、カルシウムの酸化物である。^[21]^[22]同様の組成を持つ結晶質岩石には、花崗岩や流紋岩がある。黒曜石は地球の表面で準安定であるため（時間が経つにつれてガラスが失透し、細粒の鉱物結晶になる）、中新世より古い黒曜石はまれである。例外的に古い黒曜石には、白亜紀の溶結凝灰岩と部分的に失透したオルドビス紀のパーライトがあります。^[23]この黒曜石の変化は水の存在によって加速されます。新しく形成された黒曜石の水分含有量は通常重量の1%未満と低いですが、^[24]地下水にさらされると徐々に水分を含んだ状態になり、パーライトを形成します。

純粋な黒曜石は通常見た目が暗いが、その色は含まれる不純物によって変化する。鉄やその他の遷移元素により、黒曜石は暗褐色から黒色になる。ほとんどの黒曜石には、酸化鉄である磁鉄鉱のナノ内包物が含まれている。^[25]黒曜石のサンプルでほぼ無色のものはごくわずかである。一部の石では、黒色ガラスにクリストバライト鉱物の小さな白色の放射状結晶（球晶）が内包されており、しみや雪の結晶のような模様になっている（雪の結晶黒曜石）。黒曜石には、溶岩流から残ったガス泡の模様が含まれていることがあり、これは溶融岩が冷却される前に流れていたときに形成された層に沿って並んでいる。これらの泡は、金色の光沢（光沢黒曜石）などの興味深い効果を生み出すことができる。虹のような光沢（ファイアー黒曜石）は、薄膜干渉を生み出す磁鉄鉱ナノ粒子の内包物によって生じる。^[26]メキシコ産のカラフルな縞模様の黒曜石（レインボーオブシディアン）には、ヘデンベルグ輝石の配向ナノロッドが含まれており、薄膜干渉によって虹色の縞模様効果を生み出します。^[25]

発生

黒曜石は、流紋岩質の噴火が起こった火山の近くで見つかります。アルゼンチン、アルメニア、アゼルバイジャン、オーストラリア、^[27]カナダ、チリ、ジョージア、エクアドル、エルサルバドル、ギリシャ、グアテマラ、ハンガリー、アイスランド、インドネシア、イタリア、日本、ケニア、メキシコ、ニュージーランド、パプアニューギニア、ペルー、ロシア、スコットランド、カナリア諸島、トルコ、アメリカ合衆国で見つかります。北アメリカ西部のカスケード山脈にあるニューベリー火山(ビッグ・オブシディアン・フロー、 ^[28] 700エーカー) とメディシン・レイク火山のカルデラ内、およびカリフォルニア州のシエラネバダ山脈東側のインヨー・クレーターでは、歩いて上ることができるほど大きな黒曜石の流れが見つかります。イエローストーン国立公園には、マンモスホットスプリングスとノリスガイザー盆地の間に黒曜石を含む山腹があり、アリゾナ州、コロラド州、ニューメキシコ州、テキサス州、ユタ州、ワシントン州、^[29]オレゴン州^[30]、アイダホ州など、米国西部の他の多くの州でも鉱床が見つかります。

地中海中部には、リパリ島、パンテッレリア島、パルマローラ島、モンテアルチ島（サルデーニャ島）の4つの主要な鉱床地域しかありません。^[31]

エーゲ海の古代の史跡としてはミロス島とギャリ島がある。^[32]

アジュギョルの町とギョリュダグ火山は、中央アナトリア地方で最も重要な資源であり、先史時代の近東でも重要な資源源の一つであった。^[33]^[34]^[35]

先史時代と歴史的使用

使用に関する最初の考古学的証拠は、紀元前70万年のアシュール文化（150万年前から）のカリアンドゥシ（ケニア）およびその他の遺跡で発見されたが、新石器時代と比較するとこれらの遺跡で発見された物品はごくわずかである。[ ^36]^[37]^[38]^[39]^[40]リパリ島の黒曜石の小刃の製造は、新石器時代後期までには非常に洗練されたレベルに達し、シチリア島、ポー川南部の渓谷、クロアチアまで取引されていた。^{[41]黒曜石の小刃は、儀式的な}割礼や新生児のへその緒の切断に使用された。 ^[42]アナトリア産の黒曜石は、紀元前12,500年頃からレバント地方や現代のイラク・クルディスタンで使用されていたことが知られている。^[43]黒曜石の遺物は、紀元前5千年紀後半のメソポタミア最古の都市中心地の一つであるテル・ブラクでよく見られます。 ^{[44]黒曜石は、}石器時代の文化では、フリントのように、ナッピングと呼ばれるプロセスで割って鋭い刃や矢じりを作ることができたため、重宝されていました。すべてのガラスや他の天然の岩石と同様に、黒曜石は特徴的な貝殻状の割れ方をします。また、磨いて初期の鏡を作ることも行われました。現代の考古学者は、黒曜石の遺物の年代を計算するために、相対的な年代測定システムである黒曜石水和年代測定を開発しました。

ヨーロッパ

黒曜石の工芸品は、中期旧石器時代の中央ヨーロッパでヨーロッパ大陸に初めて現れ、例外はあるものの、後期旧石器時代までに一般的になりました。黒曜石は、新石器時代の知識と経験の伝達において重要な役割を果たしました。この素材は主に、その性質上非常に鋭い欠けた道具の製作に使用されました。黒曜石で作られた工芸品は、ヨーロッパ全土の多くの新石器時代文化で見ることができます。ギリシャ領土とその周辺に居住していた文化の黒曜石の産地はミロス島でした。スタルチェヴォ・ケレシュ・クリシュ文化はハンガリーとスロバキアの産地から黒曜石を入手し、カルディウム・インプレッソ文化複合体は中央地中海の島の露頭から黒曜石を入手しました。貿易を通じて、これらの工芸品は元の産地から数千キロ離れた土地にたどり着きました。これは、これらが非常に価値のある商品であったことを示しています。 [ ^45] ジョン・ディーは黒曜石で作られた鏡を持っていたが、それはエルナン・コルテスがこの地域を征服した後の1527年から1530年の間にメキシコからヨーロッパに持ち込まれたものであった。^[46]

中東とアジア

紀元前5千年紀のウバイド朝では、現在のトルコにある露頭から採掘された黒曜石から刃物が製造されていました。^[47]古代エジプト人は地中海東部と紅海南部地域から輸入された黒曜石を使用していました。地中海東部地域では、この材料は道具、鏡、装飾品を作るのに使用されました。^[48]

日本では火山活動の活発な地域の近くで黒曜石の道具が使われていた。^[49]^[50]黒曜石は縄文時代に採掘されていた。

黒曜石はイスラエルのネゲブ西部のギラト遺跡でも発見されている。この遺跡で発見された銅器時代の黒曜石の遺物8点は、アナトリア地方の黒曜石の産地まで遡ることができる。この遺跡で発見された黒曜石の中性子放射化分析（NAA）は、これまで知られていなかった交易ルートや交換ネットワークを明らかにするのに役立った。^[51]

アメリカ大陸

イダルゴ州エパソユカン、ノパリジョのビクター・ロペス・ペルカストレが皿やその他の器に加工した黒曜石。メキシコシティの人民美術館に展示されている。

石器分析は、メソアメリカのスペイン以前の集団を理解するのに役立つ。文化や場所における黒曜石の注意深い分析は、商業、生産、流通を再構築し、それによって文明の経済的、社会的、政治的側面を理解するのに大いに役立つ可能性がある。これは、黒曜石の使用とその破片に関連した戦争の影響さえも研究されているマヤの都市ヤシュチランの場合である。 ^{[52]もう1つの例は、カリフォルニアの沿岸}チュマシュ遺跡での考古学的発見であり、シエラネバダ山脈の遠く離れたカサディアブロホットスプリングス遺跡とのかなりの交易を示している。^[53]

コロンブス以前のメソアメリカ人は、道具や装飾品に黒曜石を彫刻したり加工したりするなど、黒曜石を広範囲かつ高度に利用していました。メソアメリカ人は、木製の胴体に黒曜石の刃を取り付けたタイプの剣も作りました。マクアウィトルと呼ばれるこの武器は、黒曜石の刃の鋭い切れ味と鋸歯状の武器の不規則な切れ味を組み合わせ、恐ろしい傷を負わせることができました。この武器の長柄武器バージョンは、テポストピリと呼ばれていました。

黒曜石の鏡は、アステカの司祭たちが幻影を呼び起こし、予言をするために使われた。黒曜石と魔術の神テスカトリポカと関連があり、その名前はナワトル語で「煙る鏡」と翻訳できる。^[46]

先住民はアメリカ大陸全体で黒曜石を取引していた。それぞれの火山、場合によってはそれぞれの火山噴火は、識別可能な種類の黒曜石を産出するため、考古学者は非破壊エネルギー分散型蛍光X線分析などの方法を使用して、遺物と地質学的サンプルの両方から微量元素組成を選択し、特定の遺物の起源をたどることができる。^{[54]同様の追跡技術により、ギリシャの黒曜石が}エーゲ海のミロス島、ニシロス島、またはギャリ島から来たものであることが特定された。黒曜石の芯と刃は海岸から内陸まで遠くまで取引された。^[55]

チリでは、チャイテン火山の黒曜石の道具が、火山の北400km（250マイル）のチャンチャンや、火山の南400kmの遺跡からも発見されている。 ^[56]^[57]

オセアニア

紀元前1000年頃に太平洋の広い地域で活動していたラピタ文化は、黒曜石の道具を広く使用し、黒曜石の長距離取引を行っていた。これらの道具の製造技術の複雑さと保管の際の注意深さは、実用的な用途を超えて、それらが名声や高い地位と関連していたことを示しているのかもしれない。[ 58 ^]

黒曜石はラパ・ヌイ（イースター島）でもマタイアなどの刃物や、鳥の骨で囲まれたモアイ像の瞳孔に使われました。 ^{[59]黒曜石は}ロンゴロンゴ文字の刻印にも使われました。

現在の使用状況

黒曜石は非常に鋭いナイフを作るのに使うことができ、黒曜石の刃は、製造されたガラスの代わりに天然の黒曜石を使って作られたガラスナイフの一種である。黒曜石は一部の外科医によってメスの刃に使われているが、これは米国食品医薬品局（FDA）によって人間への使用が承認されていない。^[60]精巧に作られた黒曜石の刃は、他のガラスナイフと同様に、高品質の鋼鉄製の外科用メスよりも何倍も鋭い刃を持つことができる。刃の切れ味はわずか約3ナノメートルの厚さである。^{[61]十分に強力な}顕微鏡で見ると、すべての金属製ナイフの刃はギザギザで不規則であるが、黒曜石の刃は電子顕微鏡で調べても滑らかである。^[62]ある研究では、黒曜石で切開したラットのグループは7日後には炎症細胞と肉芽組織が減少したが、21日後にはその差は消えた。^[63] ドン・クラブツリーは外科用黒曜石の刃を製造し、このテーマに関する記事を書いている。^{[61]黒曜石のメスは}研究動物の外科手術用に購入することができます。^[64]

黒曜石刃の主な欠点は、金属製の刃に比べて脆いことです。^[65]そのため、黒曜石刃の外科的用途は、このことが問題にならないさまざまな特殊な用途に限定されます。^[61]

長さ 10 センチメートル (4 インチ) の雪片黒曜石に彫られた豚。模様は球晶です。

黒曜石は装飾用や宝石としても使用される。^[66]黒曜石は、カットの仕方によって見た目が異なり、ある方向では真っ黒で、別の方向では輝く灰色になる。「アパッチの涙」は、灰白色のパーライトの母岩に埋め込まれた小さな丸い黒曜石の塊である。

オーディオターンテーブル用の台座は、テクニクスの灰黒色の SH-10B3 台座のように、1970 年代から黒曜石で作られています。

参照

アパッチの涙 – 黒曜石の小石の一般的な呼び名
ヘレナイト – 火山灰から作られた人工ガラス
ハイアロクラスタイト – 火山砕屑物の堆積物または角礫岩、タキライト–玄武岩質の火山ガラス
石器製作のための貝殻状の破砕石の成形
リビア砂漠ガラス – リビアとエジプトで発見された砂漠ガラス
メイヤー島 / トゥフア – ニュージーランドの盾状火山 – マオリの黒曜石の道具の産地
黒曜石の水和年代測定 – 地球化学的年代測定法
石器
ビトロファイア – ガラス質の火山岩
ヤシュチランのまぐさ石 24 – 現在のメキシコのチアパス州にあるヤシュチランの古代マヤの石灰岩の彫刻 – 黒曜石の破片が入ったロープを使ったマヤの流血の儀式を示す古代の彫刻。

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