سنگ ابسیدین
سنگ ابسیدین دارای همان سختی شیشه، یعنی 5 تا 5.5 در مقیاس Mohs است . بافتی صاف و یکنواخت ، شکننده با شکستگی صدفی و لبه هایی تیز بوده که اغلب در رنگ سیاه دیده می شود . فاقد لایه بندی، رخ، فولیاسیون، بلورنمایی است. ابسیدین یک سنگ آذرین است که وقتی مواد مذاب آنقدر سریع سرد می شوند که اتم ها قادر به چیدمان خود در یک ساختار بلوری نیستند، تشکیل می شود. درنتیجه این یک ماده آمورف (بی شکل) و فاقد فرم کریستالی است که به عنوان “مینرالوئید یا کانی وار ” شناخته می شود.
از نظر ترکیب شیمایی، ابسیدین عمدتاً از SiO2 (دی اکسید سیلیکون)، معمولاً 70 درصد وزنی یا بیشتر تشکیل شده است. اکثر ابسیدین ها ترکیبی شبیه به ریولیت و گرانیت دارند. گرانیت ها و ریولیت ها می توانند از همان ماگمای ابسیدین تشکیل شوند و اغلب از نظر جغرافیایی با ابسیدین مرتبط هستند. به ندرت شیشه های آتشفشانی با ترکیبی شبیه بازالت و گابرو یافت می شود. این سنگ های شیشه ای «تاکیلیت tachylyte» نام دارند.
انواع ابسیدین کدامند
وجود اینکلوژنها و رگه ها سبب انواع مختلفی از ابسیدین با ظاهری متفاوت می شود. تغییرات در ترکیب ماگما و محتوای آب اغلب در طول فوران و استقرار زیرسطحی جریان های ابسیدین رخ می دهد. ویسکوزیته بالای ابسیدین مذاب، از اختلاط موثر این ماگماها جلوگیری می کند و در نتیجه ابسیدین با لایه ها یا رنگ های مختلف “رگه ای” می شود. هر یک از این رگه ها یا خطوط ممکن است نشان دهنده یک پالس مشخص از فوران ابسیدین باشد.
اگر دو حباب آبنبات تافی سبز و قرمز را در نظر بگیرید که با هم مخلوط شده اند، می توانید فرآیندی را که منجر به ایجاد ابسیدین رگه ای می شود، تجسم کنید. با مخلوط شدن حباب ها، رگه های رنگی مشخصی از تافی قرمز و سبز ایجاد می شود. در مورد ابسیدین، جریان آهسته ماگمای سفت و چسبناک دور از دریچه منبع، اختلاط مورد نیاز برای ایجاد انواع رگه‌دار (از نظر رنگ) ابسیدین را فراهم می‌کند.
ابسیدین سیاه (Black Obsidian)
ابسیدین سیاه به راحتی در دسترس است و ذخایر عظیمی از آن در بخش های غربی ایالات متحده پراکنده شده است. استفاده از آن در جواهرات کمی محدود است، مگراینکه کیفیت بالایی داشته باشد.
ابسیدین براق (Sheen Obsidian)
ابسیدین ممکن است حاوی الگوهایی از حباب‌های گاز باقیمانده از جریان گدازه باشد که در امتداد لایه‌هایی که سنگ مذاب قبل از سرد شدن در جریان است، ایجاد شده‌اند. این میکرو حباب ها می توانند جلوه های جالبی مانند درخشش طلایی و یا نقره ای ایجاد کنند. این نوع درخشش گاها به صورت یک خط و شکل چشم گربه ای نیز میتواند ظاهر شود.
تولید و تجارت در عصر سنگی
قدمت ساخت ابزار ابسیدین توسط انسان به عصر حجر برمی گردد. در برخی مکان‌ها، چندین تن از تکه‌های ابسیدین وجود «کارخانه‌های» باستانی را آشکار می‌کند. برخی از این مکان‌ها دارای ضایعات و تکه های کافی هستند که نشان می‌دهد بسیاری از مردم برای چندین دهه در آنجا کار کرده و انواع مختلفی از اشیاء ابسیدین را تولید کرده‌اند. ساخت نوک پیکان، نوک نیزه، تیغه چاقو و براده از ابسیدین، چرت یا سنگ چخماق ممکن است اولین «صنعت تولیدی» در جهان باشد.
ابسیدین برای این کاربردها آنقدر ارزشمند بود که مردم باستان اجسام ساخته شده از ابسیدین را در فواصل تا هزار مایلی استخراج، حمل و نقل و تجارت می کردند. باستان شناسان توانسته اند با تطبیق ویژگی های ابسیدین در رخنمون ها با ویژگی های ابسیدین در ابزارهای برش، جغرافیای این تجارت را مستندسازی کنند.
ذخایر ابسیدین آناتولی از زمانی که حدود 12500 سال قبل از میلاد آغاز شد، مواد مورد استفاده در شام و کردستان عراق امروزی بوده است. مصنوعات ابسیدین در تل براک، یکی از اولین مراکز شهری بین النهرین، که قدمت آن به اواخر هزاره پنجم قبل از میلاد می رسد، رایج است. ابسیدین در فرهنگ‌های عصر حجر ارزشمند بود، زیرا مانند سنگ چخماق، می‌توان آن را شکست و تیغه‌های تیز یا نوک پیکان را در فرآیندی به نام کوبیدن ایجاد کرد. همچنین برای ایجاد آینه های اولیه صیقل داده می شد.
فرهنگ لاپیتا که در حدود 1000 سال قبل از میلاد در سراسر منطقه وسیعی از اقیانوس آرام فعال بود، از ابزارهای ابسیدین استفاده گسترده ای کرد و به تجارت ابسیدین در راه دور پرداخت. بومیان آمریکا ابسیدین را در سراسر قاره آمریکا تجارت می کردند. باستان شناسان مدرن برای محاسبه سن مصنوعات ابسیدین، یک سیستم قدمت نسبی به نام تاریخ یابی هیدراتاسیون ابسیدین ایجاد کرده اند. مطالعه‌ای که توسط آزمایشگاه ملی آیداهو انجام شد، از مطالعات ترکیبی با استفاده از فلورسانس اشعه ایکس برای شناسایی منشا مصنوعات ابسیدین و نقشه‌برداری از کاربرد آنها در غرب ایالات متحده استفاده کرد.
کاربرد ابسیدین
استفاده از ابسیدین برای برش
شکستگی صدفی ابسیدین باعث می شود که آن را به قطعاتی با سطوح منحنی و تیز تبدیل کند. این قطعات تیز ممکن است باعث اولین استفاده انسان های زمان باستان از ابسیدین به عنوان ابزاری برای برش باشد. از ابسیدین برای ساختن چاقو، نوک پیکان، نوک نیزه، خراش و بسیاری از سلاح ها و ابزارهای دیگر استفاده می شد. از تیغه های ابسیدین در ختنه های آیینی و بریدن بند ناف نوزادان استفاده می شد.
ابسیدین در جراحی مدرن
اگرچه استفاده از سنگ به عنوان ابزار برش ممکن است شبیه “تجهیزات عصر سنگی” به نظر برسد، اما ابسیدین همچنان نقش مهمی در جراحی مدرن ایفا می کند. از ابسیدین می توان برای تولید لبه برشی نازک تر و تیزتر از بهترین فولاد جراحی استفاده کرد. امروزه تیغه های نازکی از ابسیدین در چاقوی جراحی قرار می گیرد که برای جراحی های تحقیقاتی روی حیوانات استفاده می شود.
اگرچه این مورد توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) برای استفاده بر روی انسان تایید نشده است. تیغه‌های ابسیدین خوش‌ساخت، مانند هر چاقوی شیشه‌ای، می‌توانند لبه برشی چندین برابر تیغه‌های جراحی فولادی با کیفیت بالا داشته باشند: لبه برش تیغه فقط حدود 3 نانومتر ضخامت دارد. همه چاقوهای فلزی در زیر میکروسکوپ به اندازه کافی دارای تیغه ای نامنظم و دندانه دار هستند. با این حال، تیغه های ابسیدین هنوز هم صاف هستند، حتی زمانی که زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی می شوند.
یک مطالعه نشان داد که برش‌های ابسیدین سلول‌های التهابی کمتر و بافت دانه‌ریزی کمتری را در گروهی از موش‌ها پس از هفت روز تولید می‌کنند، اما این تفاوت‌ها پس از بیست و یک روز ناپدید شد. عیب عمده تیغه های ابسیدین شکنندگی آنها در مقایسه با تیغه های ساخته شده از فلز است، بنابراین کاربردهای جراحی تیغه های ابسیدین را به انواع کاربردهای تخصصی که در آن جای نگرانی از بابت شکسته شدن نیست ، محدود می کند.
کاربرد ابسیدین در جواهرات
ابسیدین یک سنگ نیمه قیمتی محبوب است. هزاران سال است که هنرمندان از ابسیدین برای کاروینگ و ساختن ماسک‌ها، مجسمه‌های کوچک و اشکال مختلف استفاده کرده‌اند. در جواهرات اغلب به صورت مهره‌ها و دامله تراشیده می‌شود یا برای تولید سنگ‌های تامبل شده استفاده می‌شود. ابسیدین گاهی اوقات به شکل مهره‌هایی فست شده با انعکاسی خوب تراشیده می‌شود. برخی از نمونه های شفاف برای تولید جواهرات فست مناسب هستند.
استفاده از ابسیدین در جواهرات را می توان به دلیل ماندگاری آن محدود کرد. سختی آن حدود 5.5 است که خراشیدن روی آن را آسان می کند. همچنین فاقد استحکام است و به راحتی در اثر ضربه شکسته یا خرد می شود. این نگرانی های دوام ابسیدین را به سنگی نامناسب برای انگشتر و دستبند تبدیل می کند. بهترین استفاده از ابسیدین در قطعات کم ضربه مانند گوشواره، سنجاق سینه و آویز است.