Obsidiana

La obsidiana ( / ə b . ˈ s ɪ d . i . ən , ɒ b . -/ , əb- SID -ee-ən ob- ) ^{[ 5 ]} es un vidrio volcánico natural que se forma cuando la lava extruida de un volcán se enfría rápidamente con un crecimiento mínimo de cristales . Es una roca ígnea . ^{[ 6 ]} Producida a partir de lava félsica , la obsidiana es rica en elementos ligeros como silicio , oxígeno , aluminio , sodio y potasio . Se encuentra comúnmente en los márgenes de los flujos de lava riolítica conocidos como flujos de obsidiana. Estos flujos tienen un alto contenido de sílice , lo que les confiere una alta viscosidad . La alta viscosidad inhibe la difusión de átomos a través de la lava, lo que inhibe el primer paso ( nucleación ) en la formación de cristales minerales . Junto con el enfriamiento rápido, esto da como resultado la formación de un vidrio natural a partir de la lava. ^{[ 7 ]}

La obsidiana es dura, quebradiza y amorfa ; por lo tanto , se fractura con bordes muy afilados. En el pasado, se utilizaba para fabricar herramientas de corte y perforación, y se ha utilizado experimentalmente como hojas de bisturí quirúrgico . ^{[ 8 ]}

La Historia Natural del escritor romano Plinio el Viejo incluye unas pocas frases sobre un vidrio volcánico llamado obsidiana ( lapis obsidianus ), descubierto en Etiopía por Obsidio, un explorador romano. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

La obsidiana se forma a partir de lava que se enfría rápidamente . ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]} La formación extrusiva de obsidiana puede ocurrir cuando la lava félsica se enfría rápidamente en los bordes de un flujo de lava félsica o domo volcánico, o cuando la lava se enfría durante el contacto repentino con agua o aire. La formación intrusiva de obsidiana puede ocurrir cuando la lava félsica se enfría a lo largo de los bordes de un dique . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

En el pasado, muchos creían que las tectitas eran obsidiana producida por erupciones volcánicas lunares , ^{[ 18 ]} aunque pocos científicos se adhieren ahora a esta hipótesis . ^{[ 19 ]}

La obsidiana es similar a un mineral, pero no es un mineral verdadero porque, como vidrio, no es cristalina ; además, su composición es demasiado variable para ser clasificada como mineral. A veces se clasifica como mineraloide . ^{[ 20 ]} Aunque la obsidiana suele ser de color oscuro, similar a las rocas máficas como el basalto , su composición es extremadamente félsica. La obsidiana se compone principalmente de SiO ₂ ( dióxido de silicio ), generalmente 70% en peso o más; el resto consiste en cantidades variables de otros óxidos, principalmente óxidos de aluminio, hierro, potasio, sodio y calcio. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Las rocas cristalinas con una composición similar incluyen el granito y la riolita . Debido a que la obsidiana es metaestable en la superficie terrestre (con el tiempo el vidrio se desvitrifica , convirtiéndose en cristales minerales de grano fino), la obsidiana de edad anterior al Mioceno es rara. Entre las obsidianas excepcionalmente antiguas se incluyen una toba soldada del Cretácico y una perlita del Ordovícico parcialmente desvitrificada . ^{[ 23 ]} Esta transformación de la obsidiana se acelera por la presencia de agua. Aunque la obsidiana recién formada tiene un bajo contenido de agua, típicamente menos del 1% de agua en peso, ^{[ 24 ]} se hidrata progresivamente cuando se expone al agua subterránea , formando perlita .

La obsidiana pura suele ser oscura, aunque el color varía según las impurezas presentes. El hierro y otros elementos de transición pueden darle a la obsidiana un color marrón oscuro a negro. La mayoría de las obsidianas negras contienen nanoinclusiones de magnetita , un óxido de hierro . ^{[ 25 ]} Muy pocas muestras de obsidiana son casi incoloras. En algunas piedras, la inclusión de pequeños cristales blancos agrupados radialmente ( esferulitas ) del mineral cristobalita en el vidrio negro produce un patrón moteado o de copo de nieve ( obsidiana de copo de nieve ). La obsidiana puede contener patrones de burbujas de gas que quedan del flujo de lava, alineadas a lo largo de capas creadas cuando la roca fundida fluía antes de enfriarse. Estas burbujas pueden producir efectos interesantes como un brillo dorado ( obsidiana brillante ). Un brillo iridiscente , similar al arcoíris ( obsidiana de fuego ) es causado por inclusiones de nanopartículas de magnetita que crean interferencia de película delgada . ^{[ 26 ]} La obsidiana colorida y rayada ( obsidiana arcoíris ) de México contiene nanobarras orientadas de hedenbergita , que causan los efectos de rayas arcoíris por interferencia de película delgada. ^{[ 25 ]}

La obsidiana se encuentra cerca de volcanes en lugares que han sufrido erupciones riolíticas. Se puede encontrar en Argentina, Armenia , Azerbaiyán , Australia, ^{[ 27 ]} Canadá, Chile, Georgia , Ecuador , El Salvador , Grecia, Guatemala , Hungría , Islandia, Indonesia , Italia, Japón, Kenia , México, Nueva Zelanda, Papúa Nueva Guinea , Perú, Rusia , Escocia, las Islas Canarias , Turquía y Estados Unidos. Los flujos de obsidiana que son tan grandes que se puede caminar sobre ellos se encuentran dentro de las calderas del volcán Newberry (Gran Flujo de Obsidiana, ^{[ 28 ]} 700 acres) y del volcán Medicine Lake en la Cordillera de las Cascadas del oeste de América del Norte, y en los cráteres Inyo al este de la Sierra Nevada en California. El Parque Nacional de Yellowstone tiene una ladera montañosa que contiene obsidiana ubicada entre Mammoth Hot Springs y la cuenca de géiseres de Norris , y se pueden encontrar depósitos en muchos otros estados del oeste de los EE. UU., incluidos Arizona , Colorado , Nuevo México , Texas , Utah y Washington , ^{[ 29 ]} Oregón ^{[ 30 ]} e Idaho .

Glass Mountain, un gran flujo de obsidiana en el volcán Medicine Lake en California ^{[ 31 ]}

Mezcla de piedra pómez y obsidiana volcánica, Obsidian Dome, California

En el Mediterráneo central existen cuatro zonas de depósitos principales: Lipari , Pantelleria , Palmarola y Monte Arci ( Cerdeña ). ^{[ 32 ]}

Las fuentes antiguas en el Egeo fueron Milos y Gyali . ^{[ 33 ]}

La ciudad de Acıgöl y el volcán Göllü Dağ fueron las fuentes más importantes en Anatolia central , una de las áreas de origen más importantes en el Cercano Oriente prehistórico . ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

La primera evidencia arqueológica conocida de uso se encontró en Kariandusi (Kenia) y otros sitios de la época achelense (que comienza hace 1,5 millones de años AP) datados en 700.000 a. C., aunque solo se han encontrado muy pocos objetos en estos sitios en relación con el Neolítico. ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]} La fabricación de hojitas de obsidiana en Lipari había alcanzado un alto nivel de sofisticación a finales del Neolítico, y se comerciaba hasta Sicilia, el valle del río Po meridional y Croacia. ^{[ 42 ]} Las hojitas de obsidiana se usaban en circuncisiones rituales y en el corte de los cordones umbilicales de los recién nacidos. ^{[ 43 ]} Se sabe que las fuentes anatolias de obsidiana fueron el material utilizado en el Levante y el actual Kurdistán iraquí desde una época que comenzó alrededor del 12.500 a. C. ^{[ 44 ]} Los artefactos de obsidiana son comunes en Tell Brak , uno de los centros urbanos mesopotámicos más antiguos, que data de finales del quinto milenio a. C. ^{[ 45 ]} La obsidiana era valorada en las culturas de la Edad de Piedra porque, al igual que el sílex , podía fracturarse para producir hojas afiladas o puntas de flecha en un proceso llamado talla . Como todo el vidrio y algunas otras rocas que se encuentran en la naturaleza, la obsidiana se rompe con una fractura concoidea característica . También se pulía para crear los primeros espejos . Los arqueólogos modernos han desarrollado un sistema de datación relativa , la datación por hidratación de la obsidiana , para calcular la edad de los artefactos de obsidiana .

Europa

Los artefactos de obsidiana aparecieron por primera vez en Europa Central durante el Paleolítico Medio y se generalizaron en el Paleolítico Superior , aunque existen excepciones. La obsidiana desempeñó un papel importante en la transmisión del conocimiento y las experiencias neolíticas . Este material se utilizaba principalmente para la producción de herramientas talladas , que eran muy afiladas debido a su naturaleza. Se pueden encontrar artefactos de obsidiana en numerosas culturas neolíticas de toda Europa. La fuente de obsidiana para las culturas que habitaban el territorio de Grecia y sus alrededores era la isla de Milos ; la cultura Starčevo-Körös-Criș obtenía obsidiana de fuentes en Hungría y Eslovaquia, mientras que el complejo cultural Cardium-Impresso la adquiría de los afloramientos insulares del Mediterráneo central . Mediante el comercio, estos artefactos llegaron a tierras situadas a miles de kilómetros de su fuente original, lo que indica que eran un bien muy preciado. ^{[ 46 ]} Las técnicas de fluorescencia de rayos X también han permitido identificar la obsidiana en Grecia como proveniente de Milos, Nisyros o Gyali , islas en el mar Egeo . John Dee tenía un espejo, hecho de obsidiana, que fue traído de México a Europa entre 1527 y 1530 después de la conquista de la región por Hernando Cortés. ^{[ 47 ]}

Oriente Medio y Asia

En Ubaid, en el quinto milenio a. C. , se fabricaban hojas de obsidiana extraída de afloramientos ubicados en la actual Turquía . ^{[ 48 ]} Los antiguos egipcios utilizaban obsidiana importada del Mediterráneo oriental y del sur del Mar Rojo . Se han encontrado bisturíes de obsidiana de más de 2100 a. C. en un asentamiento de la Edad del Bronce en Turquía. ^{[ 49 ]} En la zona del Mediterráneo oriental, el material se utilizaba para fabricar herramientas, espejos y objetos decorativos. ^{[ 50 ]}

El uso de herramientas de obsidiana estaba presente en Japón cerca de áreas de actividad volcánica. ^{[ 51 ] [ 52 ]} La obsidiana se extraía durante el período Jōmon .

También se ha encontrado obsidiana en Gilat , un yacimiento en el Néguev occidental de Israel. Ocho artefactos de obsidiana del Calcolítico hallados en este yacimiento se rastrearon hasta fuentes de obsidiana en Anatolia . El análisis por activación neutrónica (AAN) de la obsidiana encontrada en este yacimiento ayudó a revelar rutas comerciales y redes de intercambio hasta entonces desconocidas. ^{[ 53 ]}

América

Los pueblos indígenas comerciaban con obsidiana en toda América. Cada volcán , y en algunos casos cada erupción volcánica, produce un tipo distintivo de obsidiana, lo que permite a los arqueólogos utilizar métodos como la fluorescencia de rayos X de energía dispersiva no destructiva para seleccionar composiciones de elementos menores tanto del artefacto como de la muestra geológica y así rastrear los orígenes de un artefacto en particular. ^{[ 54 ]} Los núcleos y las hojas de obsidiana se comerciaban tierra adentro, lejos de la costa. ^{[ 55 ]} Un ejemplo particularmente distante de obsidiana comerciada son las piezas de la región de Yellowstone encontradas en sitios Hopewell , como el Parque Histórico Nacional de la Cultura Hopewell , Ohio, a más de 2400 kilómetros de distancia. ^{[ 56 ]}

Las herramientas de obsidiana encontradas en la Misión Santa Clara han demostrado la existencia de redes de intercambio entre varias tribus en California . El análisis lítico ayuda a comprender los grupos prehispánicos en Mesoamérica . Un análisis cuidadoso de la obsidiana en una cultura o lugar puede ser de considerable utilidad para reconstruir el comercio, la producción y la distribución, y así comprender los aspectos económicos, sociales y políticos de una civilización. Por ejemplo, los sitios costeros Chumash en California indican un comercio considerable con el sitio distante de Casa Diablo Hot Springs en Sierra Nevada . ^{[ 57 ]} La obsidiana en California proviene de cinco ubicaciones principales en todo el estado, y cuando se construyó la Misión Santa Clara, las tribus llevaron consigo sus herramientas de obsidiana y del análisis de las herramientas de obsidiana se demostró que las cinco ubicaciones principales de obsidiana estaban presentes. ^{[ 58 ]} Mientras que en Mesoamérica, en la ciudad maya de Yaxchilán , incluso se han estudiado implicaciones bélicas vinculadas con el uso de la obsidiana y sus desechos. ^{[ 59 ]} La obsidiana verde de Pachuca era muy apreciada: se ha argumentado que Teotihuacán monopolizó el yacimiento de Pachuca para controlar e influir en el comercio de obsidiana en el centro de México durante el Período Clásico, ^{[ 60 ]} y los mexicas de Tenochtitlán (la capital del Imperio Azteca ) favorecieron la obsidiana de Pachuca para depósitos rituales después de ascender al poder. ^{[ 61 ]} Incluso se ha encontrado un raspador hecho de obsidiana de Pachuca en Spiro Mounds en Oklahoma . ^{[ 62 ]}

El uso de la obsidiana por parte de los mesoamericanos precolombinos fue extenso y sofisticado, incluyendo la talla y el trabajo de la obsidiana para herramientas y objetos decorativos. Los mesoamericanos emplearon diversas armas de obsidiana, como el macuahuitl , un tipo de espada con hojas de obsidiana que recubrían un mango de madera, o el tepoztopilli , un arma de asta con una cabeza de madera en forma de hoja o pala, revestida con hojas de manera similar. Fuentes españolas describen estas armas como capaces de matar e infligir heridas terribles. ^{[ 63 ]}

Algunos sacerdotes aztecas utilizaban espejos de obsidiana para conjurar visiones y hacer profecías. Estos espejos estaban relacionados con Tezcatlipoca , dios de la obsidiana y la hechicería, cuyo nombre se puede traducir del náhuatl como «Espejo humeante». ^{[ 47 ]}

En Chile se han encontrado herramientas de obsidiana del volcán Chaitén en lugares tan lejanos como Chan-Chan, a 400 km (250 millas) al norte del volcán, y también en sitios a 400 km al sur del mismo. ^{[ 64 ] [ 65 ]}  

La obsidiana se puede usar para hacer cuchillos extremadamente afilados, y las hojas de obsidiana son un tipo de cuchillo de vidrio hecho con obsidiana natural en lugar de vidrio fabricado. Algunos cirujanos usan obsidiana para hojas de bisturí , aunque esto no está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para uso en humanos. ^{[ 68 ]} Las hojas de obsidiana bien hechas, como cualquier cuchillo de vidrio, pueden tener un filo cortante muchas veces más afilado que los bisturíes quirúrgicos de acero de alta calidad: el filo cortante de la hoja tiene solo unos tres nanómetros de espesor. ^{[ 69 ]} Todos los cuchillos de metal tienen una hoja irregular y dentada cuando se observan bajo un microscopio suficientemente potente ; sin embargo, las hojas de obsidiana siguen siendo lisas, incluso cuando se examinan bajo un microscopio electrónico . ^{[ 70 ]} Un estudio encontró que las incisiones de obsidiana produjeron menos células inflamatorias y menos tejido de granulación en un grupo de ratas después de siete días, pero las diferencias desaparecieron después de veintiún días. ^{[ 71 ]} Don Crabtree ha fabricado hojas quirúrgicas de obsidiana y ha escrito artículos sobre el tema. ^{[ 69 ]} Se pueden comprar bisturíes de obsidiana para uso quirúrgico en animales de investigación . ^{[ 72 ]}

La principal desventaja de las hojas de obsidiana es su fragilidad en comparación con las hechas de metal, ^{[ 73 ]} lo que limita las aplicaciones quirúrgicas de las hojas de obsidiana a una variedad de usos especializados donde esto no es un problema. ^{[ 69 ]}

La obsidiana también se utiliza con fines ornamentales y como gema . ^{[ 74 ]} Presenta una apariencia diferente según cómo se corte: en una dirección es de color negro azabache, mientras que en otra es de un gris brillante. Las " lágrimas de Apache " son pequeñas pepitas redondeadas de obsidiana a menudo incrustadas en una matriz de perlita blanco grisácea .

Las bases para tocadiscos se fabrican en obsidiana desde la década de 1970, como la base SH-10B3 de Technics , de color negro grisáceo .

• Helenita : vidrio artificial fabricado a partir de ceniza volcánica. 
• Hialoclastita – Roca volcánica compuesta por fragmentos de vidrio 
• Taquilita – Forma de vidrio volcánico basáltico 
• Vidrio del desierto libio : vidrio del desierto encontrado en Libia y Egipto. 
• Isla Mayor / Tūhua - Volcán en escudo de Nueva Zelanda - una fuente de herramientas de obsidiana maoríes 
• Herramienta de piedra
• Vitrofiro – Roca volcánica vítrea 
• Dintel 24 de Yaxchilán : antiguo relieve maya de piedra caliza procedente de México ; antigua talla que muestra un ritual maya de derramamiento de sangre con una cuerda con fragmentos de obsidiana. 

• Definición de obsidiana según el USGS