Обсидиан — вулканическое стекло¶

Обсидиан — вулканическое стекло, то есть горная порода, образующаяся при быстром остывании лавы без кристаллизации. Представляет собой аморфный (не имеющий кристаллической решётки) твёрдый материал, состоящий преимущественно из диоксида кремния. Отличается характерным раковистым изломом, высокой твёрдостью и способностью давать острые режущие кромки. Наряду с термином «обсидиан» в русскоязычной литературе употребляются названия «вулканическое стекло» и устаревшее «агат чёрный».

¶Происхождение и условия образования

Обсидиан формируется при очень быстром охлаждении вязкой кислой лавы (обычно риолитового состава) на поверхности или вблизи неё. Скорость остывания такова, что атомы кремния и кислорода не успевают выстроиться в упорядоченную кристаллическую решётку, и вещество затвердевает в стеклообразном состоянии. Именно поэтому обсидиан не является минералом в строгом смысле, а представляет собой минералоид — природное стекло.

Для образования обсидиана необходимы два условия: высокая вязкость лавы (что характерно для лав с большим содержанием кремнезёма) и быстрое охлаждение. Если лава остывает медленно, из неё формируются кристаллические породы, например гранит или риолит. Если лава насыщена водой или застывает в водной среде, образуются другие разновидности вулканического стекла — перлит, пемза.

Обсидиан неустойчив к процессам выветривания и со временем раскристаллизовывается, превращаясь в фельзит или другие тонкозернистые породы. Поэтому геологически «старые» обсидианы (древнее нескольких десятков миллионов лет) встречаются редко; большинство известных месторождений имеют молодой, кайнозойский возраст.

¶Физические свойства и разновидности

Основные характеристики обсидиана:

• Твёрдость по Моосу — около 5–6.
• Плотность — примерно 2,3–2,6 г/см³.
• Излом — раковистый, с характерными концентрическими «волнами».
• Блеск — стеклянный, иногда смолистый.
• Цвет — чаще всего чёрный, реже серый, бурый, красно-бурый, зелёный.

Разновидности выделяют по цвету и включениям:

Радужный эффект возникает благодаря наличию в стекле тонких параллельных слоёв и микроскопических включений, которые интерферируют свет.

¶История использования

Обсидиан известен человечеству с каменного века. Благодаря способности раскалываться на тонкие пластины с очень острыми краями он служил важнейшим материалом для изготовления режущих орудий: ножей, скребков, наконечников стрел и копий. Острия из обсидиана по остроте сопоставимы с современными хирургическими скальпелями.

Крупные месторождения обсидиана разрабатывались в эпоху неолита и бронзы на Кавказе, в Анатолии, Мексике, на островах Средиземноморья. Торговля обсидианом играла заметную роль в обмене между древними сообществами: по химическому составу находок археологи определяют источник сырья и реконструируют древние маршруты.

В античности и Средневековье обсидиан применяли для изготовления зеркал, украшений, амулетов. Из него делали ритуальные ножи у народов Мезоамерики. В России обсидиан встречается преимущественно на Кавказе и Камчатке; камчатские месторождения связаны с современным вулканизмом.

¶Применение

В современной практике обсидиан используется ограниченно, но в нескольких сферах:

• Ювелирное дело и камнерезное искусство — кабошоны, бусы, вставки, декоративные изделия.
• Хирургия — экспериментальные обсидиановые скальпели применялись в офтальмологии и микрохирургии благодаря исключительно острой кромке.
• Коллекционирование и литотерапия — образцы ценятся за декоративность; лечебные свойства приписываются в рамках нетрадиционной медицины и научного подтверждения не имеют.
• Археология — как индикатор торговых связей и технологий древних культур.

¶Месторождения

Значимые месторождения обсидиана расположены в Мексике, США (Йеллоустон, Калифорния), Исландии, Италии, Турции, Армении, Грузии, а также в России — на Кавказе и Камчатке. Камчатские обсидианы связаны с вулканическими комплексами Курило-Камчатской дуги.

¶Интересные факты

• Кромка обсидианового скола может иметь толщину в несколько нанометров, что делает её острее стального лезвия.
• В древности обсидиан иногда называли «камнем-стеклом» и связывали с вулканическими божествами.
• Одно из крупных скоплений обсидиана — обсидиановый поток в Йеллоустонском национальном парке, возраст которого оценивается в сотни тысяч лет.

Источники: геологические справочники по петрографии, материалы по минералогии вулканических стекол, археологические обзоры по каменным орудиям, данные о месторождениях Кавказа и Камчатки.