حجر السج

الأوبسيديان ( يُلفظ /əb.ˈsɪd.i.ən , ɒb .- / , əb - SID - ee - ənob- ) [ ⁵ ] هو زجاج بركاني طبيعي يتكون عندما تبرد الحمم البركانية المتدفقة من البركان بسرعة مع نمو بلوري ضئيل . وهو صخر ناري . [ ^{6 ] يتكون} الأوبسيديان من الحمم الفلسية ^، وهو غني بالعناصر الأخف مثل السيليكون والأكسجين والألومنيوم والصوديوم والبوتاسيوم . يوجد عادةً على حواف تدفقات الحمم الريوليتية المعروفة باسم تدفقات الأوبسيديان. تحتوي هذه التدفقات على نسبة عالية من السيليكا ، مما ^يمنحها لزوجة عالية . تمنع هذه اللزوجة العالية انتشار الذرات عبر الحمم، مما يعيق الخطوة الأولى ( التنوي ) في تكوين البلورات المعدنية . إلى جانب التبريد السريع، ينتج عن ذلك تكوّن زجاج طبيعي من الحمم البركانية. ^{[ 7 ]}

حجر الأوبسيديان صلب وهش وغير متبلور ؛ ولذلك ينكسر بحواف حادة للغاية. في الماضي، كان يُستخدم في صناعة أدوات القطع والثقب، كما استُخدم تجريبياً كشفرات مشرط جراحي . ^{[ 8 ]}

يتضمن كتاب التاريخ الطبيعي للكاتب الروماني بليني الأكبر بضعة أسطر عن زجاج بركاني يُسمى الأوبسيديان ( lapis obsidianus )، اكتشفه المستكشف الروماني أوبسيديوس في إثيوبيا. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

يتشكل حجر الأوبسيديان من الحمم البركانية التي تبرد بسرعة . ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]} قد يحدث التكوين السطحي للأوبسيديان عندما تبرد الحمم البركانية الفلسية بسرعة على حواف تدفق الحمم البركانية الفلسية أو القبة البركانية، أو عندما تبرد الحمم البركانية أثناء ملامستها المفاجئة للماء أو الهواء. وقد يحدث التكوين التداخلي للأوبسيديان عندما تبرد الحمم البركانية الفلسية على طول حواف السد البركاني . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

كان يُعتقد في السابق أن التكتيتات هي من الأوبسيديان الناتج عن الانفجارات البركانية القمرية ، ^{[ 18 ]} على الرغم من أن قلة من العلماء يتبنون هذه الفرضية الآن . ^{[ 19 ]}

الأوبسيديان مادة شبيهة بالمعادن، ولكنه ليس معدنًا حقيقيًا لأنه، كونه زجاجًا، ليس بلوريًا ؛ إضافةً إلى ذلك، فإن تركيبه شديد التباين بحيث لا يمكن تصنيفه كمعدن. يُصنف أحيانًا على أنه شبه معدني . ^{[ 20 ]} على الرغم من أن الأوبسيديان عادةً ما يكون داكن اللون، مشابهًا للصخور المافية مثل البازلت ، إلا أن تركيبه فلزي للغاية. يتكون الأوبسيديان بشكل أساسي من ثاني أكسيد السيليكون ( _SiO2 )، بنسبة 70% أو أكثر من الوزن؛ أما الباقي فيتكون من كميات متفاوتة من أكاسيد أخرى، معظمها أكاسيد الألومنيوم والحديد والبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم. [21] [22] تشمل الصخور البلورية ذات التركيب المماثل الجرانيت والريوليت ^{. نظرًا لأن الأوبسيديان غير مستقر} على سطح الأرض ( يتحول الزجاج بمرور الوقت إلى بلورات معدنية دقيقة الحبيبات)، فإن الأوبسيديان الأقدم من العصر الميوسيني نادر. تشمل أنواع الأوبسيديان القديمة للغاية طفًا بركانيًا ملتحمًا من العصر الطباشيري وبيرلايتًا من العصر الأوردوفيسي مُتبلورًا جزئيًا . ^{[ 23 ]} ويتسارع هذا التحول في الأوبسيديان بوجود الماء. فعلى الرغم من أن الأوبسيديان حديث التكوين يحتوي على نسبة منخفضة من الماء، عادةً أقل من 1% من وزنه، ^{[ 24 ]} إلا أنه يصبح مُرطَّبًا تدريجيًا عند تعرضه للمياه الجوفية ، مُكَوِّنًا البيرلايت .

عادةً ما يكون حجر الأوبسيديان النقي داكن اللون، وإن كان لونه يختلف باختلاف الشوائب الموجودة فيه. قد يُكسب الحديد وعناصر انتقالية أخرى الأوبسيديان لونًا بنيًا داكنًا إلى أسود. تحتوي معظم أنواع الأوبسيديان الأسود على شوائب نانوية من الماغنيتيت ، وهو أكسيد الحديد . ^{[ 25 ]} ونادرًا ما تكون عينات الأوبسيديان عديمة اللون تقريبًا. في بعض الأحجار، تُنتج شوائب بلورات صغيرة بيضاء اللون، متجمعة شعاعيًا ( كرويات ) من معدن الكريستوباليت في الزجاج الأسود نمطًا مُبقعًا أو ندفة ثلجية ( أوبسيديان ندفة الثلج ). قد يحتوي الأوبسيديان على أنماط من فقاعات الغاز المتبقية من تدفق الحمم البركانية، والمُصطفة على طول طبقات تشكلت أثناء تدفق الصخور المنصهرة قبل تبريدها. يمكن لهذه الفقاعات أن تُنتج تأثيرات مثيرة للاهتمام مثل اللمعان الذهبي ( أوبسيديان اللمعان ). أما اللمعان القزحي ، الشبيه بقوس قزح ( أوبسيديان النار )، فينتج عن شوائب من جسيمات الماغنيتيت النانوية التي تُحدث تداخلًا في الأغشية الرقيقة . ^{[ 26 ]} يحتوي حجر الأوبسيديان الملون والمخطط ( أوبسيديان قوس قزح ) من المكسيك على قضبان نانوية موجهة من الهيدنبيرجيت ، والتي تسبب تأثيرات التخطيط بألوان قوس قزح من خلال تداخل الأغشية الرقيقة. ^{[ 25 ]}

يُوجد حجر الأوبسيديان بالقرب من البراكين في المناطق التي شهدت ثورات بركانية ريوليتية. ويمكن العثور عليه في الأرجنتين، وأرمينيا ، وأذربيجان ، وأستراليا، ^{[ 27 ]} وكندا، وتشيلي، وجورجيا ، والإكوادور ، والسلفادور ، واليونان، وغواتيمالا ، والمجر ، وأيسلندا ، وإندونيسيا ، وإيطاليا، واليابان، وكينيا ، والمكسيك، ونيوزيلندا، وبابوا غينيا الجديدة ، وبيرو، وروسيا ، واسكتلندا، وجزر الكناري ، وتركيا ، والولايات المتحدة. وتوجد تدفقات الأوبسيديان الضخمة، التي يمكن السير عليها، داخل فوهات بركان نيوبري ( تدفق الأوبسيديان الكبير، ^{[ 28 ]} 700 فدان) وبركان ميديسن ليك في سلسلة جبال كاسكيد غرب أمريكا الشمالية، وفي فوهات إنيو شرق سييرا نيفادا في كاليفورنيا. يحتوي منتزه يلوستون الوطني على سفح جبل يحتوي على حجر الأوبسيديان يقع بين ينابيع ماموث الساخنة وحوض نوريس جيزر ، ويمكن العثور على رواسب في العديد من ولايات غرب الولايات المتحدة الأخرى بما ^في ذلك أريزونا وكولورادو ونيو مكسيكو وتكساس ويوتا وواشنطن ، [ ^{29 ]} وأوريغون [ ^{30 ]} وأيداهو ^.

جبل الزجاج، وهو تدفق كبير من حجر الأوبسيديان في بركان بحيرة ميديسين في كاليفورنيا ^{[ 31 ]}

مزيج من الخفاف والسبج البركاني، قبة أوبسيديان، كاليفورنيا

توجد أربع مناطق رئيسية للرواسب في وسط البحر الأبيض المتوسط: ليباري ، بانتيليريا ، بالمارولا، ومونتي أرتشي ( سردينيا ). ^{[ 32 ]}

كانت المصادر القديمة في بحر إيجة هي ميلوس وجيالي . ^{[ 33 ]}

كانت مدينة أجيغول وبركان غولو داغ أهم المصادر في وسط الأناضول ، وهي واحدة من أهم مناطق المصادر في الشرق الأدنى ما قبل التاريخ . ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

أول دليل أثري معروف على استخدام حجر الأوبسيديان كان في كارياندوسي (كينيا) ومواقع أخرى تعود إلى العصر الأشولي (الذي بدأ قبل 1.5 مليون سنة) ويؤرخ إلى 700,000 قبل الميلاد، على الرغم من أن عدد القطع الأثرية التي عُثر عليها في هذه المواقع قليل جدًا مقارنةً بالعصر الحجري الحديث. ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]} وقد بلغ تصنيع شفرات الأوبسيديان في ليباري مستوىً عاليًا من التطور بحلول أواخر العصر الحجري الحديث، وتم تداولها حتى صقلية ووادي نهر بو الجنوبي وكرواتيا. ^{[ 42 ]} استُخدمت شفرات الأوبسيديان في طقوس الختان وقطع الحبل السري للمواليد الجدد. ^{[ 43 ]} ومن المعروف أن مصادر الأوبسيديان الأناضولية كانت المادة المستخدمة في بلاد الشام وكردستان العراق الحالية منذ حوالي 12,500 قبل الميلاد. ^{[ 44 ]} تُعدّ المصنوعات المصنوعة من حجر الأوبسيديان شائعة في تل براك ، أحد أقدم المراكز الحضرية في بلاد ما بين النهرين، والذي يعود تاريخه إلى أواخر الألفية الخامسة قبل الميلاد. ^{[ 45 ]} كان الأوبسيديان ذا قيمة عالية في حضارات العصر الحجري، لأنه، مثل الصوان ، كان يُمكن كسره لصنع شفرات حادة أو رؤوس سهام في عملية تُسمى " التشكيل" . ومثل جميع أنواع الزجاج وبعض الصخور الطبيعية الأخرى، ينكسر الأوبسيديان بكسر محاري مميز . كما كان يُصقل لصنع المرايا البدائية . وقد طوّر علماء الآثار المعاصرون نظامًا نسبيًا للتأريخ ، يُعرف باسم تأريخ ترطيب الأوبسيديان ، لحساب عمر المصنوعات المصنوعة منه .

أوروبا

ظهرت مصنوعات الأوبسيديان لأول مرة في القارة الأوروبية، وتحديدًا في أوروبا الوسطى، خلال العصر الحجري القديم الأوسط، وأصبحت شائعة في العصر الحجري القديم الأعلى ، مع وجود بعض الاستثناءات. لعب الأوبسيديان دورًا هامًا في نقل معارف وخبرات العصر الحجري الحديث . استُخدمت هذه المادة بشكل أساسي في صناعة الأدوات الحادة جدًا نظرًا لطبيعتها. يمكن العثور على مصنوعات الأوبسيديان في العديد من ثقافات العصر الحجري الحديث في جميع أنحاء أوروبا. كان مصدر الأوبسيديان للثقافات التي سكنت أراضي اليونان وما حولها جزيرة ميلوس ؛ بينما حصلت ثقافة ستارتشيفو-كوروس-كريش على الأوبسيديان من مصادر في المجر وسلوفاكيا، في حين حصل مجمع كارديوم-إمبريسو الثقافي على الأوبسيديان من نتوءات الجزر في وسط البحر الأبيض المتوسط . من خلال التجارة، وصلت هذه المصنوعات إلى أراضٍ تبعد آلاف الكيلومترات عن مصدرها الأصلي؛ مما يدل على أنها كانت سلعة ذات قيمة عالية. ^{[ 46 ]} سمحت تقنيات التألق بالأشعة السينية بتحديد مصدر حجر الأوبسيديان في اليونان، وتحديدًا جزر ميلوس ونيسيروس وجيالي في بحر إيجة . كان لدى جون دي مرآة مصنوعة من الأوبسيديان، جُلبت من المكسيك إلى أوروبا بين عامي 1527 و1530 بعد غزو هيرناندو كورتيس للمنطقة. ^{[ 47 ]}

الشرق الأوسط وآسيا

في منطقة العبيد خلال الألفية الخامسة قبل الميلاد ، صُنعت الشفرات من حجر الأوبسيديان المستخرج من نتوءات صخرية تقع في تركيا الحالية . ^{[ 48 ]} استخدم المصريون القدماء الأوبسيديان المستورد من شرق البحر الأبيض المتوسط ​​وجنوب البحر الأحمر . وقد عُثر على مشارط من الأوبسيديان يعود تاريخها إلى ما قبل 2100 قبل الميلاد في مستوطنة من العصر البرونزي في تركيا. ^{[ 49 ]} في منطقة شرق البحر الأبيض المتوسط، استُخدمت هذه المادة لصنع الأدوات والمرايا والأشياء الزخرفية. ^{[ 50 ]}

كان استخدام أدوات حجر الأوبسيديان موجودًا في اليابان بالقرب من مناطق النشاط البركاني. ^{[ 51 ] [ 52 ]} تم استخراج الأوبسيديان خلال فترة جومون .

عُثر أيضاً على حجر الأوبسيديان في جيلات ، وهو موقع يقع في غرب النقب في إسرائيل. وقد تم تتبع ثماني قطع أثرية من الأوبسيديان تعود إلى العصر النحاسي، والتي عُثر عليها في هذا الموقع، إلى مصادر الأوبسيديان في الأناضول . وساعد تحليل التنشيط النيوتروني (NAA) على الأوبسيديان الذي عُثر عليه في هذا الموقع في الكشف عن طرق تجارية وشبكات تبادل لم تكن معروفة سابقاً. ^{[ 53 ]}

الأمريكتين

تداول السكان الأصليون حجر الأوبسيديان في جميع أنحاء الأمريكتين. ينتج كل بركان ، وفي بعض الحالات كل ثوران بركاني، نوعًا مميزًا من الأوبسيديان، مما يسمح لعلماء الآثار باستخدام أساليب مثل التألق الإشعاعي بالأشعة السينية المشتتة للطاقة غير المدمرة لاختيار تركيبات العناصر الثانوية من كل من القطعة الأثرية والعينة الجيولوجية لتتبع أصول قطعة أثرية معينة. ^{[ 54 ]} تم تداول نوى وشفرات الأوبسيديان في مناطق داخلية بعيدة عن الساحل. ^{[ 55 ]} ومن الأمثلة البعيدة بشكل خاص على الأوبسيديان المتداول قطع من منطقة يلوستون عُثر عليها في مواقع هوبويل ، مثل منتزه هوبويل الثقافي التاريخي الوطني في أوهايو، على بُعد أكثر من 1500 ميل. ^{[ 56 ]}

أظهرت الأدوات المصنوعة من حجر الأوبسيديان، والتي عُثر عليها في بعثة سانتا كلارا، وجود شبكات تبادل بين قبائل مختلفة في كاليفورنيا . ويساعد تحليل الأدوات الحجرية على فهم الجماعات التي سكنت أمريكا الوسطى قبل وصول الإسبان. ويمكن أن يكون التحليل الدقيق للأوبسيديان في ثقافة أو مكان ما ذا فائدة كبيرة في إعادة بناء التجارة والإنتاج والتوزيع، وبالتالي فهم الجوانب الاقتصادية والاجتماعية والسياسية للحضارة. فعلى سبيل المثال، تشير مواقع تشوماش الساحلية في كاليفورنيا إلى وجود تجارة كبيرة مع موقع ينابيع كاسا ديابلو الحارة البعيد في سييرا نيفادا . ^{[ 57 ]} ويأتي الأوبسيديان في كاليفورنيا من خمسة مواقع رئيسية في جميع أنحاء الولاية، وعندما بُنيت بعثة سانتا كلارا، أخذت القبائل أدواتها المصنوعة من الأوبسيديان معها، وأظهر تحليل هذه الأدوات وجود الأوبسيديان في جميع المواقع الخمسة الرئيسية. ^{[ 58 ]} وفي أمريكا الوسطى، في مدينة ياكشيلان الماياوية ، دُرست حتى آثار الحرب المرتبطة باستخدام الأوبسيديان ومخلفاته. ^{[ 59 ]} كان حجر الأوبسيديان الأخضر من باتشوكا ذا قيمة عالية: يُقال إن تيوتيهواكان احتكرت رواسب باتشوكا للسيطرة على تجارة الأوبسيديان في وسط المكسيك والتأثير عليها خلال العصر الكلاسيكي، ^{[ 60 ]} كما فضّل المكسيكيون في تينوتشتيتلان (عاصمة إمبراطورية الأزتك ) استخدام أوبسيديان باتشوكا في الطقوس بعد وصولهم إلى السلطة. ^{[ 61 ]} حتى أنه تم العثور على مكشطة مصنوعة من أوبسيديان باتشوكا في تلال سبيرو في أوكلاهوما . ^{[ 62 ]}

كان استخدام سكان أمريكا الوسطى قبل وصول كولومبوس لحجر الأوبسيديان واسع النطاق ومتطورًا؛ حيث قاموا بنحته وتشكيله لصنع الأدوات والأشياء الزخرفية. استخدم سكان أمريكا الوسطى مجموعة متنوعة من الأسلحة المصنوعة من الأوبسيديان، مثل الماكواهويتيل ، وهو نوع من السيوف ذات شفرات من الأوبسيديان مثبتة على مقبض خشبي، أو التيبوزتوبيلي ، وهو رمح ذو رأس خشبي على شكل ورقة شجر أو مجرفة، مثبت عليه شفرات بطريقة مماثلة. تصف المصادر الإسبانية هذه الأسلحة بأنها قادرة على القتل وإلحاق إصابات بالغة. ^{[ 63 ]}

استخدم بعض كهنة الأزتك مرايا حجر الأوبسيديان لاستحضار الرؤى والتنبؤات. وكانت هذه المرايا مرتبطة بتيزكاتليبوكا ، إله الأوبسيديان والسحر، والذي يمكن ترجمة اسمه من لغة ناواتل إلى "المرآة المدخنة". ^{[ 47 ]}

في تشيلي، عُثر على أدوات من حجر الأوبسيديان من بركان تشايتين في مناطق بعيدة مثل تشان تشان، التي تبعد 400 كيلومتر (250 ميلاً) شمال البركان، وكذلك في مواقع تبعد 400 كيلومتر جنوبه. ^{[ 64 ] [ 65 ]}  

يُستخدم حجر الأوبسيديان في صناعة سكاكين حادة للغاية، وشفرات الأوبسيديان هي نوع من السكاكين الزجاجية المصنوعة من الأوبسيديان الطبيعي بدلاً من الزجاج المصنّع. يستخدم بعض الجراحين الأوبسيديان لشفرات المشارط ، على الرغم من أن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لم تُجز استخدامه على البشر. ^{[ 68 ]} تتميز شفرات الأوبسيديان المصنّعة بدقة، كأي سكين زجاجي، بحافة قاطعة أكثر حدةً بكثير من المشارط الجراحية الفولاذية عالية الجودة: إذ لا يتجاوز سمك حافة الشفرة ثلاثة نانومترات. ^{[ 69 ]} تتميز جميع السكاكين المعدنية بشفرة خشنة وغير منتظمة عند فحصها تحت مجهر قوي بما فيه الكفاية ؛ ومع ذلك، تظل شفرات الأوبسيديان ناعمة، حتى عند فحصها تحت المجهر الإلكتروني . ^{[ 70 ]} وجدت إحدى الدراسات أن الشقوق المصنوعة من الأوبسيديان أنتجت عددًا أقل من الخلايا الالتهابية وأنسجة حبيبية أقل في مجموعة من الفئران بعد سبعة أيام، لكن هذه الاختلافات اختفت بعد واحد وعشرين يومًا. ^{[ 71 ]} قام دون كرابتري بتصنيع شفرات جراحية من حجر الأوبسيديان وكتب مقالات حول هذا الموضوع. ^{[ 69 ]} يمكن شراء مشارط الأوبسيديان للاستخدام الجراحي على حيوانات التجارب . ^{[ 72 ]}

تتمثل العيوب الرئيسية لشفرات حجر الأوبسيديان في هشاشتها مقارنةً بالشفرات المعدنية، ^{[ 73 ]} مما يحد من استخداماتها الجراحية في مجموعة متنوعة من التطبيقات المتخصصة التي لا تشكل فيها هذه الهشاشة مشكلة. ^{[ 69 ]}

يُستخدم حجر الأوبسيديان أيضًا لأغراض الزينة وكحجر كريم . ^{[ 74 ]} ويختلف مظهره باختلاف طريقة قطعه: فهو أسود قاتم في اتجاه، بينما يكون رماديًا لامعًا في اتجاه آخر. أما " دموع الأباتشي " فهي عبارة عن قطع صغيرة مستديرة من الأوبسيديان غالبًا ما تكون مغمورة داخل مصفوفة من البيرلايت الرمادي المائل للبياض .

لقد تم صنع قواعد أجهزة تشغيل الأسطوانات الصوتية من حجر الأوبسيديان منذ سبعينيات القرن الماضي، مثل قاعدة SH-10B3 الرمادية السوداء من شركة Technics .

• الهيلينيت – زجاج صناعي مصنوع من الرماد البركاني 
• الهيالوكلاستيت – صخر بركاني يتكون من شظايا زجاجية 
• التاكيليت – نوع من الزجاج البركاني البازلتي 
• زجاج الصحراء الليبية – زجاج صحراوي موجود في ليبيا ومصر 
• جزيرة مايور / توهوا – بركان درع نيوزيلندا – مصدر لأدوات سبج الماوري 
• أداة حجرية
• فيتروفير – صخر بركاني زجاجي 
• ياكشيلان لينتل 24 - نقش حجري جيري قديم من حضارة المايا من المكسيك - نقش قديم يظهر طقوس إراقة الدماء عند المايا باستخدام حبل مع شظايا من حجر الأوبسيديان. 

• تعريف هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية لحجر الأوبسيديان