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]
La obsidiana se produce a partir de lava félsica , rica en elementos más ligeros como silicio , oxígeno , aluminio, sodio y potasio . Se encuentra comúnmente dentro de los márgenes de los flujos de lava riolítica conocidos como flujos de obsidiana. Estos flujos tienen un alto contenido de sílice , lo que les da 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 un vidrio natural que se forma a partir de la lava. [7]
La obsidiana es dura, frágil y amorfa , por lo que se fractura dejando bordes 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 algunas frases sobre un vidrio volcánico llamado obsidiana ( lapis obsidianus ), descubierto en Etiopía por Obsidius, un explorador romano. [9] [10] [11] [12]
La obsidiana se forma a partir de lava enfriada rápidamente , que es el material original . [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 un 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 ahora pocos científicos se adhieren a esta hipótesis . [19]
La obsidiana es similar a un mineral, pero no es un mineral verdadero porque, como el vidrio, no es cristalino ; 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 , la composición de la obsidiana es extremadamente félsica. La obsidiana se compone principalmente de SiO2 ( dióxido de silicio ), generalmente el 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 de la Tierra (con el tiempo el vidrio se desvitrifica , convirtiéndose en cristales minerales de grano fino), la obsidiana más antigua que el Mioceno es rara. Entre las obsidianas excepcionalmente antiguas se encuentran una toba soldada del Cretácico y una perlita parcialmente desvitrificada del Ordovícico . [23] Esta transformación de la obsidiana se acelera por la presencia de agua. Aunque la obsidiana recién formada tiene un bajo contenido de agua, normalmente menos del 1 % de agua en peso, [24] se hidrata progresivamente cuando se expone al agua subterránea , formando perlita .
La obsidiana pura suele tener un aspecto oscuro, aunque el color varía según las impurezas presentes. El hierro y otros elementos de transición pueden dar 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 irregular o de copos de nieve ( obsidiana copo de nieve ). La obsidiana puede contener patrones de burbujas de gas que quedan del flujo de lava, alineadas a lo largo de las capas creadas a medida que la roca fundida fluía antes de enfriarse. Estas burbujas pueden producir efectos interesantes como un brillo dorado ( obsidiana brillante ). Un brillo iridiscente , similar al arco iris ( obsidiana de fuego ) es causado por inclusiones de nanopartículas de magnetita que crean interferencias 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 los 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 el volcán Medicine Lake en la cordillera de las Cascadas en el oeste de América del Norte, y en los cráteres Inyo al este de Sierra Nevada en California. El Parque Nacional de Yellowstone tiene una ladera montañosa que contiene obsidiana ubicada entre Mammoth Hot Springs y Norris Geyser Basin , y se pueden encontrar depósitos en muchos otros estados occidentales de EE. UU., incluidos Arizona , Colorado , Nuevo México , Texas , Utah y Washington , [29] Oregón [30] e Idaho .
Sólo hay cuatro grandes zonas de depósito en el Mediterráneo central: Lipari , Pantelleria , Palmarola y Monte Arci ( Cerdeña ). [31]
Las fuentes antiguas en el Egeo fueron Milos y Gyali . [32]
La ciudad de Acıgöl y el volcán Göllü Dağ fueron las fuentes más importantes en Anatolia central , una de las áreas de fuentes más importantes en el Cercano Oriente prehistórico . [33] [34] [35]
La primera evidencia arqueológica conocida de su uso se encontró en Kariandusi (Kenia) y otros yacimientos de la era Achelense (que comenzó hace 1,5 millones de años antes del presente) que datan de 700.000 a. C., aunque solo se han encontrado muy pocos objetos en estos yacimientos en relación con el Neolítico. [36] [37] [38] [39] [40] La fabricación de hojuelas de obsidiana en Lipari había alcanzado un alto nivel de sofisticación a finales del Neolítico y se comercializaba hasta Sicilia, el valle meridional del río Po y Croacia. [41] Las hojuelas de obsidiana se utilizaban en circuncisiones rituales y en el corte de cordones umbilicales de recién nacidos. [42] Se sabe que las fuentes anatolias de obsidiana fueron el material utilizado en el Levante y en el actual Kurdistán iraquí desde una época que comenzó en algún momento alrededor del 12.500 a. C. [43] Los artefactos de obsidiana son comunes en Tell Brak , uno de los primeros centros urbanos mesopotámicos, que data de finales del quinto milenio a. C. [44] La obsidiana era valorada en las culturas de la Edad de Piedra porque, como el pedernal , podía fracturarse para producir hojas afiladas o puntas de flecha en un proceso llamado tallado . Como todo el vidrio y algunas otras rocas naturales, la obsidiana se rompe con una fractura concoidea característica . También se pulía para crear espejos primitivos . 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 .
Los artefactos de obsidiana aparecieron por primera vez en el continente europeo en Europa Central en el Paleolítico Medio y se habían vuelto comunes en el Paleolítico Superior , aunque hay excepciones a esto. La obsidiana jugó un papel importante en la transmisión del conocimiento y las experiencias neolíticas . El material se utilizó principalmente para la producción de herramientas talladas que eran muy afiladas debido a su naturaleza. Se pueden encontrar artefactos hechos de obsidiana en muchas culturas neolíticas en 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 adquiría obsidiana de los afloramientos insulares del Mediterráneo central . A través del comercio, estos artefactos terminaron en tierras a miles de kilómetros de la fuente original; esto indica que eran un producto muy valorado. [45] 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. [46]
En el siglo V a. C. , en la época de Ubaid , se fabricaban cuchillas a partir de obsidiana extraída de afloramientos ubicados en la actual Turquía . [47] Los antiguos egipcios utilizaban obsidiana importada de las regiones del este del Mediterráneo y del sur del Mar Rojo . En la zona del este del Mediterráneo, el material se utilizaba para fabricar herramientas, espejos y objetos decorativos. [48]
El uso de herramientas de obsidiana estaba presente en Japón cerca de áreas de actividad volcánica. [49] [50] La obsidiana se extraía durante el período Jōmon .
También se ha encontrado obsidiana en Gilat , un yacimiento en el Néguev occidental de Israel. Se ha podido rastrear hasta fuentes de obsidiana de Anatolia ocho artefactos de obsidiana que datan de la Edad Calcolítica encontrados en este yacimiento . El análisis por activación neutrónica (NAA) de la obsidiana encontrada en este yacimiento ayudó a revelar rutas comerciales y redes de intercambio previamente desconocidas. [51]
El análisis lítico ayuda a entender a los grupos prehispánicos de 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 entender los aspectos económicos, sociales y políticos de una civilización. Este es el caso de Yaxchilán , una ciudad maya donde incluso se han estudiado las implicaciones bélicas vinculadas al uso de la obsidiana y sus restos. [52] Otro ejemplo es la recuperación arqueológica en los sitios costeros Chumash en California, que indican un comercio considerable con el lejano sitio de Casa Diablo Hot Springs en la Sierra Nevada . [53]
El uso de la obsidiana por parte de los mesoamericanos precolombinos era extenso y sofisticado; incluía obsidiana tallada y trabajada para herramientas y objetos decorativos. Los mesoamericanos también fabricaron un tipo de espada con hojas de obsidiana montadas en un cuerpo de madera. Llamada macuahuitl , el arma podía infligir heridas terribles, combinando el filo cortante de una hoja de obsidiana con el corte irregular de un arma dentada. La versión de esta arma como arma de asta se llamaba tepoztopilli .
Algunos sacerdotes aztecas utilizaban espejos de obsidiana para conjurar visiones y hacer profecías. Estaban relacionados con Tezcatlipoca , dios de la obsidiana y la brujería, cuyo nombre puede traducirse del náhuatl como "Espejo humeante". [46]
Los pueblos indígenas comerciaban con obsidiana en todo el continente americano. Cada volcán y, en algunos casos, cada erupción volcánica produce un tipo de obsidiana diferenciable, lo que permite a los arqueólogos utilizar métodos como la fluorescencia de rayos X con dispersión de energía no destructiva para seleccionar composiciones de elementos menores tanto del artefacto como de la muestra geológica para rastrear los orígenes de un artefacto en particular. [54] Técnicas de rastreo similares también han permitido identificar la obsidiana en Grecia como procedente de Milos , Nisyros o Gyali , islas en el mar Egeo . Los núcleos y las hojas de obsidiana se comercializaban a grandes distancias tierra adentro desde la costa. [55]
En Chile se han encontrado herramientas de obsidiana del volcán Chaitén en lugares tan lejanos como Chan-Chan, a 400 km (250 mi) al norte del volcán, y también en sitios 400 km al sur de éste. [56] [57]
La cultura Lapita , activa en una gran área del océano Pacífico alrededor del año 1000 a. C., hizo un uso generalizado de herramientas de obsidiana y participó en el comercio de obsidiana a larga distancia. La complejidad de la técnica de producción de estas herramientas y el cuidado que se tenía en su almacenamiento pueden indicar que más allá de su uso práctico estaban asociadas con el prestigio o un estatus alto. [58]
La obsidiana también se utilizó en Rapa Nui (Isla de Pascua) para herramientas afiladas como Mataia y las pupilas de los ojos de sus Moai (estatuas), que estaban rodeadas por anillos de hueso de pájaro. [59] La obsidiana se utilizó para inscribir los glifos de Rongorongo .
La obsidiana se puede utilizar 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 utilizan obsidiana para hojas de bisturí , aunque la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) no lo ha aprobado para su uso en humanos. [60] Las hojas de obsidiana bien elaboradas, como cualquier cuchillo de vidrio, pueden tener un filo mucho más afilado que los bisturís quirúrgicos de acero de alta calidad: el filo de la hoja tiene solo unos tres nanómetros de espesor. [61] Todos los cuchillos de metal tienen una hoja irregular y dentada cuando se observan con un microscopio lo suficientemente fuerte ; sin embargo, las hojas de obsidiana siguen siendo lisas, incluso cuando se examinan con un microscopio electrónico . [62] 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. [63] Don Crabtree ha producido hojas quirúrgicas de obsidiana y ha escrito artículos sobre el tema. [61] Se pueden adquirir bisturís de obsidiana para uso quirúrgico en animales de investigación . [64]
La principal desventaja de las hojas de obsidiana es su fragilidad en comparación con las hechas de metal, [65] lo que limita las aplicaciones quirúrgicas de las hojas de obsidiana a una variedad de usos especializados donde esto no es una preocupación. [61]
La obsidiana también se utiliza con fines ornamentales y como piedra preciosa . [66] 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 apache " son pequeñas pepitas redondeadas de obsidiana a menudo incrustadas dentro de una matriz de perlita de color blanco grisáceo .
Los pedestales para tocadiscos de audio se fabrican de obsidiana desde la década de 1970, como el pedestal SH-10B3 de color negro grisáceo de Technics .
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de septiembre de 2024 ( enlace )