Obsidian: Tvorba, geologie a odrůdy
Sdílet
Vznik, geologie a druhy
Obsidián: Jak se křemičitá láva stává přírodním sklem
Obsidián je přírodní vulkanické sklo vzniklé, když vysoce křemičitá láva chladne tak rychle, že krystaly nemají čas růst. Jeho vzhled může být zrcadlově černý, kouřový, páskovaný, mahagonově červený, posetý vločkami sněhu, kovový nebo duhový v závislosti na chemii taveniny, rychlosti ochlazování, textuře toku, zachycených bublinách, mikrovrstvách a pozdější devitrifikaci.
- Materiál: vulkanické sklo
- Typická tavenina: ryolitická až felsická
- Klíčový proces: rychlé kalení
- Struktura: amorfní mineraloid
- Lom: ulitkovitý a ostrý
Přehled materiálu
Obsidián je mineraloid, nikoli jediný druh minerálu. Má chemii křemičité vulkanické horniny, ale jeho atomy jsou uspořádány jako sklo, nikoli jako krystalická mřížka. Tento rozdíl vysvětluje jeho lesklý povrch, ulitkovitý lom, ostré hrany a způsob, jakým světlo odhaluje proudové pásy, bubliny a vnitřní vrstvy.
Většina obsidiánu je spojena s ryolitickými nebo jinak felsickými vulkanickými systémy. Takové taveniny jsou bohaté na křemík, viskózní a schopné rychle zchladnout do skla na okrajích toků, površích dómů nebo kontaktních zónách. Totéž sklo může být později upraveno hydratací, devitrifikací a zvětráváním, což vytváří perlity, sferulity, matné vnější vrstvy nebo vnitřní textury.
Jak vzniká obsidián
Tvorba obsidiánu je závod mezi ochlazováním a krystalizací. Když vyhraje ochlazování, vulkanické sklo přežije.
- 1 Vzniká tavenina bohatá na křemík Felsická magma se obohacuje o křemík, alkálie, vodu a další těkavé složky. Tavenina je hustá a viskózní, takže atomy se pohybují pomaleji než atomy v horké, tekutější bazaltové lávě.
- 2 Láva dosáhne chladicí plochy Lávový dóm, lávový proud, okraj toku, okraj žíly nebo pyroklastický sediment vystavuje taveninu rychlému ochlazení vzduchem, vodou, ledem nebo chladnějším kamenem.
- 3 Kalení zamrzá sklo Chlazení probíhá dostatečně rychle, aby se krystaly nemohly uspořádat v celém materiálu. Výsledkem je amorfní vulkanické sklo, obvykle pouze s rozptýlenými mikrolity nebo inkluzemi.
- 4 Tok zaznamenává vnitřní strukturu Zatímco je sklo stále horké a tvárné, může být natahováno a skládáno. Stuhy, schliereny a laminy se zachovávají jako jemné pásy nebo dramatické vrstvy.
- 5 Plyn, inkluze a vrstvy ladí vzhled Malé bubliny, uspořádané bublinky, oxidy železa, magnetit, mikrolity živce nebo ultratenké vnitřní vrstvy mohou vytvářet lesk, posuny barev, duhové pásy nebo teplé mahagonové tóny.
- 6 Sklo se pomalu mění v průběhu času Obsidian je geologicky metastabilní. Hydratace může vytvořit perlitické trhliny; devitrifikace může růst sferulity; zvětrávání může zmatnit povrchy nebo vytvořit hydratační vrstvy.
Geologická prostředí
Obsidian vzniká tam, kde je křemičitá vulkanická tavenina rychle zchladlá. Prostředí určuje tloušťku, texturu, historii hydratace a zpracovatelnost skla.
Lávové dómy a coulees
Viskózní ryolitická láva se může hromadit do dómů nebo pomalu pohybovat jako silné toky. Sklovité povrchy a okraje jsou běžná místa pro vznik obsidiánu.
Okraje toku
Okraje toků chladnou nejrychleji. Mohou zachovat husté černé sklo, proužkování toku, střižené bubliny a ostré texturální přechody do více krystalického ryolitu.
Zóny vulkanického skla a perlitu
Hydratovaný obsidián může vyvinout zakřivené perlitické trhliny a stát se perlitem. Zaoblené obsidiánové uzlíky mohou zůstat uvnitř světlejšího, hydratovaného vulkanického skla.
Pyroklastické a svařované usazeniny
Popelové a pemzové usazeniny mohou obsahovat sklovité fragmenty. Svařování, zhutnění a přeměna mohou vytvořit složité textury, které připomínají nebo doprovázejí obsidián.
Archeologické zdrojové oblasti
Protože obsidián se štěpí předvídatelně a vytváří ostrý okraj, mnoho vulkanických zdrojů se stalo důležitými lokalitami pro nástroje. Chemie stopových prvků může někdy spojit artefakty s prameny lávových toků.
Vulkanické provincie po celém světě
Obsidian se vyskytuje v mnoha kyselých vulkanických oblastech, včetně částí západní Severní Ameriky, Mexika, Středomoří, Anatolie, Kavkazu, Islandu, Východní Afriky, Japonska a Nového Zélandu.
Mikrostruktury a optické efekty
Nejlepší efekty obsidiánu jsou strukturální. Vznikají způsobem, jakým světlo interaguje se sklem, filmy, bublinami, vrstvami toku a mikrokrystalickými zónami.
Proužkování toku
Různé pruhy taveniny se mohou natáhnout do stuh, než sklo úplně ztuhne. Tyto pásy mohou být kouřové, šedé, hnědé, červené nebo téměř neviditelné, dokud nejsou vyleštěné a osvětlené ze strany.
Lesk, duha a irizace
Stříbrné, zlaté a duhové efekty závisí na orientaci. Zarovnané bublinky, lamely a ultratenké vrstvy mohou odrážet a interferovat se světlem, takže barva se objeví pouze pod specifickými úhly.
Sferulity
Během devitrifikace se sklo může částečně přeskupit do radiálních mikrokryštalických shluků. V obsidiánu s vločkami se bledé sferulity bohaté na kristobalit objevují jako bílé nebo šedé květy uvnitř černého skla.
Perlitické trhliny
Hydratace a smrštění mohou vytvořit zakřivené sítě lomů připomínající cibulové slupky. Tyto jsou běžné v perlitu a hydratovaném sopečném skle spojeném s obsidiánem.
Mikrolity
Malé krystalky živce, pyroxenu, magnetitu nebo jiných fází mohou růst před dokončením ochlazení. I řídké mikrolity mohou změnit barvu, průhlednost a optické vlastnosti.
Konkhoidní lom
Čerstvý obsidián se láme do hladkých, skořepinovitých křivek. Tento vzor lomu učinil obsidián důležitým pro výrobu nástrojů a také vysvětluje, proč mohou být zlomené hrany extrémně ostré.
Druhy a vzhledové styly
Většina druhů obsidiánu nejsou samostatné minerální druhy. Jsou to vzhledové styly vzniklé chemickým složením, inkluzemi, plynovými bublinami, vnitřními vrstvami, texturami proudění nebo devitrifikací.
| Druh nebo styl | Vzhled | Geologický faktor | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Černý obsidián | Jílově černý až kouřově černý, často zrcadlový po vyleštění. | Husté sopečné sklo s obsahem železa a minimální viditelnou krystalizací. | Tenké okraje mohou propouštět hnědé, šedé nebo kouřové světlo. |
| Mahagonový obsidián | Černé sklo s červenohnědými až rezavými skvrnami nebo pásy. | Skvrny z oxidu železa, hematitové zóny nebo oxidované textury proudění ve skle. | Často méně zrcadlově černý než čistě černý materiál, ale vizuálně teplejší a zemitéjší. |
| Obsidián s vločkami | Černé až uhlově šedé sklo s bledě šedými nebo bílými zaoblenými „vločkovými“ vzory. | Devitrifikační sferulity, běžně radiální shluky bohaté na kristobalit. | Světlejší skvrny jsou vnitřní struktury, nikoli barva nebo povrchová úprava. |
| Obsidián se stříbrným nebo zlatým leskem | Metalický šedý, stříbrný nebo teplý zlatý lesk při šikmém osvětlení. | Zarovnané bublinky, mikrofilmy a lamely paralelní k proudění odrážející světlo. | Orientace řezu silně ovlivňuje jasnost a polohu lesku. |
| Duhový obsidián | Jemné pásy nebo oblouky zelené, fialové, modré, zlaté nebo červené, které se objevují pod určitými úhly. | Strukturální barva z tenkých vnitřních vrstev, lamel a interference světla. | Pravý duhový efekt závisí na úhlu a může být skrytý, pokud je řez proveden nesprávným směrem. |
| Pruhovaný obsidián | Zakřivené, stužkovité, kouřové, šedé, hnědé, červené nebo černé vrstvy. | Proužkování toku, složkové pruhy a smykové textury zmrazené ve skle. | Boční osvětlení a leštěné plochy odhalují nejsilnější kontrast pásů. |
| Uzlíky ve stylu Apache tears | Malé zaoblené nebo podlouhlé tmavé sklovité uzlíky, často průsvitné na tenkých hranách. | Obsidianové uzlíky zvětralé nebo uvolněné z hydratovaného sopečného skla nebo perlitu. | Často přirozeně zaoblený spíše než řezaný do formálních tvarů. |
| Ohnivý obsidián | Intenzivní barevné záblesky, někdy červené, oranžové, zelené nebo zlaté, při přesném osvětlení. | Velmi jemné orientované vrstvy oxidů nebo nanokrystalů ve vybraném materiálu. | Neobvyklý a velmi závislý na směru řezu a pečlivém leštění. |
| Obsidian spojený s perlitem | Tmavé sklo s bledými hydratovanými zónami, zakřivenými prasklinami nebo uzlovitými formami. | Voda proniká do sopečného skla, rozšiřuje ho a rozrušuje do perlitické textury. | Perlit je produkt hydratace sopečného skla, nikoli samostatný typ magmatického taveniny. |
Identifikace a podobné materiály
Obsidian je identifikován kombinací sklovitého lesku, skořepinového lomu, absence štěpení, střední tvrdosti a sopečného kontextu. Barva sama o sobě nestačí.
Užitečné identifikační znaky
- Sklovitý až zrcadlový lesk na čerstvých nebo leštěných plochách.
- Hladký skořepinový lom s křivolakými vlnkami nebo lomy připomínajícími lasturu.
- Žádné štěpení a žádná viditelná zrnitá krystalická textura v čerstvých hustých oblastech.
- Tenké hrany mohou propouštět kouřově hnědé, šedé, nazelenalé nebo jantarové světlo.
- Tvrdost kolem 5 až 5,5 podle Mohse, obecně měkčí než křemen a mnoho jaspisů.
- Specifická hmotnost obvykle kolem 2,35, lehčí než mnoho hustých krystalických hornin.
Běžné záměny
- Bazalt: obvykle krystalický nebo mikrokrystalický spíše než sklovitý po celou dobu.
- Černý jaspis nebo křemenec: tvrdší, více voskovitý nebo matný a obvykle na čerstvých plochách není sklovitý.
- Onyx nebo barvený chalcedon: materiál z křemenné rodiny s vyšší tvrdostí a odlišným chováním lomu.
- Struska nebo vyráběné sklo: může vykazovat průmyslové bubliny, nepřirozené barvy, víry nebo výrobní kontext.
- Jett: organický, lehký a odlišný v lomu, lesku a tepelných reakcích.
Hydratace, devitrifikace a zvětrávání
Obsidian je trvanlivý v lidském měřítku času, ale nestabilní v geologickém měřítku. Voda a teplo pomalu přeměňují sopečné sklo na nové textury a minerály.
Hydratační kůra
Voda proniká do skla z vystavených povrchů a vytváří tenkou vrstvu hydratace. Archeologové mohou tloušťku hydratace využívat při datování, ale teplota, složení a prostředí uložení výrazně ovlivňují výsledky.
Perlitizace
Hydratované sopečné sklo se může rozšiřovat a praskat do zaoblených perlitických vzorů. Tento proces může obklopovat tmavší skleněné uzlíky světlejším hydratovaným materiálem.
Devitrifikace
Sklo se může časem nebo při přehřátí částečně krystalizovat. Sferulity, lithofysy a zakalené zóny zaznamenávají tento přechod ze skla ke krystalickému materiálu.
Zvětrávání povrchu
Přírodní povrchy mohou hydratací, oděrem, chemickým složením půdy a mikroprasklinami zmatnět, propíchat se, zbarvit do duhových odstínů nebo zhrubnout. Čerstvý lom často vypadá mnohem skleněněji než starý zvětralý povrch.
Orientace řezu a vizuální výsledky
Obsidian odměňuje promyšlenou orientaci. Stejný kus suroviny může vypadat obyčejně, kovově, proužkovaně nebo s duhovými odlesky v závislosti na směru řezu a světla.
Lesklý materiál
Nejjasnější stříbrný nebo zlatý efekt se objeví, když leštěný povrch protíná zarovnané vrstvy pórů a reflexní filmy pod správným úhlem. Špatně orientovaný řez může silný lesk ztlumit.
Duhový materiál
Duhový obsidián je zvláště závislý na úhlu pohledu. Kameníci často hledají směr, kde se pásy jasně otevírají, než zvolí orientaci kupole, plochy nebo přívěsku.
Proužkovaný materiál
Proužky lze řezat paralelně pro klidné pásy nebo napříč strukturou pro dramatičtější křivky a krajiny. Vzor je zároveň geologickým záznamem i kompozičním designem.
Sněhový materiál
Řezání skrz sferulitické zóny odhaluje rozložení a hloubku světlých shluků. Pokud jsou úlomky mělké, agresivní broušení může vzor na povrchu zmenšit.
Péče, manipulace a uskladnění
Obsidian by měl být považován za přírodní sklo: schopný vynikajícího leštění, vizuálně výrazný a historicky významný, ale křehký a náchylný na ostré nárazy.
Čištění
Použijte měkký suchý nebo mírně vlhký mikrovláknový hadřík. Obvykle stačí jemné mýdlo a krátký kontakt s vlažnou vodou; ihned osušte a vyhněte se abrazivním práškům.
Náraz a hrany
Obsidian je křehký a může se štěpit na ostré úlomky. Surové úlomky, zlomené hroty a tenké hrany je třeba opatrně manipulovat a skladovat je mimo dosah tkanin, kůže a jiných kamenů.
Teplo a chemikálie
Vyhněte se náhlým změnám teploty, otevřenému ohni, čištění párou, ultrazvukovému čištění, kyselinám, silným rozpouštědlům a agresivním domácím čističům. Tepelný stres může zhoršit praskliny nebo odštípnutí.
Uskladnění
Uchovávejte odděleně od tvrdších minerálů, kovových hran, klíčů a abrazivního písku. Podložený tác, polstrovaná krabička nebo měkké pouzdro pomáhají zachovat lesk a zabránit poškození hran.
Často kladené otázky čtenářů
Je obsidián krystal?
Ne. Obsidian je přírodní sopečné sklo. Obvykle je označován jako mineraloid, protože postrádá dlouhodobou krystalickou strukturu, která definuje minerály jako křemen nebo živce.
Proč se obsidián tvoří častěji z ryzolitické lávy než z bazaltové?
Ryzolitické a jiné kyselé lávy jsou bohaté na křemík a velmi viskózní. Jejich atomy se pohybují pomalu, takže rychlé ochlazení může taveninu zamrznout do skla. Bazaltová láva je tekutější a obvykle snadněji krystalizuje, i když bazaltové sklo může vzniknout ve speciálních podmínkách rychlého zchlazení.
Co dělá obsidián černým?
Tmavá barva pochází z chemie, mikroskopických inkluzí, železnatých složek a způsobu, jak husté sklo pohlcuje světlo. Tenké okraje mohou stále propouštět kouřově hnědé, šedé nebo nazelenalé světlo.
Jsou duhový a lesklý obsidián přirozené?
Mohou být přirozené. V pravém materiálu pocházejí efekty z vnitřních struktur, jako jsou uspořádané puchýřky, tenké vrstvy nebo laminy bohaté na oxidy. Efekt by se měl měnit s úhlem pohledu, nikoli sedět jako povrchová barva.
Jsou vločky ve vločkovém obsidiánu stabilní?
Ano. Světlé skvrny jsou vnitřní mikrokryštalické sferulity, nikoli odstranitelné povrchové vzory. Mírné vzory lze však snížit broušením a veškerý obsidián by měl být chráněn před silným oděrem.
Lze obsidián používat pro každodenní šperky?
Lze jej úspěšně použít v přívěscích, náušnicích, korálcích a chráněných úpravách. Prsteny a náramky jsou vystaveny větším nárazům a oděru, proto by se měly nosit opatrně.
Jak by měl být starý ošuntělý obsidián interpretován?
Matné nebo drsné povrchy mohou odrážet hydrataci, oděrek, chemii půdy nebo dlouhou expozici. Ošuntělý povrch nemusí nutně znamenat, že vnitřek postrádá sklovitý lesk.
Shrnutí
Obsidian je geologický výsledek rychlého ochlazení křemičitého sopečného taveniny, která nestihne zkrystalizovat. Jeho odrůdy nejsou náhodné barvy přidané do černého kamene; jsou záznamy o viskozitě, rychlém zchlazení, proudění, zachyceném plynu, oxidu železa, ultratenkých vrstvách, hydrataci a devitrifikaci. Při pohledu tímto způsobem se leštěný kus obsidiánu stává kompaktní sopečnou historií: sklo vzniklé rychle, vzorované pohybem a pomalu proměňované časem.