흑요석
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1. 개요
흑요석은 빠르게 냉각된 용암에서 형성되는 자연 발생 유리로, 광물은 아니지만 준광물로 분류되기도 한다. 주로 이산화규소로 구성되며, 철 등의 불순물에 따라 다양한 색상을 띤다. 흑요석은 석기 시대부터 도구 제작에 사용되었으며, 현대에는 외과 수술용 메스로도 활용된다. 전 세계적으로 다양한 지역에서 발견되며, 특히 아나톨리아, 중앙아메리카 등지에서 고대 문명의 유물로 많이 발견된다.
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화강암은 거친 입자 구조를 가지며 석영, 장석 등을 주요 구성 광물로 하는 심성암으로, 건축 자재, 조각 등 다양한 분야에 활용된다.
| 흑요석 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 종류 | 화산 유리 |
| 색상 | 주로 검은색; 때로는 녹색 또는 갈색; 드물게 노란색, 주황색, 빨간색 또는 파란색 |
| 결정계 | 없음 |
| 벽개 | 없음 |
| 파단 | 패각상 |
| 모스 굳기 | 5–6 |
| 광택 | 유리 |
| 질감 | 매끄러움; 유리질 |
| 투명도 | 반투명 |
| 비중 | 약 2.4 |
| 학술 용어 | 흑요암 |
| 참고 문헌 | Obsidian. Mindat.org Obsidian. Geology.com |
| 구성 | |
| 화학식 | 70–75% SiO2, + MgO, Fe3O4 |
| 물리적 특성 | |
| 기타 | |
2. 성분 및 특징
흑요석은 결정이 아니기 때문에 엄밀한 의미의 광물은 아니지만 광물로 취급된다. 화학적 조성은 유문암(드물게는 데이사이트)이며, 기질은 거의 유리질이고 소량의 반정을 포함하는 경우가 있다. 유문암질 마그마가 수중과 같은 특수한 조건에서 분출하여 급격히 식으면서 생성된다. 펄라이트(진주암)는 흑요석과 비슷하게 유리질이지만 둥근 균열이 많다는 차이점이 있다.
흑요석은 이산화규소가 약 70%~80%, 산화알루미늄이 10% 정도를 차지하며, 그 외에 산화나트륨, 산화칼륨, 산화철, 산화칼슘 등을 포함한다. 외연부와 내측에서는 구조가 다르며, 내부에 결정이 발견되기도 한다. 흑요석의 모스 경도는 5이고, 비중은 2.339~2.527이며, 1~2%의 물을 함유한다. 겉보기에는 검은색(갈색 또는 반투명인 경우도 있음)을 띠며 유리와 매우 비슷한 성질을 가지고 있지만, 부서지기 쉽다.
2. 1. 물리적 성질
흑요석은 결정이 없기 때문에 엄밀한 의미의 광물은 아니지만 광물로서 취급된다. 흑요석은 두 종류 이상의 광물이 결정을 형성하지 못하고 하나로 섞여 있는 상태여서 준광물로 분류하기도 한다.[20]흑요석은 현무암과 같은 고철질 화산암처럼 어두운 색을 띄고 있으나 그 조성은 대부분 규장질이다. 흑요석을 구성하는 화학 물질은 대부분 이산화규소(SiO2)로 전체 구성 물질 가운데 70% 이상을 차지한다. 화강암이나 유문암에 흑요석이 포함되어 있는 경우도 있다.[21][22] 지금까지 발견된 흑요석은 모두 백악기 이후에 형성된 것들이다. 이는 흑요석은 수분에 의해 풍화가 가속되기 때문이다. 전체 중량의 1% 정도의 물로도 흑요석이 부서질 수 있다. 펄라이트가 만들어지는 원리와 같다.[81] 덱타이트는 한때 달의 화산활동에 의해 형성된 것으로 여겨졌으나[18] 오늘날 과학자들은 흑요석과 수분의 작용과 관련지어 설명하고 있다.
순수한 흑요석은 어두운 색을 띄나 여러 가지 불순물이 섞인 경우 다양한 색을 지닌다. 철이나 마그네슘이 섞인 흑요석은 검정이나 암록색을 띈다. 불순물이 거의 없는 경우 무색에 가까운 흑요석이 만들어질 수도 있다. 대부분의 검은색 옵시디언은 자철석이라는 산화철의 나노입자를 포함하고 있다.[25] 때때로 고온에 의해 이산화규소가 크리스토발라이트와 같은 결정 패턴을 만들기도 하는데 이런 흑요석에는 눈송이와 같은 무늬가 나타나게 된다. 공기가 삽입되어 다양한 종류의 거품 모양이 만들어진 것도 있다.
용암류에서 남은 기포의 패턴을 포함할 수 있으며, 용융된 암석이 냉각되기 전에 흐르면서 생성된 층을 따라 정렬된다. 이러한 기포는 금빛 광채(광택 옵시디언)와 같은 흥미로운 효과를 만들어낼 수 있다. 무지개와 같은 진주광택(불 옵시디언)은 자철석 나노입자의 포유물이 박막 간섭을 일으켜 생성된다.[26] 멕시코산의 다채로운 줄무늬 옵시디언(무지개 옵시디언)에는 헤덴버자이트의 배향된 나노로드가 포함되어 있어 박막 간섭에 의해 무지개 줄무늬 효과가 나타난다.[25]
화학적 조성은 유문암(드물게는 데이사이트)이며, 기질은 거의 유리질이고 소량의 반정을 포함하는 경우가 있다. 유문암질 마그마가 수중과 같은 특수한 조건 하에서 분출하여 급격히 식으면서 생성된다고 생각된다. 마찬가지로 유리질이고 둥근 균열이 많은 것은 펄라이트(진주암)이라고 한다. 이산화규소가 약 70%~80%, 산화알루미늄이 10% 정도를 차지하며, 그 외에 산화나트륨, 산화칼륨, 산화철, 산화칼슘 등을 포함한다. 외연부와 내측에서는 구조가 다르다. 또한 내부에 결정이 인지되는 것도 있다.
흑요석의 모스 경도는 5이다. 비중은 2.339~2.527이다. 물을 1~2% 함유한다.
2. 2. 생성 과정
흑요석은 빠르게 냉각된 용암으로부터 형성되며, 용암이 모암이다.[13][14][15] 장석질 용암이 장석질 용암류나 화산 돔의 가장자리에서 빠르게 냉각될 때, 또는 용암이 물이나 공기와 갑자기 접촉하여 냉각될 때 흑요석이 만들어진다. 암맥의 가장자리를 따라 장석질 용암이 냉각될 때 만들어지는 경우도 있다.[16][17]유문암질 마그마가 수중과 같은 특수한 조건에서 분출하여 급격히 식으면 흑요석이 생성된다. 흑요석과 비슷하게 유리질이고 둥근 균열이 많은 것은 펄라이트(진주암)이라고 한다.
흑요석은 광물과 비슷하지만, 유리이기 때문에 결정질이 아니므로 진정한 광물이 아니다. 또한, 그 조성은 매우 다양하여 광물로 분류할 수 없다. 때때로 준광물로 분류된다.[20]
흑요석은 주로 SiO2(이산화규소)로 구성되며, 일반적으로 무게의 70% 이상을 차지한다. 나머지는 알루미늄, 철, 칼륨, 나트륨, 칼슘의 산화물로 구성된다.[21][22] 흑요석과 유사한 조성을 가진 결정질 암석으로는 화강암과 유문암이 있다.
흑요석은 지표면에서 준안정 상태이기 때문에 시간이 지남에 따라 유리가 탈유리화되어 미세한 결정이 된다. 따라서 마이오세보다 오래된 흑요석은 드물다. 예외적으로 오래된 흑요석으로는 백악기 용결 응회암과 부분적으로 탈유리화된 오르도비스기 퍼라이트가 있다.[23] 이러한 흑요석의 변환은 물이 존재할 때 가속화된다. 새로 형성된 흑요석은 일반적으로 무게의 1% 미만의 낮은 수분 함량을 가지지만,[24] 지하수에 노출되면 점차 수화되어 펄라이트를 형성한다.
순수한 흑요석은 일반적으로 어두운 색상이지만, 존재하는 불순물에 따라 색상이 다양하다. 철과 다른 전이 원소는 흑요석에 어두운 갈색에서 검은색을 나타낼 수 있다. 대부분의 검은색 흑요석은 자철석이라는 산화철의 나노입자를 포함하고 있다.[25] 거의 무색인 흑요석 샘플은 매우 적다. 일부 암석에서는 검은색 유리 내에 작고 흰색의 방사상으로 모여 있는 방사상구조체 광물인 크리스토발라이트의 포유물이 얼룩덜룩하거나 눈송이 모양(눈송이 흑요석)을 만든다. 흑요석은 용암류에서 남은 기포의 패턴을 포함할 수 있으며, 용융된 암석이 냉각되기 전에 흐르면서 생성된 층을 따라 정렬된다. 이러한 기포는 금빛 광채(광택 흑요석)와 같은 흥미로운 효과를 만들어낼 수 있다. 무지개와 같은 진주광택(불 옵시디언)은 자철석 나노입자의 포유물이 박막 간섭을 일으켜 생성된다.[26] 멕시코산의 다채로운 줄무늬 흑요석(무지개 흑요석)에는 헤덴버자이트의 배향된 나노로드가 포함되어 있어 박막 간섭에 의해 무지개 줄무늬 효과가 나타난다.[25]
3. 산지
흑요석은 유문암이 형성된 인근에서 발견되며, 화산 활동과 관련이 깊다. 흑요석 채취는 암석이 지표면에 드러난 노두(露頭)를 파쇄하거나, 노두에서 떨어진 전석(転石)을 채취하거나, 지하 암체나 토층 속에서 채굴하는 방식으로 이루어진다.
백두산에서도 흑요석이 산출되어 한반도와 중국 간 교역에 사용되었다는 기록이 있다.[31]
3. 1. 세계의 산지
흑요석은 유문암이 형성된 인근에서 발견된다. 주요 산지로는 아르메니아, 미국, 캐나다, 칠레, 그리스, 아이슬란드, 이탈리아, 케냐, 뉴질랜드, 페루, 터키 등이 있다.[27]
흑요석은 유문암질 분출이 일어난 곳의 화산 근처에서 발견된다. 아르헨티나, 아르메니아, 아제르바이잔, 오스트레일리아, 캐나다, 칠레, 조지아, 에콰도르, 엘살바도르, 그리스, 과테말라, 헝가리, 아이슬란드, 인도네시아, 이탈리아, 일본, 케냐, 멕시코, 뉴질랜드, 파푸아뉴기니, 페루, 러시아, 스코틀랜드, 카나리아 제도, 터키 그리고 미국에서 발견된다.[31] 등산이 가능할 정도로 규모가 큰 흑요석류는 북아메리카 서부의 캐스케이드 산맥에 있는 뉴베리 화산(빅 흑요석류)과 메디슨 호수 화산의 칼데라 안에서, 그리고 캘리포니아주 시에라네바다 산맥 동쪽의 이뇨 크레이터에서 발견된다. 옐로스톤 국립공원에는 맘모스 핫 스프링스와 노리스 간헐천 분지 사이에 흑요석이 포함된 산비탈이 있으며, 애리조나주, 콜로라도주, 뉴멕시코주, 텍사스주, 유타주, 워싱턴주, 오리건주, 아이다호주 등 미국 서부의 다른 많은 주에서도 흑요석이 발견된다.[29][30][31]
중앙 지중해 지역에는 리파리, 판텔레리아, 팔마롤라, 몬테 아르치(사르데냐)의 네 곳의 주요 매장지가 있다.[31] 에게 해의 고대 매장지는 밀로스와 기알리였다.[32] 아크이골 마을과 골뤼다 화산은 중앙 아나톨리아에서 가장 중요한 공급원이었으며, 선사 시대 근동의 중요한 공급 지역 중 하나였다.[33][34][35]
북한과 중국의 국경에 있는 백두산에서도 흑요석이 산출되어 교역되었던 기록이 있다.
화산 활동이 활발한 일본이지만, 유문암은 산성암이며 많은 화산이 폭발적인 분화를 일으켜 화산재와 데사이트로 확산된다. 따라서 급냉각되어 유리질이 되는 조건이 필요한 흑요석은 특정 장소에서만 채취할 수 있다. 후기 구석기 시대나 조몬 시대의 흑요석의 대표적인 산출지는 홋카이도( 엔가루정·구 시라타키촌, 카미시호로정, 오케토정), 나가노현 키리가미네 주변(와다토게, 호시쿠소토게 흑요석 원산지 유적, Hoshigatō obsidian mine site|호시가타 흑요석 원산지 유적영어, 나시쿠보 유적, 코마가타 유적[73]), 시즈오카현 이즈 아마기(이카다바와 카시와토게), 아타미시 카미타가, 가나가와현 하코네(카지야, 하코즈카와 하타야도) 등의 산지, 해수에 접하여 급냉각될 기회가 있었던 도서 지역에서는 도쿄도 이즈 제도의 신즈시마(神津島)·온치시마(恩馳島), 시마네현의 오키섬(隠岐島), 오이타현의 히메시마(姫島), 사가현 이마리시 요시다케(腰岳), 나가사키현 마쓰우라시의 무타, 사세보시의 히가시하마와 하리오(針尾島), 가와타나정의 오사키 등이 알려져 있다. 이 중 히메시마의 흑요석 산출지는 국가의 천연기념물로 지정되어 있다.[74] 또한 나가노현 스와시 주변에서 채취된 흑요석은 기본적으로 품질이 좋고 반투명한 것이 자주 발견된다.
도치기현 북부에 있는 활화산·고원산을 구성하는 일봉인 켄가미네(剣ヶ峰)가 원산인 흑요석을 사용한 석기가 먼 시즈오카현 미시마시와 나가노현 시나노마치의 유적에서 발견되어 연구가 진행되고 있다. 산출 시기는 오래된 것은 석기의 특징으로부터 약 3만 5천 년 전의 후기 구석기 시대로 생각되고 있으며, 그 채굴 유적(고원산 흑요석 원산지 유적군)은 일본에서 가장 오래된 것으로 추정된다. 당시 북간토 지역의 삼림 한계선을 400미터나 넘는 해발 1500미터에 가까운 고지대[76]에서 채굴되었던 것과, 종래의 석기 시대의 개념을 뒤엎는 활동·교역 범위의 광대함, 유적 발굴에 의해 효율적인 작업을 하고 있었던 것 등이 밝혀지고 있다.[77][78][79]
3. 2. 한국의 산지
화산 활동이 활발한 일본이지만, 유문암은 산성암이며 많은 화산이 폭발적인 분화를 일으켜 화산재와 데사이트로 확산된다. 따라서 급냉각되어 유리질이 되는 조건이 필요한 흑요석은 특정 장소에서만 채취할 수 있다. 후기 구석기 시대나 조몬 시대의 흑요석의 대표적인 산출지는 다음과 같다.
- 홋카이도( 엔가루정(遠軽町)·구 시라타키촌, 카미시호로정(上士幌町), 오케토정(置戸町))
- 나가노현 키리가미네(霧ヶ峰) 주변(와다토게, 호시쿠소토게 흑요석 원산지 유적(星糞峠黒曜石原産地遺跡), Hoshigatō obsidian mine site|호시가타 흑요석 원산지 유적영어, 나시쿠보 유적(梨久保遺跡), 코마가타 유적(駒形遺跡)[73])
- 시즈오카현 이즈 아마기(이카다바와 카시와토게), 아타미시 카미타가
- 가나가와현 하코네(카지야, 하코즈카와 하타야도)
- 해수에 접하여 급냉각될 기회가 있었던 도서 지역: 도쿄도 이즈 제도의 신즈시마(神津島)·온치시마(恩馳島), 시마네현의 오키섬(隠岐島), 오이타현의 히메시마, 사가현 이마리시(伊万里市) 요시다케(腰岳), 나가사키현 마쓰우라시(松浦市)의 무타, 사세보시(佐世保市)의 히가시하마와 하리오, 카와타나정(川棚町)의 오사키
이 중 히메시마의 흑요석 산출지는 국가의 천연기념물로 지정되어 있다.[74] 또한 나가노현 스와시 주변에서 채취된 흑요석은 기본적으로 품질이 좋고 반투명한 것이 자주 발견된다.
이즈 제도 신즈시마(神津島) 산출의 흑요석이 후기 구석기 시대(기원전 2만 년)의 남간토 지역 유적에서 발견된 것 외에, 이마리 요시다케(伊万里腰岳) 산 흑요석은 키타마쓰우라 반도(北松浦半島)의 조몬인이 융기선문토기·대형 석부(사세보시(佐世保市) 아이우라의 몬젠 유적[75])와 함께 조선반도의 동삼동 패총에서 출토되었고, 오키섬(隠岐)의 흑요석은 블라디보스토크까지 운반되었다. 홋카이도에서는 토카치 지방도 산지로 유명하며, 토카치석이라는 이름이 있다.
도치기현 북부에 있는 활화산·고원산(高原山)을 구성하는 켄가미네(剣ヶ峰) 봉우리가 원산인 흑요석을 사용한 석기가 시즈오카현 미시마시(三島市)와 나가노현 시나노마치의 유적에서 발견되어 연구가 진행되고 있다. 산출 시기는 오래된 것은 석기의 특징으로부터 약 3만 5천 년 전의 후기 구석기 시대로 추정되며, 그 채굴 유적(고원산 흑요석 원산지 유적군(高原山黒曜石原産地遺跡群))은 일본에서 가장 오래된 것으로 추정된다. 당시 북간토 지역의 삼림 한계선을 400m나 넘는 해발 1500m에 가까운 고지대[76]에서 채굴되었던 것과, 종래의 석기 시대의 개념을 뒤엎는 활동·교역 범위의 광대함, 유적 발굴에 의해 효율적인 작업을 하고 있었던 것 등이 밝혀지고 있다.
4. 이용
흑요석은 석기시대부터 부싯돌과 같이 여러 도구를 만드는 데 사용되었으며, 현대에는 심장 수술용 메스나 예술품 재료, 수석 등으로 이용된다. 잘 연마된 흑요석 칼날은 두께가 3 나노미터에 불과할 정도로 매우 예리하다.[84]
흑요석은 특유의 무늬 덕분에 장식용이나 보석으로도 활용된다. 절단 방향에 따라 검은색이나 회색의 광택을 띠며, '아파치 눈물'은 회백색 바탕에 박힌 작고 둥근 흑요석 조각을 말한다. 1970년대부터는 받침대 재료로도 사용되었는데, 테크닉스의 SH-10B3 받침대가 그 예이다.
4. 1. 선사 시대 및 고대
흑요석은 석기시대부터 부싯돌과 같은 여러 도구를 만드는 데 사용되었다. 한국에서 흑요석으로 만든 석기가 발굴된 곳은 공주 석장리와 웅기 굴포리를 비롯하여 동관진(潼關鎭), 단양 수양개, 평양 만달리, 경기 신답리 등의 구석기 유적지이다. 또한 홍천 하화계리의 중석기 유적지와 양양 오산리, 부산 동삼동 등의 신석기 유적지에서도 발굴되었다.[82] 한반도의 흑요석 산지로는 백두산 부근 등 3곳으로 알려져 있다.[83]
고대 아즈텍 문명의 전사들도 흑요석이 달린 무기를 사용했는데, 사람의 목을 쉽게 자를 수 있을 정도로 날카로웠다.
흑요석 사용에 대한 최초의 고고학적 증거는 카리안두시(케냐)와 아슐리안 시대(기원전 150만 년 전 시작)의 다른 유적지에서 발견되었으며, 기원전 70만 년으로 거슬러 올라간다. 다만, 신석기 시대에 비해 이러한 유적지에서 발견된 유물은 매우 적다.[36][37][38][39][40] 리파리 섬에서는 신석기 후기에 흑요석 석판 제작 기술이 매우 발전하여 시칠리아, 포 강 남부 유역, 크로아티아까지 거래되었다.[41] 흑요석 석판은 의례적인 할례와 신생아의 탯줄 절단에 사용되었다.[42] 기원전 12,500년경부터 아나톨리아산 흑요석이 레반트와 현재의 이라크 쿠르디스탄에서 사용된 것으로 알려져 있다.[43] 기원전 5천년기 후기에 해당하는 가장 초기 메소포타미아 도시 중 하나인 텔 브락에서는 흑요석 유물이 흔하게 발견된다.[44] 구석기 시대 문화에서 흑요석은 차돌과 마찬가지로 석기 제작이라는 과정을 통해 날카로운 석판이나 화살촉을 만들 수 있었기 때문에 귀중하게 여겨졌다. 모든 유리와 일부 다른 천연 암석과 마찬가지로 흑요석은 특징적인 패각상 쪼개짐을 보이며 깨진다. 또한 초기 거울을 만들기 위해 연마되기도 했다. 현대 고고학자들은 흑요석 유물의 연대를 계산하기 위해 상대 연대 측정 시스템인 흑요석 수분 함량 연대 측정을 개발했다.
흑요석 유물은 유럽 대륙에서 중앙 유럽의 구석기 시대 중기에 처음 등장하여 구석기 시대 후기에는 흔해졌지만, 예외도 있다. 흑요석은 신석기 시대 지식과 경험의 전파에 중요한 역할을 했다. 이 재료는 주로 석기를 제작하는 데 사용되었는데, 흑요석의 특성 때문에 매우 날카로웠다. 흑요석으로 만든 유물은 유럽 전역의 많은 신석기 문화에서 발견된다. 그리스와 그 주변 지역에 거주하는 문화권에서 사용된 흑요석의 원산지는 밀로스 섬(Milos)이었고, 스타체보-코로스-크리슈 문화는 헝가리와 슬로바키아의 흑요석 광산에서 흑요석을 얻었으며, 카르디움-임프레소 문화권은 중앙 지중해의 섬에서 나온 흑요석을 사용했다. 무역을 통해 이러한 유물은 원산지에서 수천 킬로미터 떨어진 땅까지 전해졌는데, 이는 흑요석이 매우 귀중한 상품이었음을 시사한다.[45]
우바이드 문화 시대(기원전 5천년)에는 오늘날 터키에 있는 흑요석이 산출되는 지역에서 채취한 흑요석으로 석판을 만들었다.[47] 고대 이집트인들은 동부 지중해와 남부 홍해 지역에서 수입한 흑요석을 사용했다. 터키의 청동기 시대 유적지에서는 기원전 2100년 이전의 흑요석 메스가 발견되었다.[48] 동부 지중해 지역에서는 흑요석으로 도구, 거울, 장식품을 만들었다.[49]
화산 활동이 있는 일본 지역에서도 흑요석 도구가 사용되었다.[50][51] 호시쿠소 고개에서는 죠몬 시대에 흑요석을 채굴했다.
이스라엘 서부 네게브 지역의 유적지 길랏에서도 흑요석이 발견되었다. 이곳에서 발견된 8점의 찰콜리틱 시대 흑요석 유물은 아나톨리아의 흑요석 산지에서 온 것으로 밝혀졌다. 이 유적지에서 발견된 흑요석에 대한 중성자 방사화 분석(NAA)은 이전에 알려지지 않았던 무역로와 교류 네트워크를 밝히는 데 도움이 되었다.[52]
석기 분석은 중앙아메리카의 힙스패닉 이전 시대 집단을 이해하는 데 도움이 된다. 특정 문화나 지역의 흑요석을 신중하게 분석하면 상업, 생산, 유통을 재구성하고, 나아가 문명의 경제적, 사회적, 정치적 측면을 이해하는 데 상당한 도움이 될 수 있다. 이는 흑요석 사용 및 파편과 관련된 전쟁의 영향까지 연구된 마야 도시인 야슈칠란의 경우에도 해당된다.[53] 또 다른 예로는 캘리포니아 연안의 추마시 유적지에서 발견된 고고학적 유물을 들 수 있는데, 이는 시에라 네바다의 먼 곳에 있는 카사 디아블로 온천과 상당한 무역이 있었음을 나타낸다.[54]
콜럼버스 이전 시대 중앙아메리카인의 흑요석 사용은 광범위하고 정교했으며, 도구와 장식품을 위해 흑요석을 조각하고 가공했다. 중앙아메리카인들은 또한 나무로 된 몸체에 흑요석 칼날을 장착한 검의 일종을 만들었다. ''마쿠아우이트''라고 불리는 이 무기는 흑요석 칼날의 날카로운 절삭력과 톱니 모양 무기의 울퉁불퉁한 절단력을 결합하여 끔찍한 부상을 입힐 수 있었다. 이 무기의 장병기 버전은 ''테포스토필리''라고 불렸다.
흑요석 거울은 일부 아즈텍 사제들이 환영을 불러일으키고 예언을 하는 데 사용했다. 그것은 흑요석과 마법의 신인 테스카틀리포카와 관련이 있었는데, 그의 이름은 나우아틀어로 '연기나는 거울'로 번역될 수 있다.[46]
원주민들은 아메리카 전역에서 흑요석을 거래했다. 각 화산, 그리고 어떤 경우에는 각 화산 폭발은 구별 가능한 유형의 흑요석을 생성하며, 고고학자들은 비파괴 에너지 분산형 X선 형광과 같은 방법을 사용하여 유물과 지질 샘플 모두에서 미량 원소 조성을 선택하여 특정 유물의 기원을 추적할 수 있다.[55] 유사한 추적 기술을 통해 그리스의 흑요석이 밀로스, 니시로스 또는 기알리( 에게해의 섬)에서 온 것으로 확인되었다. 흑요석 핵과 칼날은 해안에서 내륙 깊숙한 곳까지 거래되었다.[56]
칠레에서는 차이텐 화산의 흑요석 도구가 화산에서 북쪽으로 400km 떨어진 찬찬에서 발견되었고, 남쪽으로 400km 떨어진 유적지에서도 발견되었다.[57][58] 기원전 1000년경 태평양의 광대한 지역에서 활동했던 라피타 문화는 흑요석 도구를 널리 사용했고 장거리 흑요석 무역을 했다. 이러한 도구의 제작 기법의 복잡성과 보관에 대한 세심한 주의는 실용적인 용도 외에도 명망이나 높은 지위와 관련이 있었음을 시사한다.[59]
라파누이(Easter Island)에서도 흑요석은 '마타이아'(Mataia)와 같은 날카로운 도구와 모아이(Moai, 거석상) 눈동자에 사용되었는데, 눈동자는 새 뼈로 된 고리로 둘러싸여 있었다.[60] 흑요석은 론고롱고(Rongorongo) 글자를 새기는 데에도 사용되었다.
겉보기는 검은색(갈색 또는 반투명인 경우도 있음)으로 유리와 매우 비슷한 성질을 가지고 있으며, 부서지기 쉽다는 단점이 있지만, 깨뜨리면 매우 날카로운 파단면(패각상 단구)을 보이기 때문에 선사시대부터 전 세계적으로 칼이나 촉(화살촉), 창의 촉 등의 석기로 오랫동안 사용되었다. 일본의 석촉 등은 후기 구석기 시대부터 사용되었다. 당시 흑요석의 산지는 크게 3곳으로 나뉘며, 그 성분적 특징으로부터 고대의 교역로를 추정할 수 있다.
석기 시대에는 날카로움 때문에 석기 재료로 널리 사용되었다. 날카로운 흑요석은 금속기가 없는 사람들에게 중요한 자원이었다. 실제로 유럽인이 도착하기 전까지 철을 사용하지 않고 문명을 발전시킨 남아메리카에서는 15세기경까지 흑요석을 사용했다. 멕시코의 아즈텍 문명 등에서는 마쿠아우이트와 같은 무기를 만들었고, 인신공양에서 제물의 몸에 사용하는 제사용 칼도 만들었다. 한 설에 따르면 아즈텍이 강력한 군사력으로 주변 부족을 정복하고 제국을 건설할 수 있었던 것은 풍부한 흑요석 광맥을 장악했기 때문이라고 한다.
4. 2. 현대
현대에도 심장 수술에 흑요석을 사용한 메스가 이용된다. 잘 연마된 흑요석은 두께가 3 나노미터에 불과한 아주 예리한 칼날이 된다.[84] 흑요석 칼날은 제조된 유리 대신 천연 흑요석을 사용하여 만든 일종의 유리 칼이다. 흑요석은 일부 외과 의사가 메스 칼날로 사용하지만, 이는 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받지 않았다.[61]정교하게 제작된 흑요석 칼날은 다른 유리 칼과 마찬가지로 고품질의 강철 외과용 메스보다 훨씬 날카로운 절삭날을 가질 수 있으며, 칼날의 절삭날은 약 3나노미터에 불과하다.[62] 모든 금속 칼은 충분히 강력한 현미경으로 관찰하면 들쭉날쭉하고 불규칙한 칼날을 가지고 있지만, 흑요석 칼날은 전자 현미경으로 관찰해도 매끄럽다.[63] 한 연구에 따르면, 흑요석 절개는 7일 후 쥐 그룹에서 더 적은 염증 세포와 육아 조직을 생성했지만, 21일 후에는 차이가 사라졌다.[64] 돈 크래브트리(Don Crabtree)는 외과용 흑요석 칼날을 제작하고 이에 대한 논문을 작성했다.[62] 외과용 흑요석 메스는 실험 동물 수술에 사용할 수 있다.[65]
흑요석 칼날의 주요 단점은 금속으로 만든 칼날에 비해 잘 부서진다는 점이다.[66] 따라서 흑요석 칼날의 외과적 적용은 이것이 문제가 되지 않는 다양한 특수 용도로 제한된다.[2]
흑요석은 장식용으로도 사용되며 보석으로도 사용된다.[67] 흑요석은 절단 방식에 따라 다른 모습을 보인다. 한 방향으로는 제트 블랙이고, 다른 방향으로는 반짝이는 회색이다. "아파치 눈물"은 종종 회백색 퍼라이트 matrix에 박혀 있는 작고 둥근 흑요석 조각이다.
받침은 1970년대부터 흑요석으로 만들어졌는데, 예를 들어 테크닉스의 회색빛 검은색 SH-10B3 받침대가 있다.
현대에도 흑요석은 날카로움 때문에 해외에서는 안구, 심장, 신경 등의 수술에 메스나 면도칼로 사용되는 경우가 있다. 또한, 흑요석을 1000°C로 가열하면 포함된 수분이 발포하여 펄라이트가 된다. 흰색 알갱이 모양으로 부석과 같이 다공질이기 때문에 토양 개량제 등으로 사용된다.
다양한 색이 섞여 아름다운 것은 연마되어 장신구나 보석으로 사용된다.
5. 한국 흑요석 연구와 과제
(이전 출력이 없으므로, 원본 소스를 제공해주시면 지시사항에 맞게 위키텍스트를 작성하고 검토하여 출력해 드리겠습니다.)
6. 문화
2016년 일본지질학회(日本地質学会)는 나가노현(長野県)의 돌(암석)로 흑요석을 선정했다.
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