《权力的游戏》龙晶背后的真实故事

闪亮而锋利，黑曜石正迎来其流行文化的高光时刻。它在HBO的热门奇幻剧集《权力的游戏》中扮演着核心角色，该剧即将迎来最终季。该剧中的黑曜石被称为“龙晶”，是少数几种能击倒异鬼——一种邪恶的超自然战士——的物质之一。在剧中称为龙晶。

在现实世界中，这种火山玻璃以任何其他材料都无法比拟的方式揭示了人类的故事。

我们的进化祖先使用黑曜石制造工具已有一百多万年。由于这种材料独特的化学特性，考古学家甚至可以确定小块黑曜石的地理来源。但这仅仅是故事的一部分。

亚利桑那州立大学考古科学家安德鲁·齐普金表示，了解我们遥远的祖先在哪里采集黑曜石，可以使研究人员提出更广泛的问题，例如早期人类的旅行地点和原因。

齐普金说：“要追踪黑曜石的来源并确定其出处很容易，但这只是第一步，因为那是化学，而不是考古学。”“最终目标是了解是什么促使这些人从那个地点采集它。”

抓住重点

黑曜石文物在考古遗址中出现的时间可以追溯到至少170万年前，当时早期的人属物种在埃塞俄比亚的Melka Kunture遗址用它制作工具。

世界各地史前遗迹中散布着黑曜石刮刀、砍砸器和多功能手斧。早期工具制造者很可能选择这种火山玻璃，因为它易于剥落——比其他材料更容易塑形——并且能形成锋利的边缘。

耶鲁大学考古科学家埃勒里·弗拉姆说：“一块黑曜石碎片的崭新边缘只有几十个原子厚。”“在显微镜下看，钢制手术刀与黑曜石碎片相比，看起来就像一把钝的、饱受摧残的斧头。”

黑曜石也很易碎，这对猎人来说是个优势。

阿尔伯克基的地理考古学家、加州大学伯克利分校名誉教授M.史蒂文·沙克利说：“黑曜石投掷点会造成大量伤害，因为它很锋利，而且很可能在动物体内断裂。”他补充说：“如果你想造成伤害，那就应该使用黑曜石。”

这种材料醒目的外观——闪亮，通常是黑色，但也存在红色和其他颜色——可能也出于象征或美学原因而吸引人。无论其吸引力如何，早期人类都在寻找它。尽管在史前时期被广泛使用，但这种原材料并不常见。

弗拉姆说：“在世界上的大多数地方，黑曜石都很稀少，只有特定类型的火山喷发才能产生它。”“熔岩必须具有高度粘性——或者说粘稠——才能形成玻璃。需要大量的二氧化硅才能产生那种粘稠的熔岩。”

当这种高二氧化硅的熔岩仍在地下时，周围岩石中的矿物质会浸入其中，加入该地点特有的不同元素。当它最终喷发时，如果它足够快地到达地表，熔岩就会迅速冷却并变成均匀的玻璃，在其独特的化学混合物有机会结晶之前。

沙克利说：“当这种情况发生时，所有的元素都像快照一样被冻结在玻璃中。”“这就是为什么我们可以区分所有这些不同的来源。”

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X标记来源

确定一块黑曜石的来源意味着分析文物的化学成分，然后将其与独特的个体来源（称为“流”）的地球化学特征数据库进行匹配。

几十年来，考古学家在进行这种分析方面选择很少。大多数设备都非常昂贵，并且仅限于实验室环境。最精确的方法还需要破坏待分析的材料，正如沙克利所说：“出于某种原因，博物馆里的人们当你把他们的文物打碎成很小的碎片时会非常生气。”

因此，无损X射线荧光（XRF）成为追踪黑曜石来源最流行的方法。尽管它不是最精确的分析方法，但它在识别锶、铷和其他经常是“流”特征的关键成分方面非常有效。

齐普金说：“XRF是一种射线技术。”“它撞击目标原子，将电子打出轨道，使其激发，然后当它们重新落回[正常轨道]时，会发出设备测量的特征能量。”

实验室的XRF设备近年来变得越来越小：“我80年代用的第一台XRF[机器]占据了一个房间，”地质考古XRF实验室主任沙克利说。“现在设备放在桌面上，比面包箱大一点。”在实验室之外，这项技术经历了更令人印象深刻的缩小。

第一批商用便携式XRF（pXRF）设备出现在20世纪90年代，用于工业应用，如勘探采矿和水泥制造中的质量控制。它们很快就进入了许多考古学家的手中。在早期采用这些工具的几年里，对新工具潜力的热情有时会超过科学的严谨性，结果并不总是可靠。

此后，该领域的各种方法和标准都有所改进，便携式设备也同样如此，这些设备的价格越来越便宜，精度也越来越高。齐普金说，今天的pXRF设备——“看起来像射线枪和吹风机的组合”——价格不到4万美元。

弗拉姆说：“一个人可以把它放进随身行李里，带到世界几乎任何地方。”“我们不再需要申请出口少量文物到遥远实验室的许可。相反，我们可以在文物所在地工作，无论是在博物馆、野外实验室，甚至是在考古遗址本身。”

他补充说：“只需10到20秒，我们就能知道某块黑曜石文物是在几百、几千，甚至几十万年前起源于何处。”

无法确定的日期

虽然确定黑曜石来源的工具越来越用户友好，但黑曜石水合作用——一种用于测定材料年代的方法——仍然存在问题。

该方法在20世纪中期开发，利用了黑曜石表面一旦暴露在空气中就开始吸收大气水分的原理。为了确定文物的年代，研究人员会取一个横截面，观察水合层——这是衡量水分渗透到火山玻璃中的程度的指标。

齐普金称这种结果“真的只是一个有根据的猜测”，他说：“这是一个很棒的想法，但几乎不可能付诸实践。”

这是因为水分渗透的速度受到许多因素的影响，包括温度和湿度。例如，1摄氏度的温差会使水合速率改变10%；像森林大火烧过文物所在地这样的单一事件可能会完全重置水合层。

大多数考古学家转而通过地层来确定黑曜石文物的年代——即在遗址中与它一起发现的其他物品——以及相对测年法，例如它所在的沉积层年龄。

追踪古代旅行

随着狩猎采集者群体穿越史前景观，采集黑曜石，并在制作或重新打磨工具后留下碎屑，他们创造了描绘其移动路线的地图，考古学家可以越来越精确地遵循这些地图。

弗拉姆说，追踪黑曜石随早期人类迁移的路径，可以重建人们“如何利用周围环境，并通过跨地域的流动和与其他群体的联系来满足他们的生存需求”。

例如，2018年《科学》杂志上，齐普金及其同事发表了三篇关于肯尼亚Olorgesailie遗址的发现（包括黑曜石文物）的论文。这些黑曜石碎片已有30多万年的历史，来自70英里外的多个产地：“流”：这个距离远远超过了狩猎采集者群体的平均活动范围。这意味着黑曜石的采集者可能进入了另一个群体的领地，或者与他们交易了这种材料。这两种情况都表明，人类在20多万年前就已具备了进行复杂社会互动和规划长途探险的认知能力，这比人们一度认为的要早得多。

黑曜石不仅继续向我们揭示更多关于我们自身的信息，也揭示了我们最近的进化近亲。

例如，今年2月，在《考古科学报告杂志》上，研究人员描述了高达7.3万年前的黑曜石文物，其原材料来自Baksan河流域。该地点是高加索北部已知的唯一黑曜石来源——一片崎岖的山地，横跨俄罗斯南部和格鲁吉亚共和国。

这些文物在距离Baksan最远150英里的遗址中被发现，并且根据风格判断，是由不同、文化上不同的尼安德特人群制造的。这是对尼安德特人不如早期现代人流动性差、社交能力差的观点最新的打击。

该论文的首席作者、俄罗斯圣彼得堡史前实验室的考古学家Ekaterina Doronicheva说，Baksan黑曜石来源很可能是不同人群的接触区域：“我们可以假设这些地区之间存在文化接触……并且当地的尼安德特人群是发达的社会网络的一部分。”

随着技术的进步和考古学家发现更多遗址，黑曜石将继续是我们洞察深远历史的“玻璃”。

弗拉姆说：“这有点像夏洛克·福尔摩斯。”“我们正试图从这些过去被随意丢弃的物体中榨取每一丝信息。”

Gemma Tarlach是《Discover》的高级编辑。本文最初以“真正的龙晶”为题印刷出版。