怀俄明州黄石国家公园——在北入口附近，一座雄伟的黑色玻璃山耸立在蓝天下。
大约 180,000 年前，流纹岩流从公园下方的黄石火山口的岩浆房中渗出，并在冰河期的严寒中迅速冷却，横跨超过 5 平方英里，这片深色、有时半透明的物质是由流纹岩流形成的.
作为。。而被知道 黑曜石悬崖据蒙大拿大学人类学教授道格拉斯·H·麦克唐纳 (Douglas H. MacDonald) 和《黄石之前：美国原住民考古学国家公园。”
黑曜石是世界上最珍贵的工具石之一，这个特殊的矿床近 100 英尺厚，由于自上个冰河时代以来一直被土著人民使用，因此非常特别。 在过去 11,500 年左右的时间里，这种石头已被制成致命的刀具、锋利的矛头、飞镖或投矛器和箭头。
麦克唐纳博士说，悬崖“具有全国性意义，因为我们有来自全国各地的美洲原住民团体参观并收集石头并进行交易”。
对于现代研究人员来说，黄石公园的黑曜石柱有助于揭示数千年前人们的旅行和迁徙。 X 射线荧光技术已被用于识别每个单独的黑曜石矿床的独特地球化学指纹，从而查明在其他地方发现的人工制品的来源。 整个大陆都发现了来自这里的黑曜石。
古印第安文化中最珍贵的工具石的指纹改变了这个领域。 它提供了一个通往过去的窗口，穿越了数千年，在某些地方甚至数百万年的空间和时间。 它打开了未知和无法想象的联系，并加深了对世界各地人口迁移、网络和贸易的理解。
黄石公园考古学家伊丽莎白 A. 霍顿 (Elizabeth A. Horton) 在展示公园档案馆中的黑曜石刀和矛尖时说：“我们可以弄清楚人们在景观中的移动方向，以及工具本身如何反映他们的策略和文化。” “他们是如何与这片风景互动的？ 人们去哪里参观？ 那个地方有什么？”
X 射线技术在考古学中的应用出现于 1960 年代，“并改变了一切，”阿尔伯克基地质考古 XRF 实验室主任、《地质考古学中的 X 射线荧光光谱法 (XRF)》一书的作者 M. Steven Shackley 说。 “在那之前你必须推断。 他们要么只是猜测，要么没有这么做。”
近几十年来，该技术变得更易于使用、更便携且成本更低。
大约 200 万年以来，这种光滑、感性的黑色玻璃一直是狩猎采集文化的重要组成部分，最早可以追溯到能人，他是最早制造粗糙石器的人类祖先之一。 （一个非常现代的参考包括虚构的维斯特洛大陆，HBO 系列“权力的游戏”的背景，它被称为龙玻璃，由“地球之火”制成。）
揭开过去，一次一个发现
研究人员正在使用这种方法来研究新发现的文物并重新检查现有的收藏品。 耶鲁大学的考古学家最近在 1960 年代从伊朗西南部两个重要地点收集到大学皮博迪博物馆的黑曜石文物上部署了 X 射线荧光技术。
这些工具可以追溯到近 10,000 年前，最初被认为来自伊朗 Deh Luran 平原的两个来源。 但分析表明，火山玻璃来自七个地方，包括内姆鲁特达格 (Nemrut Dağ)，这是一座休眠火山，距离现在土耳其东南部和亚美尼亚的挖掘地点 1000 多英里。 这些发现使人们认识到，新石器时代的社会网络比原先想象的要大得多，定居点也要复杂得多。
“追踪这些黑曜石文物从它们的源头到它们的终点，可以深入了解它们是如何随着时间的推移从一只手移到另一只手，”埃勒里弗拉姆，耶鲁大学的考古学家和该研究的主要作者 纸， 说。
X 射线荧光可以在现场使用手钻大小的仪器完成，将过去需要数天或数周的过程减少到几秒钟。
该技术在美国西部得到广泛应用，黄石国家公园有许多项目正在进行中。
悬崖火山玻璃的地球化学指纹在整个西方国家和加拿大都有发现。 当地部落“都知道这件事，蒙大拿州所有重要的考古遗址都有某种形式的黑曜石，其中大部分来自这个地方——黑曜石悬崖，”麦克唐纳博士说。 “蒙大拿州、怀俄明州和爱达荷州的所有部落都竭尽全力争取它。”
黑曜石悬崖的一个挥之不去的谜团至今仍困扰着科学家：大约 2,000 年前，数百磅的黑曜石是如何在现在位于黄石公园以东约 1,700 英里的俄亥俄州合和文化国家历史公园内堆积起来的。 研究人员不知道这些材料是通过贸易网络传播的，还是由前往悬崖的特殊旅程的人收集的。 这是 X 射线分析的主要缺点之一。
“如果有人寄给我一件人工制品，我可以很有把握地确定它的来源，”沙克利博士说。 “但决定它是如何到达那里的才是关键。”
在 1890 年代初期，挖掘机在俄亥俄州奇利科西附近合和地点的 25 号土墩中挖掘时，发现了一个祭坛，上面有 100 多个被烧毁和折断的黑曜石矛尖，也称为双面矛尖。 其中一件长 17 英寸，宽 6 英寸，据信是为仪式目的而设计的。 使用 X 射线技术，约四分之三的合和镇黑曜石可以追溯到黑曜石悬崖。
“这些双面人中最大的是杰作，非常了不起，”合和公园的博物馆馆长兼考古学家蒂莫西·D·埃弗哈特 (Timothy D. Everhart) 说。
Obsidian Cliff 的石玻璃的魅力可以在其作为利器的有效使用中看到和感受到。 在最近的一篇论文中， 研究人员概述了其值得注意的元素——丰富、可及性、美学和质量.
麦克唐纳博士说，这里的黑曜石数量之多，足以填满加州玫瑰碗球场大小的 3,000 个体育场。
麦克唐纳博士说，黑曜石悬崖上的石头几乎没有内含物，这意味着它不存在会削弱石头结构的矿物晶体，这有助于黄石黑曜石的高质量和更容易转变成更锋利的刀片。
“它有多种颜色，比其他来源更透明，”他补充道。 “这增加了它的价值。” 除了黑色，据报道悬崖顶上的颜色还包括棕色、红色、桃花心木色、灰色和绿色。
在黄石公园以西的爱达荷州，熊谷 (Bear Gulch) 拥有类似的优质黑曜石，尽管它呈乌黑且不那么透明。 黄石公园和该地区的许多其他地方至少有八个已知的黑曜石采石场。
所有黑曜石都具有某些使其不可或缺的关键特征。 它呈贝壳状断裂——变成光滑、弯曲的碎片。 它很容易敲打或剥落成实用的形状，不需要像某些工具石那样进行回火或热处理。 “你可以把它从地上捡起来，然后直接开始工作，”《原始技术公报》的编辑大卫·韦斯科特说，他也是一名长期的 knapper。
不过，清晰度是主要吸引力。
“如果你在显微镜下观察一把手术刀和一块新鲜的黑曜石片，黑曜石的边缘使手术刀看起来像一把钝斧，”Frahm 博士说。 “它非常锋利。 它切得非常、非常干净。” 事实上，一些外科医生使用黑曜石手术刀。
它是如此锋利，以至于许多使用它的人，包括黄石考古实验室的工作人员，都会在触手可及的地方放一盒创可贴。
1988 年黄石公园发生的大规模野火烧毁了树木和其他植被，使考古学家几乎可以畅通无阻地看到悬崖顶上的地面。 一项考古调查发现 59 个不同的地方以某种方式开采黑曜石。
在 2014 年的另一项调查中，MacDonald 博士和他的团队在悬崖上发现了数百万件文物，包括箭头和矛尖，以及数十亿件借记件，即制作尖头后留下的石片。 无数黑曜石巨石被砸碎，裂开。
随着黄石公园的气候变暖，许多雪原正在消退，以前不为人知的文物正在被发现，有时是在被积雪覆盖的木轴上。
黑曜石悬崖不对行人开放，但它位于公园的主要道路之一，人们可以在解说亭停车。 禁止收集，但允许在该国其他地区的联邦土地上的其他地点收集。
像 Wescott 先生一样，人们仍然采摘这种玻璃状的石头来制造黑曜石工具，或者用带黑曜石尖头的地图和箭头进行狩猎。 Wescott 先生说，敲一个 6 英寸长、2 英寸宽的枪尖“需要大半天时间”。
但 21 世纪的使用建立在黑曜石工具制造的悠久历史之上，可以追溯到更远的时间。 一群欧洲考古学家最近发表了一篇关于他们的论文 发现“石器作坊” 在埃塞俄比亚阿瓦什山谷的一个地点发现了 575 个黑曜石斧头，可追溯到 120 万年前。
长期以来，黑曜石物品一直被赋予其他千年的深刻精神和神秘特性。 阿兹特克神 Tezcatlipoca 的名字是吸烟镜之王，参考黑曜石。 大英博物馆展示的一面阿兹特克镜子在 16 世纪被伊丽莎白一世女王的顾问约翰·迪用作占卜工具。 X 射线荧光追踪“灵镜”黑曜石的来源至墨西哥，以揭示其阿兹特克起源。
在古代墨西哥，黑曜石粉与石英混合后洒在某人的眼睛上以治疗白内障。
蒙大拿州南部的克罗族人从黑曜石悬崖收集了大量石头作为工具，他们仍然佩戴红色黑曜石箭头“作为精神保护”，前克罗部落考古学家蒂莫西·麦克利里 (Timothy McCleary) 说，他现在在小大角学院任教在乌鸦预订。 他说，箭头是通过家族传承下来的。
“有人可能会发现自己处于危险境地，它可以保护他们免受任何危险，”他说。 “我最常看到的地方是消防员去扑灭森林大火时。”
被指定为国家历史地标的黑曜石悬崖 (Obsidian Cliff) 仍然出现在许多部落的生活中。 “任何时候我们去黄石公园，那都是一个真正强大的地方，”爱达荷州肖肖尼-班诺克部落的文化资源主管路易丝·E·迪克西 (Louise E. Dixey) 说。 “那里总是有人祈祷。 我们每年都会回去提醒我们的人民我们来自哪里，并提醒非印度公众这些是我们最初的家园。”