היווצרות מודרנית של טוף בהרכב פלגוניטי נצפתה עם היווצרותו של האי הגעשי סירטסיי בסמוך לחופה הדרומי של איסלנד. בנובמבר 1969 – 6 שנים לאחר פריצתו מעל פני הים –התגלה הסימן הראשון לטוף פלגוניטי, שנוצר בתוך אזור הידרותרמי בטמפרטורה של 60–70 מעלות צלזיוס במהלך תקופה המוערכת בשנתיים וחצי. מאז נצפתה היווצרות טוף פלגוניטי על פני השטח מקרוב, ומחקר נוסף נערך באמצעות קידוח ליבה בשנת 1979.
הפלגוניזציה של הטוף תלויה בעיקר בטמפרטורת המים בתוך הסלע. בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס ומעלה התגבשה הטפרה בסירטסיי לטוף פלגוניטי במשך פחות משנה, ובטמפרטורות נמוכות היה קצב ההמרה נמוך יותר: ב-40–50 מעלות צלזיוס חלה פלגוניזציה במהלך 4–8 שנים. בהווה מתגבשת בסירטסיי טפרה מעל גובה פני הים לטוף פלגוניטי קשה, ונראה כי מתרחשת גם פלגוניזציה תת-ימית נרחבת. בטוף הפלגוניטי בסירטסיי נוצרו 10 מינרלים חדשים, בהם: אנלציט, סמקטיט, טוברמוריט (tobermotite), פיליפסיט (phillipsite) מקבוצת הזאוליט ואנהידריט. התפרצות סירטסיי הובילה להבנה טובה יותר של היווצרות הרי געש מטוף פלגוניטי בעידן הקרח.
זכוכית געשית על קרקעית האוקיינוס.
פלגוניט מתגבש במהירות גבוהה יחסית מאשר זכוכית לא ממוימת באותו הרכב. עובדה זו עשויה להסביר הימצאות של זכוכית געשית על קרקעית אוקיינוסים – בעיקר את קיומם של סוגים מגובשים במשקעים צעירים ואת הימצאותם של סוגים לא מומרים במשקעים עתיקים יותר.
המרת הזכוכית הגעשית תלויה במצב המיום שלה, ובטמפרטורה נמוכה במיוחד המיום איטי מאוד. מכך עולה כי זכוכית ממוימת תתגבש בשיעורים גבוהים יותר מאשר זכוכית לא ממוימת בטמפרטורות נמוכות. למעשה, שיעורי ההמרה השונים של זכוכית בהרכבים שונים עשויים להוות רמז להבנת המרכיבים. עם זאת, התנאים הקובעים את שיעור ירידת הלחץ והתגבשות הזכוכית געשית במשקעים ימיים עדיין לא ברורים. נמצאו מעט שברי זכוכית לא מומרים במשקעים מהמזוזואיקון, ולעומתם משקעים של אפר געשי ופומיס מן הרביעון שהומרו לחלוטין למונטמורילוניט או לפיליפסיט.
סתירה זו נפתרת כאשר מניחים שמדובר בשני סוגים של זכוכית געשית:
שיעור ההמרה – הכולל גם מיום וגם התגבשות – תלוי בהרכב הזכוכית. אנרגיית השפעול הנחוצה לפעפוע המים אל תוך הזכוכית פוחתת עם הירידה בחומציות הזכוכית. תלותם של מקדמי הפעפוע על צמיגות החומר ידועה, ולכן – רמתה הנמוכה של אנרגיית השפעול הנחוצה לפעפוע מים לזכוכית בסיסית נגרמת מצמיגותה הנמוכה, כלומר מרשת משובשת של סיליקה הנובעת מתכולת קטיונים גבוהה יותר. ההבדל בין שיעורי הפעפוע בזכוכית חומצית לבין אלה של זכוכית בסיסית הנובעים מתוצא זה הופך זניח בתנאי הטמפרטורה של קרקעית האוקיינוס ובטווחי זמן של מיליוני שנים, בעוד הוא עשוי להיות ברור יותר בטמפרטורות גבוהות.
שיעור ההמרה תלוי גם בהרכב, מאחר שבזכוכית חומצית נחוצים יותר מים על מנת להפריע לקשרי Si-O ו-Al-O. נראה שתוצא זה הוא אחד הגורמים להבדלים העיקריים בשיעור ההמרה בין זכוכית חומצית לבין זכוכית בסיסית בטמפרטורות נמוכות על קרקעית האוקיינוס. מרכיב זה גורם לשיעור המרה של בזלת הגבוה בכ-20% מזה של זכוכית חומצית. הבדל זה בשיעור ההמרה זניח כאשר משווים אותו להבדל בין שיעור ההמרה של פלגוניט לבין זה של זכוכית רגילה בעלת הרכב כימי זהה.
מאפיינים.
פלגוניט הוא תוצר יציב ראשון של המרת זכוכית געשית, והוא מהווה חומר הטרוגני בעל תכונות אופטיות ומבניות מגוונות – החל בסלע צלול, שקוף, איזוטרופי, חלק וערוך בפסים קונצנטריים הנקרא לעיתים "ג'ל פלגוניטי", ועד לחומר בעל שקיפויות שונות, אנאיזוטרופי, בעל דרגות שונות של שבירה כפולה, בעל מבנה גרגרי-סיבי ודמוי פסים הנקרא לעיתים "פיברו-פלגוניט".
צבעו של הפלגוניט נע בין גוונים של צהוב לגוונים של חום. פלגוניט יוצר מעין "קליפות" (rinds) בעוביים שונים על פני משטחים של זכוכית געשית מאפית שהיו חשופים במשך זמן מה לנוזלים מימיים. מרקם הסלע מגוון ותלוי בתנאי ההתפרצות.
בגרגרים פלגוניטיים רבים נמצא גרעין לא מומר של זכוכית געשית דוגמת טקיליט, סידרומלן והיאלוקלאסטיט, הנותר ללא שינוי מאחר שציפוי הפלגוניט מונע חדירה נוספת של מים.
גילוי ומחקר.
פלגוניט התגלה לראשונה ב-1835 על ידי הגאולוג הגרמני וולפגנג סרטוריוס פון ואלטרסהאוזן, במסגרת מסעות שערך בסיציליה. הוא זיהה סוג של טוף חום – סלע הומוגני המורכב בעיקר ממינרל אחד, לו קרא "פלגוניט" על שם העיירה הסמוכה, פלגוניה (Palagonia). מבדיקה כימית שערך בסלע עלה כי הוא עשיר באופן לא רגיל במים (12-23%) ובברזל.
במסע שערך בשנת 1845 לאיסלנד עם רוברט בונזן הבחין ואלטרסהאוזן בהשתרעותו הנרחבת של הטוף החום על פני האי, וכי בסמיכות לפלגוניט נמצא חומר זכוכיתי נטול מים הדומה לאובסידיאן – לו קרא סידרומלן. ואלטרסהאוזן הוכיח כי פלגוניט הוא סידרומלן שספג מים, והסיק ממיקומו הגאולוגי כי הוא תוצר של התפרצות תת-קרחונית. כמו כן מצא כי הסלע קשור למשקעים ימיים, וכי הוא יצר שכבות עבות בתצורות געשיות תת-ימיות במקווי מים רבים. ואלטרסהאוזן צדק בהנחותיו ובמסקנתו כי סלעי איסלנד נוצרו מתחת לשכבת קרח עבה שכיסתה את איסלנד במהלך תקופת הקרח האחרונה, וכי פלגוניטים שמצא באיטליה ובסיציליה נוצרו בים.
בונזן טען לעומתו כי טוף פלגוניטי הוא תוצר של סלעים בזלתיים שהותמרו בסביבה עתירת מים ופחמה. ניתוח כימי שערך הראה כי לאחר שהוצאה מהם תכולת המים – סלעי הטוף היו זהים בהרכבם ללבה בזלתית. מחקרו של בונזן לא הוגבל לסלעים מאיסלנד, והוא ערך מחקר דומה על דוגמאות של פלגוניט מאיי כף ורדה שקיבל מידי צ'ארלס דרווין.
פלגוניזציה במאדים.
ממחקר שהתבצע באמצעות ספקטרוסקופיה תרמית באינפרה אדום (Thermsl Infrared Spectroscopy – TIR) ופליטה תרמית מיניאטורית (Miniature Thermal Emission – Mini-Tes) של הרגולית על מאדים עולה נוכחות של זכוכית ואפשרות לקיום חרסיות וסיליקה על פניו. עם זאת, בדיקה בספקטרום נראה סמוך לאינפרה אדום (visible and near-infrared – VNIR) מראה כי מינרלי החרסית אינם נפוצים על פניו. על פי המחקר, מתקבל על הדעת כי את החומרים – שזוהו כדמויי זכוכית וחרסית – ניתן לפרש כתוצרי המרה דלה של סיליקטים גבישיים, שנוצרו מבליה כימית ומתהליכים סדימנטריים בסביבה מימית. תוצאות ראשוניות של המחקר הראו כי אלומו-סיליקטים לא מאורגנים – כמעט אמורפיים – עשויים לנבוע מהמרה בתוצרי בליה של בזלות, גם אם הסלעים התבלו בסביבה צחיחה למחצה.
מאדים עשוי להיות דל בחרסית, אך חלה בו המרה נרחבת. מינרלי חרסית נפוצים על פני כדור הארץ בעיקר בסלעי משקע בוגרים מבחינה מינרלית דוגמת פצלים ואבן בוץ, בקרקעות בוגרות ובסלעים בהם חלה המרה הידרותרמית דוגמת בזלות של רכסים מרכז אוקייניים. היעדר ראיות לתפוצה נרחבת של מינרלי חרסית במאדים מהווה מדד לכך שתהליכים משקעיים מימיים בפני השטח של מאדים היו מוגבלים, יותר מאשר מדד לחֶסֶר בבליה על מאדים. תהליכי הבדיקה כוללים מרכיבים ספקטרליים משמעותיים לקיומם של חומרים בעלי התגבשות דלה, שביכולתם להוות אינדיקציה לתוצרי פלגוניזציה במאדים.
פלגוניט וראשית החיים.
מחקרים שנערכו בסירטסיי על המרת טפרה לפלגוניט הניבו מידע חדש על פלגוניזציה. הגילויים האחרונים במחקרים אלה – שנערכו על מיקרואורגניזמים בטוף – הראו כי סוגים מסוימים של חיידקים ממסים את הזכוכית הגעשית בתוך הטפרה, ומגבירים את שיעור היווצרות הפלגוניט.
תמיכה לגילוי זה נמצאה במחקר אחר שנערך בסיציליה – באזור בו התגלה פלגוניט לראשונה – שם נמצאו צינורות ארוכים ופתוחים החודרים לתוך זכוכית טרייה ומכילים עקבות של דנ"א, פחמן וגופים דמויי תאים. ממצאים אלה פורשו כעדות למעורבות חיידקית בהמרה תת-ימית של היאלוקלאסטיט. מעורבות זו מוסברת כהשפעת תוצרי המטבוליזם החיידקי על עלייה בשיעורי הפירוק וההמסה, וכן בשינוי הסטויכיומטריה של פני הסלע ויצירת קומפלקסים של יונים בתמיסה.
עוד עולה מהמחקר – שהתקיים כחלק מסדנה לחקר מאדים ואנלוגיות ארציות שלו – כי נוכחותם והשתתפותם של יצורים חיים בפלגוניזציה של זכוכית בזלתית בכדור הארץ עשויה לשחק תפקיד חשוב בחיפוש חיים חוץ-ארציים. אחד מתהליכי ההמרה שהוצעו כהסבר לקרקע של מאדים הוא פלגוניזציה של בזלת שנוצרה בגעשיות או מפגיעת מטאוריט. מנוכחות פלגוניט במאדים ומהבנת תהליכי וסביבת היווצרותו, ניתן להסיק כי הוא מתאים להתפתחות חיים פשוטים – במיוחד בסביבה לחה מעט המוגנת מקרניים קוסמיות, העשויה להיות עשירה בפעילות חיידקית.
חיים שאול גריינימן
הרב חיים שאול גריינימן (א' בניסן תרפ"ו, 16 במרץ 1926 – כ"א בניסן תשע"ה, 10 באפריל 2015) היה רב ופוסק הלכה ליטאי. נחשב לאחד מממשיכי דרכו של דודו, החזון איש, ומנהיגה של קהילה בולטת מחוג חזון איש. מחבר סדרת הספרים חדושים ובאורים.
ביוגרפיה.
נולד בווילנה לרב שמואל גריינימן ולצביה, בתו של הרב שמריהו יוסף קרליץ, רבה של קוסובה, ואחותו של החזון איש - הרב אברהם ישעיהו קרליץ. יחד עמו נולד אח תאום, פנחס דוד. בברית המילה היה החזון איש הסנדק שלו, והרב ברוך דב ליבוביץ הסנדק של אחיו. שמו השני שאול הוא על שם אבי סבתו הרב שאול קצנלבוגן. רבו הראשון היה דודו, הרב יצחק קרליץ בקוסובה. בשנת תרצ"ה (1935) עלו בני המשפחה לארץ ישראל יחד עם סבתם אמו של החזון איש שעלה לארץ שנתיים קודם לכן, והתגורר בבני ברק, והוא שפנה למשה פרוש שסידר עבורם את אשרת העלייה.