פרליט

פֶּרליט הוא סלע געשי – סוג של זכוכית געשית בעל תכולה גבוהה של מים. שמו נובע מצרפתית: perle – פנינה, ומתייחס לברק הפניני של הסלע, וכן לגודלם ולצבעם של הגרגרים הנובעים מהיווצרותו. בתהליך של חימום מהיר בטמפרטורה גבוהה מאוד הופכים המים במבנה הפרליט לקיטור. לחץ הקיטור גורם לתפיחת גרגירי הפרליט עד 20 מנפחם המקורי. המוצר המתקבל בהיר, קל משקל ועמיד בחום – ומתאים לשימושים הרבים הנעשים בו. זכוכית געשית נוצרת כאשר לבה צמיגה מתקררת במהירות רבה מכדי לאפשר צמיחה של גבישי מינרלים או בריחת מים. הלבה נקרשת לזכוכית המכילה 2%–5% מים וכמות גדולה של סיליקה. פרליט נוצר באמצעות מִיּוּם של זכוכית געשית בהרכב ריוליטי – בעיקר אובסידיאן, שתכולת המים בו נמוכה מאוד ואינה עולה על 0.1%–0.3%. המיום מהווה המרה משנית של הסלע, המתרחשת באמצעות הוספת מים להרכבו המקורי והעלאת תכולתם ל-2%–5%. המיום מתרחש לאורך סדקים קונכייתיים קונצנטריים – האופייניים לשבירה של אובסידיאן ומצטלבים במבנהו כשתי וערב. סדקים אלה נוצרים כתוצאה מהתקררות הלבה והתכווצותה, והם אחראים לשבירה הנוחה של פרליט וליצירת גרגרים קטנים. תהליך המיום והיווצרות הפרליט הוא הדרגתי, ותואם לחלחול מים מטאוריים אל שולי המסלע הזכוכיתי ושילובם במבנה המולקולרי שלו. המיום מואץ עם עלייה בתכולת הסיליקה ומאט עם ירידת הטמפרטורה ועלייה בתכולת הסידן והמגנזיום. פרליט זכוכיתי אמורפי עשוי להתפתח לסלע גבישי או לוויטרופיר – סלע המכיל פנוקריסטים במסת אם המורכבת מזכוכית געשית. הגבישים עשויים להיות קוורץ, אורתוקלז ופלגיוקלז, ובמקרים אחדים ביוטיט או הורנבלנדה. התגבשות הזכוכית – או המרתה לצברים של גבישים מיקרוסקופיים – מתרחשת באופן ספונטני לאורך הסדקים, או על פני השטח של פנוקריסטים וספרוליטים. במעט מאוד סלעים גבישיים קיימים מבנים פרליטיים מפותחים, המייצגים התגבשות כזו של זכוכית פרליטית. בסלעים אלה ממוקמים הספרוליטים לאורך רצועות קונצנטריות. מיקום זה מצביע על התגבשות של הזכוכית הפרליטית בתוך הסדקים, בד בבד עם צמיחת הספרוליטים. פרליט מוגבל לרצועות ריוליטיות שגילן משלישון עד אמצע הרביעון – לעיתים אף מאוחרות יותר. בפרליט מוקדם לשלישון כבר חלה התגבשות, ובסלעים ריוליטים צעירים טרם חל מיום. רצועות ריוליטיות אלה נמתחות בכיוון צפון-דרום בכמה מקומות בעולם. מרבצים גדולים נמצאים ככיפות געשיות שגובהן עשרות עד מאות מטרים. סביבות ההיווצרות האופייניות לפרליט הן קשתות איים והעתקים שמקורם באורוגנזה. עם זאת, פרליטים עשויים להיווצר גם במערכות געשיות פלוטוניות, למשל בשולי מחדרים דוגמת דייקים וסילים. הרכבו הכימי ותכונותיו הכלליות של פרליט דומים לאלה של אובסידיאן, להוציא תכולת המים והברק הפניני-שעוותי. מחקר שנערך ב-1982‏ בחתך רוחב בפסגות נו אגואה (No Agua Peaks) בניו מקסיקו, מצפון לסנטה פה, הוכיח מודל של חיגוּר (zonation) ליתולוגי, שנמצא מתאים לרצועות פרליטיות נוספות. המודל מורכב משלושה אזורי מרקם: קרוב לפני השטח מצוי פרליט קל ונקבובי, במרקם הדומה ל"קצף הלבה" של פומיס. הנקבוביוּת ברצועה זו כמעט ואינה מוגבלת על ידי לחצים ליתוסטטיים והידרוסטטיים. מידת הנקבוביוּת ועיוות החללים נובעת מלחצים אלה ומדרגת קירור-העל של הנוזל המצוי בה. החללים הופכים מוארכים ושטוחים יותר ככל שמעמיקים. צבעו של פרליט במרקם פומיסי הוא לרוב אפור בהיר, אך עשוי גם להיות צהבהב. מרקם זה מצוי בשכבת ביניים, מתחת לפרליט בעל מרקם פומיסי. פרליט זה דחוס יותר ובעל מרקם של גרגרי סוכר. צבעו של פרליט במרקם גרגרי הוא לרוב צהבהב, אך עשוי לנוע בין אפור לחום. בשכבת ביניים זו נראים לעיתים פסי זרימה. בשכבה התחתונה נמצא פרליט אפור פניני אופייני, בעל היפרדות שכבתית קונצנטרית הדומה לזו של קליפות בצל. אם קיימת במרבץ נוכחות של אובסידיאן, הוא יימצא בשכבה זו – הימצאות שיש בה לאשר את אופן ההיווצרות של פרליט. הטבעות הקונצנטריות המקיפות את האובסידיאן נובעות כנראה כתוצאה מעלייה בנפח בעקבות המיום. נוכחות האובסידיאן בשכבה זו גדלה ככל שמתקרבים למרכז הזרם. בנוסף לאובסידיאן ניתן למצוא בשכבה זו גם תכלילים של טרידימיט, קוורץ, פצלת השדה, ביוטיט, מגנטיט ומינרלים נוספים, שהימצאותם נובעת מתהליך ההתגבשות של הזכוכית הפרליטית. צבעו של פרליט במרקם הקלאסי הוא אפור כהה עד שחור. פרליט מתרחב והופך נקבובי כאשר הוא מחומם, ונפחו עשוי לגדול עד פי 20 מן הנפח המקורי. ההתרחבות נובעת מהתחממות המים: כאשר הפרליט הזכוכיתי מחומם ל-850–900 מעלות צלזיוס, מולקולות המים הלכודות בו מתאדות וגורמות להתרחבות הסלע. תפיחה זו דומה לתהליך בו נוצר פופקורן. צבעו של הפרליט בטרם חימומו אפור בדרך כלל, אך יכול להיות גם ירוק, חום, כחול או אדום. לאחר חימום והתרחבות הוא מתבהר, וצבעו בדרך כלל אפור בהיר עד לבן. שימושים ראשונים בפרליט נעשו בארצות הברית בסוף שנות ה-30 ותחילת שנות ה-40 של המאה ה-20, בעיקר כתחליף לוורמיקוליט. החל בשנת 1950 התפתחו לו שימושים רבים בבנייה, בתעשייה, בחקלאות ובגינון – הנובעים מתכונות שונות שלו. פרליט אינו מכיל יסודות רדיואקטיביים או מתכות כבדות, ולכן אין סכנה בריאותית בשימוש בו. מאחר שפרליט קל משקל ומבודד איכותי, נעשה בו שימוש נרחב בבנייה. גרגרי פרליט מוחדרים לחללים בלבני בטון על מנת למלא אותם. הם מספקים בידוד תרמי, הפחתת רעשים, מניעת התלקחות ודחיית מזיקים ורקבון. פרליט מהווה חומר מרקם לצבעים ותחליף לחול בבניית קירות גבס. פרליט משמש כמסנן למים ולנפט ומשמש בתעשיית התרופות, הכימיקלים והמזון. בדטרגנטים ובסבונים הוא משמש כחומר שוחק. בתעשיית הקרמיקה מוסף פרליט לחומרים קרמיים – גם בשל משקלו הקל וגם בשל היותו מבודד איכותי. שטח הפנים הגדול של פרליט מנוצל בחקלאות, בהידרופוניקה ובהורטיקולטורה, בגלל יכולתו הגבוהה לספח גם מים וגם אוויר. תכונה זו מאפשרת לשלוט בכמות המים המגיעה לשורשים. כמויות משתנות של פרליט – מ-25% ועד 75% – מוספות לכבול, המשמש כמצע לגידול צמחים מסוגים שונים. מחקרים הצביעו על יתרונות השימוש בפרליט במערכות הידרופוניות. תכונה נוספת שלו מתבטאת בחומציות נייטרלית – עובדה התורמת לשימוש בגידול צמחים הנזקקים לסביבה כזו. משקלו של פרליט רטוב כרבע ממשקלו של חול רטוב, ולכן הוא נוח וזול להובלה. מאז התרחב השימוש בפרליט, התרחבה גם כרייתו ברחבי העולם. המקורות העיקריים לפרליט הם יוון, טורקיה, רוסיה, סין ויפן. ארצות הברית מהווה מקור גדול נוסף, ומכרות הפרליט שלה מצויים במדינות רבות: קליפורניה, נבדה, אריזונה, ניו מקסיקו, איידהו, אורגון ויוטה. מכרות פרליט נוספים מצויים בקולומביה הבריטית. מרבית כריית הפרליט נעשית בשיטת בור פתוח – בעיקר משיקולים כלכליים. לאחר שבירה וגריסה מועבר הסלע מן המכרה להמשך תהליך העיבוד. גאולוגיה - מונחים התפרצות געשית זכוכית געשית פומיס Encyclopedia of Volcanoes, ‏ ISBN 0-12-643140-X, Academic Press מדיה וקבצים בנושא פרליט בוויקישיתוף מיום והמרה של פרליט וריוליט – תמונות והסברים(הקישור אינו פעיל) פרליט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Perlite Encyclopedia of Volcanoes, עמ' 1278 פרליט באתר USGS מיום – הידרציה, ספיחת מים המרה (alteration) – שינוי כימי של סלע בנוכחות נוזלים חמים פרליט באתר המשרד לאנרגיה ומכרות, קולומביה הבריטית Surface Mining בגוגל ספרים מים מטאוריים (meteoric water) – בהידרולוגיה, מי משקעים המצויים בקרקע במשך זמן רב פרליט בבריטניקה המקוונת ליתולוגיה – תיאור סלעים על פי מאפיינים לחץ ליתוסטטי – לחץ המופעל על שכבה ונובע ממשקלם של סלעים וקרקעות המצויים מעליה "הפופקורן הגעשי הנפלא", Popular Mechanics, 1954, עמ' 136, בגוגל ספרים פרליט בספרייה לכרייה ומינרלים www.perlite.net Industrial minerals & rocks, עמ' 694, בגוגל ספרים