פלגוניט
היווצרות > פלגוניזציה – המרה ומיום

בגלל נוכחות גבוהה של מים על פני כדור הארץ, מהווה זכוכית געשית שלב לא יציב והיא מומרת ומתגבשת בתהליך המתקדם בשיעורים נמוכים מאוד. זמן ההתגבשות המוחלטת שלה ב-25 מעלות צלזיוס עשוי להשתרע על פני שנים רבות – לאורך סדרי גודל של 1060 או לכל הפחות 1050 שנים. עם זאת, עלייה בטמפרטורה מקצרת את משך הזמן הנחוץ להתגבשות.
התגבשות הזכוכית מתרחשת בעזרת מים, המשמשים זרז לתהליך. מולקולות המים המוכלות בזכוכית עשויות לשבור את קשרי Si-O-Si,‏ Si-O-Al ו-Al-O-Al במבנה, וליצור קבוצות של הידרוקסידים הקשורות לאטומי הצורן והאלומיניום. תכולת המים המינימלית הנדרשת לתחילת הגיבוש בזכוכית געשית היא 15%, אם כי תכולה גבוהה יותר של 20%-25% עשויה להידרש בשל קשרי Si-O ו-Al-O רבים. להרכב התמיסה הבאה במגע עם הזכוכית חשיבות בקביעת היווצרות ההתגבשות ושיעורה.
השלב הראשון של התהליך מתבטא בהפרעה למבנה הפנימי של הזכוכית. לאחר מיום כזה נדרשת אנרגיה נמוכה יחסית לקיום השלב השני, המתבטא בסידור הסיליקה והאלומינה במבנה גבישי טטרהדרי, תלוי בין היתר בזמינות הקטיונים הנחוצים לייצוב מבנה מאורגן חדש זה: אלה משתחררים מן הזכוכית ובמקומם היא נקשרת למים וגורמת לחמצון הברזל. הקטיונים – בעיקר של צורן, אלומיניום, סידן, נתרן ומגנזיום – יוצרים מילוי נקבוביות בסלע.
תכולת המים במרבית סוגי הזכוכית הגעשית אינו עולה בדרך כלל על 2%-3%. תכולה הנמוכה מ-1% מצויה בזכוכית געשית שנוצרה ישירות ממקור מגמטי, דוגמת אובסידיאן. המפגש של זכוכית געשית עם מים נעשה לרוב באמצעות פעפוע. קיימת סברה – הנתמכת במחקרים נוספים – כי מולקולת המים מפעפעת בשלמותה אל תוך הזכוכית. לפי סברה זו, שיעור המיום של זכוכית געשית תלוי בשיעור הפעפוע של מולקולות המים לתוך המבנה הפנימי שלה. לפי חוק הדיפוזיה של פיק, נראה כי מקדם הפעפוע ב-25 מעלות צלזיוס זהה בכל סוגי הזכוכית הטבעית, ושיעורו בזכוכית בזלתית נמדד בהתקדמות של 0.07 מיקרון לשנה. במקרה של פלגוניט נראה כי מיום מוגבר אינו מלווה תמיד בהתגבשות נרחבת.
מבדיקת היווצרות נרחבת של פלגוניט באיסלנד, נראה כי היא אינה יכולה להתרחש באיטיות כתהליך פוסט-התפרצותי של מיום זכוכית בזלתית בטמפרטורות אטמוספיריות. למעשה, גילם הגאולוגי של חומרים אלה מצביע על כך שהתהליכים ארכו פחות ממיליון שנים. שיעורי הפעפוע בזכוכית נמוכים מדי לכך, גם אם מכירים בכך שהסידרומלן המקורי עשוי להיות סדוק מעט, ועל כן מגדיל את שטח המגע שלו עם המים. עם זאת, העלאת הטמפרטורה ל-500 מעלות צלזיוס עשויה לזרז את התהליך עד לסדר גודל של שעות ואף פחות.
התנהגות פעפוע המים כפונקציה של טמפרטורה מצביעה על כך שתכולת המים הגבוהה בזכוכית פלגוניטית יכולה לנבוע ממיום בטמפרטורות גבוהות, כלומר בעת זרימת הלבה והתקררותה. ניתן להשיג מיום כזה אם זרימת הלבה מתרחשת בסביבה עתירת מים. בהקשר זה יש לציין כי כל הסלעים הפלגוניטיים המדווחים בספרות המדעית נקשרים להתפרצויות עתיקות שאירעו מתחת למים: במקרים רבים מדובר בהתפרצויות תת-ימיות – דוגמת היווצרות היאלוקלאסטיט בסיציליה או באוקיינוס השקט. במקרים אחרים מדובר בהתפרצויות תת-אגמיות, ובאיסלנד אירעו ההתפרצויות מתחת לקרח.
בבזלות נהר קולומביה נמצאו ראיות כי היווצרות הפלגוניט הייתה סינגנטית והתרחשה במהלך זרימת הלבה. במקרים אחדים נרמזת היווצרות סינגנטית מהעובדה שהיאלוקלאסטיטים התערבבו במשקעים מגובשים חלקית בעת זרימת הלבה לאגם. החלק הזכוכי בהיאלוקלאסטיט הוא פלגוניט, בעוד גרגרי הזכוכית בתוך המשקעים נמצאו טריים ולא ממוימים. הימצאות של פלגוניט בחלקו של זרם הלבה שחדר לאגם מהווה ראיה מוצקה לכך כי המים בפלגוניט אינם מגמטיים במקורם אלא תוצר מיום של הלבה במגעה עם מי האגם.
בהתפרצויות תת-ימיות כאלה, החלק בזרם הלבה הבא במגע עם מים עשוי להיות ממוים במהלך התקררותו במהירות גבוהה, תלוי בטמפרטורה. מיום מתרחש במהירות רבה יותר בטמפרטורות גבוהות, כאשר הלבה עדיין במצב מותך. לבה כזו תתקרר במהירות ותגיע לצמיגות האופיינית לזכוכית. במהלך שלב זה תיצור הלבה הממוימת זכוכית לא ממוימת, דוגמת סידרומלן. מיום נוסף ישפיע על הזכוכית בשלבים האחרונים של התקררותה. בהתאם לכך, מעט סידרומלנים עשויים להיות ממוימים בטמפרטורות נמוכות אלה. עם זאת, באופן כללי, כמות הפלגוניט הנוצרת מהסידרומלן תהיה משמעותית בהשוואה לכמויות של פלגוניט ראשוני, משתי סיבות:
המיום פוחת במהירות עם ההתקררות
שברי הסידרומלן יהיו מוגנים בדרך כלל מפני מגע ישיר עם המים על ידי קרום פלגוניטי, שנוצר סביבם במהלך שלבי ההתקררות הקודמים
לכן, מאפייניהם הכלליים של סלעי סידרומלן – שברים ומקטעים מגובשים במסת אם של פלגוניט – יכולים להיות מוסברים באמצעות מקור סינגנטי, גם של הזכוכית הממוימת – פלגוניט, וגם של הזכוכית הלא-ממוימת – סידרומלן.
המקרים היחידים בהם עשויות להיווצר כמויות גדולות של פלגוניט מסידרומלן מתרחשים כאשר בסידרומלן – הנוצר בהתפרצות געשית – מתרחשת פעילות הידרותרמית ממושכת הקשורה בגעשיות שיצרה אותו או בגעשיות מאוחרת. עם זאת, התקררות הלבה מתחת למים היא מהירה בדרך כלל. במקרים אלה הפלגוניט אינו תוצר שניוני של סידרומלן אלא נוצר ישירות במהלך המפגש של לבה ומים. בנוסף, לא בכל מקרה של זרימת לבה מתחת למים נוצר פלגוניט. במקרים מסוימים נראה כי נוצר מגע מצומצם בין הלבה למים, והיווצרות הפלגוניט מזערית או שאינה מתרחשת כלל.