重要包含高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等矿物，下面我们一起来看看粘土矿物的性质和用处详情介绍。

粘土矿物的性质和用处详情介绍

粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，重要是含水的铝、铁和镁的层状构造硅酸盐矿物。有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。粘土矿物包含高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层构造矿物，此外还包含具过渡性的层链状构造的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。除水铝英石外均属层状或层链伏构造硅酸盐，因此粘土矿物可按层状构造硅酸盐矿物的分类来划分。

形态　粘土矿物的粒度渺小，其大小和形态需用电子显微镜能力测定。多数粘土矿物如伊利石等呈鳞片状，结晶良好的高岭石则呈完全的假六方片状。少数粘土矿物呈管状（埃洛石）或纤维状（坡缕石和海泡石）。

性质　晶体构造与晶体化学特色决议了它们的如下一些性质。①离子交流性。具有吸着某些阳离子和阴离子并坚持于交流状况的特征。一般交流性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、（NH4）+、Na+,常见的交流性阴离子是（SO4）2-、Cl-、（PO4）3-、（NO3）-。高岭石的阳离子交流容量最低，5～15毫克当量/100克；蒙脱石、蛭石的阳离子交流容量最高，100～150毫克当量/100克。发生阳离子交流性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷须要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交流则是晶格外露羟基离子的交代作用。

②粘土－水体系特色。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和构造水的情势存在。构造水只有在高温下构造损坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石构造孔洞中的沸石水都是低温水，经低温（100～150℃）加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个主要的特色。粘土矿物与水的作用所发生的膨胀性、疏散和凝集性、粘性、触变性和可塑性等特色在工业上得到普遍运用。

③粘土矿物与有机质的反响特色。有些粘土矿物与有机质反响形成有机复合体，改良了它的性能，扩展了运用规模，还可作为剖析鉴定矿物的根据。如蒙脱石中可交流的钙或钠被有机离子代替后形成有机复合体，使层间距离增大，从原有亲水疏油改变为亲油疏水，应用这种复合体可以制备润滑脂、油漆防沉剂和石油化工产品的添加剂。其他如蛭石、高岭石、埃洛石等也能与有机质形成复合体。此外，粘土矿物晶格内离子置换和层间水变更常影响光学性质的变更。蒙皂石族矿物中的铁、镁离子置换八面体中的铝，或者层间水分子的失去，都使折光率与双折射率增大。

成因　粘土矿物的形成方法有3种：①与风化作用有关。风化原岩的种类和介质条件如水、气象、地貌、植被和时光等因素决议了矿物种和保留与否。

②热液和温泉水作用于围岩，可以形成粘土矿物的蚀变富集带。

③由沉积作用、成岩作用生成粘土矿物。在现代或古代沉积物有时可以形成有工业意义的高岭土、膨润土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土和其他粘土岩。

用处　高岭土重要用作陶瓷原料、造纸的填料和涂层；重要由蒙脱石构成的膨润土用于作钻井泥浆、精炼石油的催化剂和漂白剂、铁矿球团的粘结剂和铸形砂粘合剂；凹凸棒石粘土和海泡石粘土是制作抗盐泥浆的优质原料、油脂的脱色剂和接收剂。

2、什么是黏土矿物？常见的有哪些？

　　黏土矿物是一类含水硅酸盐或铝硅酸盐矿物，其化学成分中，除水外一般还含有大量的SiO2和Al2O3，有些还含有一定量的Fe2O3、MgO及少量的K2O、Na2O、CaO等。
　　
　　黏土矿物大体上可分为结晶质与非晶质两类。结晶质矿物都是层状硅酸盐，形态有板状（层状、片状）和纤维状两种，主要为板状，晶质黏土矿物依据如下方面进行分类：按结构层型分为1:1型或2:1型；按层间物分为有无可交换阳离子等。
　　
　　研究表明，大部分黏土矿物是晶质矿物，在它们的晶体结构中主要是Si-O四面体与Al-O(OH)八面体复合组成的层状格子，彼此重叠而成。

　　　　
　　常见的黏土矿物主要有：
　　
　　1、高岭石
　　高岭石的化学成分为Al4(SiO4O10)(OH)8，一般有少量的Mg、Fe、Cr、Cu等代替八面体中的Al。高岭石是结构层为1:1型的二八面体层状结构硅酸盐，属蛇纹石-高岭石族的二八面体亚族，多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体；白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽；莫氏硬度2-2.5，密度为2.60-2.63g/cm3。
　　
　　2、蒙脱石
　　蒙脱石又名微晶高岭石或胶岭石，其结构层为2:1型、层间具有水分子和可交换阳离子的二八面体型铝硅酸盐。以蒙脱石为主要矿物成分的黏土称为膨润土。
　　蒙脱石的化学式为Ex·nH2O{(Al2-xMgX)[(Si,Al)4O10](OH)2}，式中E为层间可交换的阳离子，主要为Ca2+、Na+、Mg2+、K+，x为E作为一价阳离子时单位化学式的层电荷数，一般变化在0.2-0.6。
　　蒙脱石矿物属单斜晶系。通常呈土状块体。白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度为1。密度约为2g/cm3。吸水性强，吸水后其体积能膨胀增大几倍到十几倍，具有很强的吸附力和阳离子交换性能。
　　
　　3、凹凸棒石
　　又称坡缕石，是一种含水富镁铝的硅酸盐黏土矿物，具有2:1型链层状结构，属于海泡石族。理想的化学分子式为：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4•4H2O，化学成分理论值为MgO23.83%，SiO256.96%，H2O19.21%。
　　凹凸棒石粘土为土状块体构造，颜色为灰白色、青灰、微黄或浅绿，油脂光泽，比重轻（2.0-2.3g/cm3），摩氏硬度2-3级，潮湿时呈粘性和可塑性，干燥收缩小，且不产生龟裂，吸水性强，可达到150%以上，pH=8.5±1，由于内部多孔道，比表面大，可达500m2/g以上，大部份的阳离子、水分子和一定大小的有机分子均可直接被吸附进孔道中，电化学性能稳定，不易被电解质所絮凝，在高温和盐水中稳定性良好。
　　
　　4、海泡石
　　海泡石是一种富镁硅酸盐粘土矿物。其理论化学式为Mg8[Si2O30](OH)4•12H2O，水分子中有4个为结晶水：其余为沸石水。SiO2含量54-60%，MgO21-25%，并常含有少量铁、锰等元素。外观有两种，土状或纤维状。硬度2-2.5，密度2.2g/cm3。干燥者可浮于水。颜色多变，一般为白、浅灰色，常见的还有浅红、淡黄，褐色等。
　　
　　根据其产出形态特征，大体可分为土状海泡石（或称之为海泡石粘土）和块状海泡石。海泡石的矿物结构与凹凸棒石大体相同，都属链状结构的含水铝镁硅酸盐矿物。在链状结构中也含有层状结构的小单元，属2:1层型，所不同的是这种单元层与单元层之间的孔道不同。
　　
　　5、累托石
　　累托石是二八面体云母和二八面体蒙脱石1:1规则间层粘土矿物，晶体化学通式为：Kx(H2O){Al2[AlxSi4-xO10](OH)2}。因累托石的晶体结构中含有膨胀性的蒙脱石晶层，晶体结构式可分为云母层和蒙脱石层二部分。
　　
　　累托石多呈土状、细片状、席草状，有滑感，质地疏松，遇水膨胀，解离成泥糊状。一般粒度细小，色浅，有灰白、灰绿、褐黄色等；具珍珠—油脂光泽；密度随含水量变化，无水时为2.8g/cm3，含水多时可低到1.3g/cm3；硬度小于1。不同产地的累托石外观性质变化大。累托石具有耐高温（耐火度达1660℃）以及粘性、塑性、分散性、膨胀性、吸附性、水化性、阳离子交换性、胶体双层与电动电位等性质。
　　
　　6、硅藻土
　　硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗骸组成，其化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1-1.5%，氧化铝含量为3-6%。
　　
　　硅藻土的矿物成分主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑。矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等。有机物含量从微量到30%以上。
　　
　　硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水和滲透性强的特性。松散密度为0.3-0.5g/cm3，莫氏硬度为1-1.5（硅藻骨骼微粒为4.5-5mm），孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，是热、电、声的不良导体，熔点1650-1750℃，化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱溶液中。
　　
　　7、伊利石
　　伊利石是一种层状硅酸盐云母类粘土矿物，又称之为水白云母，含有结构水和多量的吸附水，化学式为K1Al2[(Al,Si)Si3O10(OH)2•nH2O]，单斜晶系，多呈鳞片状块体，颜色为白色、灰白色、浅灰石、浅黄绿色；新鲜（矿石）硬度1，采出后多变为1.5-2；油脂光泽，微半透明，贝壳状断口，密度为2.6-2.9g/cm3，不具膨胀性及可塑性，耐热程度不高，在500-700℃失去化合水，750℃全脱水，伊利石晶体结构遭破坏。
　　
　　伊利石粘土矿石中主要矿物为伊利石（含量最高可达90%），其次为石英、绢云母、地开石、高岭石、锐钛矿、黄铁矿及褐铁矿等矿物。

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