土中主要的次生礦物是黏土礦物。

黏土礦物的晶體結(jié)構(gòu)和分類(lèi)

黏土礦物是一種復(fù)合的鋁-硅酸鹽晶體，顆粒成片狀，是由硅片和鋁片構(gòu)成的晶胞所組疊而成的。

硅片的基本單元是硅-氧四面體；鋁片的基本單元是鋁-氫氧八面體。

黏土礦物依硅片和鋁片的組疊形式的不同，主要分成高嶺石、伊利石和蒙特石三種類(lèi)型。

高嶺石：晶層結(jié)構(gòu)是由一個(gè)硅片和一個(gè)鋁片上下組疊而成。

主要特征是：顆粒較粗，不容易吸水膨脹、失水收縮，或者說(shuō)親水能力差。

蒙特石：晶層結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)硅片中間夾一個(gè)鋁片所構(gòu)成。

主要特點(diǎn)是：顆粒細(xì)微，具有顯著的吸水膨脹、失水收縮的特性，或者說(shuō)親水能力強(qiáng)。

伊利石（云母在堿性介質(zhì)中風(fēng)化的產(chǎn)物）：由兩層硅片夾一層鋁片所形成的三層結(jié)構(gòu)，但晶層之間有鉀離子聯(lián)結(jié)（聯(lián)結(jié)強(qiáng)度弱于高嶺石強(qiáng)于蒙特石）。

黏土礦物的帶電性質(zhì)

電泳：帶電顆粒在電場(chǎng)作用下，向著與其電性相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象。

電滲：在電場(chǎng)中，由于多孔支持物吸附水中的正負(fù)離子，使溶液相對(duì)帶電，在電場(chǎng)作用下，溶液就向一定的方向移動(dòng)。

片狀黏土顆粒表面常常帶有不平衡的電荷，通常為負(fù)電荷，原因：

1.離解：晶體表面的某些礦物在水介質(zhì)中產(chǎn)生離解（陽(yáng)離子擴(kuò)散于水中，陰離子留在表面）。

2.吸附：晶體表面的某些礦物把水介質(zhì)中一些帶電荷的離子吸附到顆粒表面。

3.同晶置換：晶體內(nèi)部的鋁被鎂或鐵所替換。

雙電層：顆粒表面的負(fù)電荷，構(gòu)成電場(chǎng)的內(nèi)層，水中被吸引在顆粒表面的陽(yáng)離子和定向排列的水分子構(gòu)成電場(chǎng)的外層。（黏土礦物表面性質(zhì)直接影響土中水的性質(zhì)，從而使黏性土具有許多無(wú)黏性土所沒(méi)有的特性）

比表面積

比表面積 ：?jiǎn)挝毁|(zhì)量土顆粒所擁有的表面積之和。

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原生礦物一般顆粒較粗，呈粒狀，三個(gè)方向的尺度基本上位于同一數(shù)量級(jí)上，比表面積小。

黏土顆粒細(xì)微，多呈片狀，比表面積大。

高嶺石比表面積為10~20平方米每克，伊利石為65~100平方米每克，蒙特石為800平方米每克。

對(duì)于黏土礦物比表面積直接反應(yīng)土顆粒與四周介質(zhì)（水）相互作用的強(qiáng)烈程度，是代表黏性土特征的重要指標(biāo)。而對(duì)粗粒土，因其表面不帶電，比表面積沒(méi)有太大意義，應(yīng)考慮影響其顆粒間排列和粗糙度的針片狀顆粒比例和顆粒的磨圓度（最終影響抗剪強(qiáng)度）。