蒙脱石族矿物学特征及其分类

蒙脱石属蒙脱石一皂石族(简称蒙皂石)中的二八面体粘土矿物。蒙皂石族矿物是由两层硅一氧四面体片和一层夹于其间的铝(镁)—氧(羟基)八面体片构成的2:l型层状硅酸盐矿物。硅一氧四面体片系由处于同一平面的Si—O四面体的三个顶点氧与相邻Si—O四面体共用而连结成一系列近似六方环网格的硅—氧片；铝(镁)—氧(羟基)八面体片是以铝(镁)为中心原子，并与彼此顶点相对的四面体片的四个顶点氧处于同一平面的两个羟基构成六配位的Al(Mg)—O(OH)八面体，这些八面体彼此借O、(OH)与相邻八面体中心原子配位相连组成铝(镁)—氧(羟基)八面体片。四面体片中的硅可被铝随机置换，但取代量不超过15％；八面体片中的铝(镁)可被同价或低价阳离子(Fe³⁺、Fe²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Li⁺等)类质同象置换。不同的取代离子、取代位置、取代量构成了该族中一系列亚族矿物。其典型端员成员见表5－2。 

表5—2                           蒙 皂 石 族 矿  物 表

三八面体与二八面体亚族矿物的区别在于：八面体的中心如果是二价阳离子(如 Mg²⁺)，则构成一个完整的八面体片，每个半晶胞中含有3个阳离子，则称为三八面体；若八面体中心为三价阳离子(如Al³⁺、Fe³⁺)，则八面体中有l／3空位，每个半晶胞有2个阳离子，称二八面体。二八面体与三八面体在单位晶胞中电荷保持平衡。

蒙脱石的理想结构式为：（Si₈）(Al_3.34Mg_0.66)O₂₀(OH) ₄

                                 ↓

                                 (1／2Ca，Na)_0.66

式中(1／2Ca，Na)表示用来补偿异价离子置换引起的正电荷亏损的层间可交换阳离子。按照上式计算其SiO₂的重量百分值为59.58，分子数为993；Al₂O₃的重量百分值为22.96，分子数为225。SiO₂／A1₂O₃分子比值为4.41。

2、膨润土矿石类型—属性和属型

根据膨润土应用领域，按蒙脱石可交换的阳离子种类和层电荷大小划分属性和属型。

（1）按属性划分

①钠基膨润土：

②钙基膨润土：

③镁基膨润土：

④铝(氢)基膨润土：

⑤若可交换性阳离子没有超过交换容量50％时，则以最多交换量的两种阳离子进行复合命名。如：

则为钠钙基膨润土，以此类推(阳离子名前冠以“E”即为可交换性的阳离子量；“Q_C．E．C”为阳离子交换容量)。

(2)按属型划分：

①高层电荷型(切托型)：  (0.45～0.60)／单位半晶胞；

②低层电荷型(怀俄明型)：(0.20～0.35)／单位半晶胞；

③过渡型：层电荷处于上列两者之间。

（3）矿石类型的划分

 反映成矿环境、结构特征和应用加工处理，则需按矿物组合划分矿石类型。一般分为：

  ——蒙脱石型；——高岭土(含埃洛石)一蒙脱石型；——伊利石一蒙脱石型；——绿泥石一蒙脱石型；——沸石一蒙脱石型。