黏土矿物Clay Mineral
黏土矿物Clay Mineral
江威德 (Jiang, Wei-Der)
：黏土原意源自沉积物或土壤中的最小粒径物质，初用时并不确知此物质之来源和性质，但现今已知其可为搬运而来或现地生成（风化作用、成岩作用或热水作用之物质(Grim, 1969, 1988)。黏土在地质学、沉积学和地质工程上一般定义粒径＜4微米（4 × 10-6 m；400目标准筛网）；土壤学、岩石学和矿物学之例行分析一般定义为＜2微米，以632目标准筛网筛选，或依照斯托克斯定律(Stokes’ Law)沉降或离心分离(Grim, 1988；Guggenheim and Martin, 1995；Moore, 1996；Bergaya and Lagaly, 2006)。黏土中所含之矿物即所谓 黏土矿物 ，富含黏土矿物之沉积物和土壤覆盖绝大多数之地表及海床表面，直接影响生态，并为重要科学及民生物质及资源。
： 黏土矿物 之定义可因不同领域使用者对于 黏土 一词之定义或惯用方式之差异而有歧异，可概分为两大使用方式：
一、以 黏土 为一粒径名词，实用上易于认定。粒径界线依前述应用领域而定。在此用法中，沉积、风化、成岩或热水作用所产生之黏土粒径物质所含的矿物即所谓 黏土矿物 ，主要以片状硅酸盐矿物为主，此种矿物具有由四面体及八面体组合而成之层状晶体结构（图一），晶体或晶体集合体亦常呈片状或层状之形貌（图二、图三）；其他常见黏土矿物包括石英、长石、碳酸盐、氧化物和氢氧氧化物类矿物（如水钠锰矿birnessite；图四），但黏土尚可包含非结晶质氧化硅、氢氧化铁和有机质胶体。 黏土矿物 可造成黏土塑性及低渗透性，具高表面积、反应性、吸附性和离子交换容量之特性；相对于碳氢聚合物，具有高机械及耐温强度，对地球科学及土壤、材料、化工、土木和环境工程及科学有广泛用途。二、以 黏土 为一矿物学名词。国际黏土研究协会(Association Internationale pour l’Étude des Argiles)和黏土矿物学会(Clay Minerals Society)联合学术用语委员会新近讨论结果建议 黏土矿物 定义为黏土所含之片状硅酸盐和其他矿物，此等矿物造成黏土于含适量水分时具有塑性，并于干燥或烘烧时硬化(Guggenheim and Martin, 1995)，其中特别指出粒径并非唯一考量，但绝大多数黏土矿物集中于次微米至微米粒径之物质，主要由片状硅酸盐矿物组成。这个定义被收录于黏土矿物学会黏土科学术语彙编(The Clay Minerals Society Glossary of Clay Science; Moore, 1996)，然而地质材料的黏土矿物例行分析以小于2微米之物质为对象，实务上一般也不以测试是否具可塑及脱水硬化特性定义是否属黏土矿物。