蒙脱石Montmorillonite

蒙脱石Montmorillonite

化学成分：(Na, Ca)0.3(Al, Mg)2Si4O10(OH)2．nH2O物理性质：蒙脱石是最常见的膨润石矿物，在其构造层中，位在中间的八面体或是含铝为主的二八面体，在其层间可置换的离子有Ca、Na或Mg和水分子，这些离子存在的种类和数量，就控制着底面(001)的间距厚度（d-spacing），钙蒙脱石的d(001)为15 Å，钠蒙脱石d(001)是12 Å，但吸收乙二醇后的间距都一律膨胀到17 Å，标本加热到300 ℃，d(001)又都收缩到接近10 Å。这就是蒙脱石的鉴别特性（其XRD图形见图8-16-1）。有些蒙脱石（钠质者居多）浸水有强大的膨胀性，可达原标本体积的数倍，常见于配制钻井的泥浆。大块露头多呈土块状，手指摸触有滑腻感，质软，指甲即可刮划，沾触雨水后，表面常呈爆米花一般的粒状澎胀。有灰色、灰绿以至粉红，暴露空气久之则变灰褐色（图8-16-2）。产地与产状A.澎湖群岛玄武岩中之蒙脱石：澎湖群岛玄武岩在喷发后期由热水以及雨水双重作用之下，使部分玄武岩转化为胶状之蒙脱石，或填充在岩石之空洞或裂缝中，也或在火山碎屑岩和熔岩接触界面就地转化为蒙脱石。但澎湖产膨润石分散颇广，几到处可见，较大露头在虎井屿国中分校附近，多填充型之黏土脉，在望安岛之水垵海边台地上，多孔状玄武岩已深度蒙脱石化而变成松软岩石。澎湖本岛之奎壁山下北寮一带、青螺之虎头山，烟墩山和北海岸外土地公屿的黑公礁等地，都有较厚自数公分以至数十公分不等之蒙脱石层出现。此外在红土层中也都含有蒙脱石的成分，至于经若干程度之风化或侵蚀后的玄武岩，在其薄片中也常见到其中铁、镁矿物的斑晶与石基，已有部分发生蒙脱石化的现象。产状与外型较为特殊的，则为挖掘自澎湖本岛西南青湾路边的蒙脱石，外形呈打结的绳索状或菌丝状集合体（图8-16-3之a与b）。内中由放射丝状体结集而成。其他在TEM相片中常见的形态见图8-16-5。澎湖产膨润石，除蒙脱石外，还有将述于 8-19镁膨润石（皂石） 。B.海岸山脉：　海岸山脉都銮山层集块岩局部受沿断层面侵入之热液蚀变，局部发生黏土化而出现多种黏土矿物，其中蒙脱石多零星分布或与伊来石构成交错层。海岸山脉最大的黏土矿是樟原黏土，有人称其为酸性白土或膨土或蒙脱石土，实际其中之膨润土成分应是铝膨润石，将在下一目（8-17）论述。C.大屯火山区蒙脱石或膨润石：　在金山断层线以东之火山岩中，在沿北投至金山公路沿线，多有黏土化安山岩之露出，大部分是蛋白石化白土，局部有高岭石化和蒙脱石化地段，后者在五股硫化铁矿附近公路下山弯道地带分布较阔。还有在马槽之灰色黏土中都含有蒙脱石（或膨润石）。D.沉积岩中之蒙脱石：　许多地层尤其是海相地层，会含有少量膨胀性黏土或蒙脱石和别的矿物的交间层黏土。但较特殊的，是西南部深井底部的泥砂岩中，多含丰富的蒙脱石黏土。已测定者有北港二井，深度在1480公尺以下，北港三井1590公尺以下，褒中1400公尺以下之始新统或先始新统地层中，都以蒙脱石为主要的黏土（多属钠蒙脱石），其XRD图形见图8-16-4。其穿透式电子显微镜相片（TEM）见图8-16-5。