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伊利石和蒙脱石一样,是三层结构,但是一些硅原子被铝原子取代了,而且电荷是由钾离子来平衡的,钾离子是不能交换的。也有一些铝原子被镁原子取代,但比蒙脱石中铝原子被镁原子取代的程度低得多。它的基交换能力在蒙脱石和高岭石之间。
不同年代的粘土所含的伊利石(水云母)类矿物,按照其颗粒构造,可以分成两个亚类。第一亚类是固凝胶结晶而成,其特点是颗粒形状呈半透明的狭长薄片状,薄片的一端成钝形,另一端尖锐,外形十分鲜明。分布得最广的是第二亚类,它是由云母在搬运、沉积及成岩阶段时变质而成,它的形状类似等轴云母的薄片,或是外形鲜明的鳞片,有时带有碎裂和切断的痕迹。