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伊利石是一種類似云母的有層狀結構的粘土礦物,也被稱為水白云母。伊利石黏土(巖),又稱水云母黏土,外觀白色、灰白色,含雜質較多的呈灰色或黑色,土狀、性脆、易碎、質地細膩、光滑,硬度小,久置水中不膨脹,松散有混濁現象。在煤系地層中伊利石黏土巖常在煤層夾矸石中呈透鏡狀或似層狀產出。
伊利石理想化學組成為K<1(Al, R2+)2[(Si,Al) Si3O10][OH]2 ·nH2O﹑晶體主要屬單斜晶系的含水層狀結構硅酸鹽礦物。式中R2+代表二價金屬陽離子﹐主要為Mg2+﹑Fe2+等。晶體結構與白云母的基本相同,也屬于2﹕1型結構單元層的二八面體型。晶體有1M﹑2M﹑1Md和 3T等多型變體。