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  粘土形成类似于云母的平的六边形片。粘土矿物是常见的风化作用产物(包括长石的风化)和低温水热改性产物。粘土矿物在土壤中非常常见,以细粒沉积岩形式例如页岩,泥岩和粉砂岩,与以细粒变质板岩和千枚岩的形式。  粘土矿物通常(但不一定)是超细晶粒(通常认为在标准粒度分级上尺寸小于2微米),因此可能需要特殊的分析技术被用于它们的鉴定和研究。这些包括X-射线衍射,电子衍射方法,各种光谱方法如穆斯堡尔谱学,红外光谱学,拉曼光谱学和SEM-EDS或自动化矿物学方法。这些方法可以被偏振光显微镜来增强,偏振光显微镜是现有的基本出现或岩石学关系的一种传统技术。

  考虑到水的要求,粘土矿物在太阳系中相对稀少,尽管在地球上广泛发生,其中水与其它矿物质和有机物质有相互作用。 已经在火星 的几个地点检测到粘土矿物,包括艾彻斯深谷和马沃斯谷,以及门农区和埃律西昂区。光谱法证实了它们在谷神星(Ceres) 和木卫二(Europa)上的存在。

  粘土矿物可以分类为1:1或2:1,这是因为它们基本上由四面体硅酸盐片和八面体氢氧化物片构成,如下面结构部分所述。 1:1粘土将由一个四面体片和一个八面体片组成,例如高岭石和蛇纹石。 2:1粘土由夹在两个四面体片之间的八面体片组成,例如滑石,蛭石和蒙脱石。
黏土矿物(英语:Clay minerals)是含水铝层状硅酸盐,有时有不同数量的铁、镁、碱金属、碱土金属和其它阳离子,在一些行星表面上或附近发现。