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高嶺石

高嶺石(Kaolinite)
層狀矽酸鹽礦物,為黏土礦物中高嶺石亞群的一種,該亞群共有高嶺石、狄克石、珍珠石與禾樂石四種礦物,皆屬 1﹕1型的結構單元層的二八面體型結構,就是由矽氧四面體層(Si2O5)和二八型之鋁氧八面體片層(Al2(OH)4,又稱為gibbsite layer)堆疊形成,但四種礦物之間的單位層之重疊次數和旋轉角度不同。通常代表了換質作用的末期產物,所以陽離子部份只剩結構中最穩定的矽和鋁。由於顆粒細小,一般需要以X-光繞射法鑑定。高嶺(Kaolin)一詞源自江西景德鎮東北的高嶺村白色粘土(瓷土)而名(製作陶瓷),最早應用於陶瓷原料。高嶺石顆粒極細,顏色白淨,化學性質穩定,具有很強的吸附能力。
【化學成分】:Al2Si2O5(OH)4 ,分子量258.16,鋁佔20.90 %,矽佔21.76 %。
【物理性質】
1. 晶系:屬三斜晶系(Triclinic - Pedial)。
2. 習性及礦物集合體:黏土狀組織,無可見之晶型,觸感光滑或有油膩感。
3. 顏色:白色、棕白、灰白、黃白或灰綠色。
4. 條痕:白色。
5. 透明度:透明至半透明。
6. 光澤:土狀無光澤。
7. 發光性:無。
8. 比重:2.6。
9. 硬度:1.5-2.0。
10. 解理:在[001]面有完美解理。
11. 斷口:土狀無斷口。
12. 脆性及韌性:具有可塑性。
13. 其他物性:無磁性、電性或放射性。
【產 狀】:含水的鋁矽酸鹽礦物,如長石或雲母,受熱水作用或風化作用而生成,共生的黏土礦物如蒙脫石、伊萊石等。又可分為換質型與沉積型兩種,像大屯山地區因原岩受熱水風化而生成高嶺石(即俗稱酸性白土)屬於前者,在中新世含煤地層之白砂岩中之高嶺石則屬於後者。
【用 途】:由於高嶺石化學活性很低,耐久性好且吸附力強,又具分散性、可塑性、高黏結力和高耐火度等優點,故可用於相當多的產業,像是橡膠工業、陶瓷、聚氯乙烯填料、耐火材料、紙類填充劑、煉油吸附劑、油漆、鑽井泥漿、化妝品、催化劑、合成分子篩等,在缺少鋁礦資源時還可作煉鋁的原料。
【產 地】
(1)大屯火山區:如三重橋、四磺坪、庚子坪、七股和小油坑等地都有,常呈帶狀,蛋白石質白土化內帶,明礬石化中帶及高嶺石化外帶;(2)海岸山脈:東河北源村附近有一斷層兩側可見黏土化現象,其中可見高嶺石;(3)公館凝灰岩:零星分布於基隆到台北,風化後之凝灰岩中有高嶺石化現象;(4)金瓜石:礦體周圍換質帶中常可見高嶺石;(5)金門:料羅灣附近花崗片麻岩頂部多已高嶺石化;(6)北部第三紀含煤地層:如新竹苗栗之南莊層,常可見沉積型高嶺石。

撰稿者:林義傑
最後修訂日期:98年09月09日
參考資料:
1 http://webmineral.com/data/Kaolinite.shtml
2
3 陳培源 (1996) 礦物學名詞,國立編譯館主編,茂昌圖書,804頁。
4 陳培源、劉德慶、黃怡禎 (2004) 台灣之礦物,經濟部中央地質調查所發行,415頁。
5 Nesse, W.D. (1991) Introduction to Optical Mineralogy, Oxford University Press, 335pp.
6 http://content.edu.tw/junior/earth/td_jb/content/s_03/stone/content/stones/sm34.htm
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圖說:大屯火山的馬槽具有後火山作用產生的黏土化現象(以高嶺石為主)
提供人:林義傑