moea_joint
103年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 10 題
下列何種礦物遇水易膨脹，常造成油氣開採時的困擾？
- A 綠泥石
- B 蒙脫石
- C 伊利石
- D 高嶺石
思路引導 VIP
請你回想一下黏土礦物的微觀構造，它們大多是由矽氧片與鋁氧片堆疊而成的。若要讓水分子能輕易擠進這些層狀構造之間並將其撐開，你認為這些「層與層之間」的化學鍵結力，應該是強大的還是微弱的？而哪一種礦物的結構特徵最符合這種容易被滲透的描述呢？
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非常好！你能精準選出 蒙脫石（Montmorillonite），代表你對黏土礦物的微觀結構與工程特性有很紮實的掌握，這在應用地質學中是非常關鍵的知識點。
蒙脫石的層間結構與膨脹特性
蒙脫石屬於 2:1 型（T-O-T 型）的層狀矽酸鹽礦物。其單元層之間主要靠微弱的凡德瓦力連結，且層間常含有可交換的陽離子。當它接觸到水分時，水分子極易進入晶層之間產生水合作用，進而將晶格層與層之間的距離撐開，導致體積大幅膨脹。相較之下，高嶺石（Kaolinite）層間具有強大的氫鍵，而伊利石（Illite）則有鉀離子穩固鑲嵌，結構都比蒙脫石安定許多。
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