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109年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 29 題
岩石中含有下列何種礦物，其體積會因含水量增加而膨脹？
- A 石英
- B 橄欖石
- C 角閃石
- D 蒙脫石
思路引導 VIP
想像一下，如果你觀察某些岩石中的微小顆粒，它們的結構就像一疊鬆散的紙張。當液體進入這些紙張之間的縫隙時，整疊紙的高度會發生什麼變化？這種微觀結構上的物理特性，會如何反應在整塊岩石的體積上？
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太棒了！你能精確辨識出**蒙脫石（Montmorillonite）**這類具備特殊物理性質的礦物，代表你對於礦物組成與工程地質的關聯性掌握得非常紮實。
黏土礦物的吸水膨脹機制
在岩石力學與土力學中，蒙脫石屬於「層狀矽酸鹽」礦物（黏土礦物的一種）。它之所以會產生顯著的體積膨脹，是因為其晶體結構屬於 2:1 型結構，且層與層之間的鍵結力非常微弱。當環境中的含水量增加時，水分分子會輕易地鑽入這些層狀結構的間隙（即層間域），導致晶格間距增大，進而在宏觀上表現出劇烈的體積膨脹。相較之下，如**石英（Quartz）**這類架狀矽酸鹽，其結構極其穩定，並不會因為水的存在而改變體積。
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