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膨润土是一种以含蒙脱石为主的黏土矿或黏土岩。蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物。根据层间阳离子的不同，蒙脱石可分出钠蒙脱石、钙蒙脱石、镁蒙脱石、铝蒙脱石等。取决于上述不同蒙脱石的相对含量，膨润土可分出钠基、钙基、镁基、钠钙基、镁钠基等膨润土。

膨润土主要由蒙脱石组成。蒙脱石常呈土状隐晶质块体，有时呈细小鳞片状、球粒状，通常为白色，有时为浅灰、粉红、浅绿色、条痕白色，无光泽，鳞片状者（001）解理完全。硬度2-2.5，相对密度2-2.7甚柔软，有滑感。加水膨胀，体积可增大几倍。钠蒙脱石遇水膨胀可形成性乳浊液或悬浮液，具有一定的黏滞性、触变性和润滑性。钙蒙脱石的膨胀性较小，在水中虽可迅速分散，但一般会很快絮凝沉淀。蒙脱石具可塑性、黏结性，有很强的吸附力和阳离子交换性能。正是由于层间阳离子的交换，形成上述不同的蒙脱石，具有不同的物理化学性质。

膨润土在水溶液中具有良好的悬浮性和触变性，在有外加搅拌时，悬浊液表现为流动性良好的溶胶液，停止进行搅拌后能够自行排列成立体空间网状组织结构的凝胶，并且不发生沉降和水析离，这种特性，特别适于配制钻井过程中泥浆。