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  粘土形成類似於雲母的平的六邊形片。粘土礦物是常見的風化作用產物(包括長石的風化)和低溫水熱改性產物。粘土礦物在土壤中非常常見,以細粒沉積岩形式例如頁岩,泥岩和粉砂岩,與以細粒變質板岩和千枚巖的形式。  粘土礦物通常(但不一定)是超細晶粒(通常認為在標準粒度分級上尺寸小於2微米),因此可能需要特殊的分析技術被用於它們的鑑定和研究。這些包括X-射線衍射,電子衍射方法,各種光譜方法如穆斯堡爾譜學,紅外光譜學,拉曼光譜學和SEM-EDS或自動化礦物學方法。這些方法可以被偏振光顯微鏡來增強,偏振光顯微鏡是現有的基本出現或岩石學關係的一種傳統技術。

  考慮到水的要求,粘土礦物在太陽系中相對稀少,儘管在地球上廣泛發生,其中水與其它礦物質和有機物質有相互作用。 已經在火星 的幾個地點檢測到粘土礦物,包括艾徹斯深谷和馬沃斯谷,以及門農區和埃律西昂區。光譜法證實了它們在穀神星(Ceres) 和木衛二(Europa)上的存在。

  粘土礦物可以分類為1:1或2:1,這是因為它們基本上由四面體矽酸鹽片和八面體氫氧化物片構成,如下面結構部分所述。 1:1粘土將由一個四面體片和一個八面體片組成,例如高嶺石和蛇紋石。 2:1粘土由夾在兩個四面體片之間的八面體片組成,例如滑石,蛭石和蒙脫石。
黏土礦物(英語:Clay minerals)是含水鋁層狀矽酸鹽,有時有不同數量的鐵、鎂、鹼金屬、鹼土金屬和其它陽離子,在一些行星表面上或附近發現。