单位晶层中两个硅片顶端的氧都向着铝片，铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。2∶1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。2∶1型矿物分为两类：一类是膨胀性矿物，包括蒙脱石、绿脱石、贝得石、蛭石等，其中蒙脱石是其典型代表，如图1；另一类是非膨胀性矿物，伊利石是其主要代表，如图2。

蒙脱石在中国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广。蛭石广泛分布于各大土类中，但以风化不太强的温带和亚热带排水良好的土壤中最多。伊利石广泛分布于中国多种土壤中，尤其是西北、华北干旱地区的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低。

2∶1型膨胀性矿物特征：①2∶1型晶层结构。单位晶胞的分子式可表示为Al₄Si₈O₂₀(OH)₄·nH₂O。②胀缩性大。此类矿物晶层的顶层和底层两个基面都由Si-O面构成，所以当两个晶层互相重叠时，晶层间只能形成很小的分子力。晶层间的结合力很弱，故晶层的间距因水分的进入而扩张，因失水而收缩，蒙脱石晶层间距为0.96～2.14纳米，具有很大的胀缩性。蛭石的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距为0.96～1.45纳米；③电荷数量大。此类矿物同晶替代现象普遍，蒙脱石主要发生在铝片中，一般以镁离子替代铝离子，而蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。同晶替代的结果使此类黏土矿物都带大量的负电荷，蒙脱石的阳离子交换量可高达80～150厘摩（+）/千克，而蛭石可高达200厘摩（+）/千克。④胶体特性突出。颗粒成片状，蒙脱石颗粒细微，有效直径为0.01～1.00微米。⑤颗粒的总表面积大，为70万～80万米²/千克，且80%是内表面；可塑性、黏结性、黏着性和吸湿性都特别显著，对耕作不利。蛭石的颗粒比蒙脱石大，其表面积比蒙脱石小。蒙脱石的理想结构式为：

式中X为补偿异价离子置换引起的电荷亏损的层间可交换阳离子。

图1　2:1型层状硅酸盐（蒙脱石）单位晶层结构示意

2∶1型非膨胀性矿物特征：①2∶1型晶层结构。单位晶胞的分子式可表示为：

   ②非膨胀性。在伊利石晶层之间吸附有钾离子（图2）。钾离子半陷在晶层层面六个O^2-所构成的晶穴内，它同时受相邻两晶层负电荷的吸附，因而对相邻两晶层产生了很强的键联效果，连接力很强，使晶层不易膨胀，伊利石晶层的间距为1.0纳米。③电荷数量较大。同晶替代较为普遍，主要发生在硅片中，但部分电荷被钾离子所中和，阳离子交换量介于高岭石与蒙脱石之间，为20～40厘摩（+）/千克。④胶体特性。矿物颗粒大小一般介于高岭石和蒙脱石之间，总表面积为7万～12万米²/千克；可塑性、黏结性、黏着性和吸湿性都介于高岭石和蒙脱石之间。

图2　水云母（伊利石）单位晶层结构示意