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硅藻土的主要礦物成分為蛋白石，并含有粘土(高嶺石類、水分母類及少量膠嶺石類)、炭質(有機質)、鐵質(褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦)、碳酸鹽礦物(方解石、白云石、少量菱鐵礦)、石英、白云母、海綠石、長石。

1、蛋白石 SiO2·n H2O

系標準的團體水凝膠礦物，是含水二氧化硅凝膠脫部分水后形成，一般稱為含水膠體礦物或膠體礦物。

蛋白石本身無色，呈半透明狀的產生一種乳光，由于吸附帶色的雜質及離子，使蛋白石呈顯各種色調。如鐵質混染使蛋白石里黃褐、褐色，炭質混染呈灰黑色。

蛋白石常成致密塊狀、鐘乳狀、瘤狀團塊、結核狀和球粒結構及各類沉積巖中的次生充填物。當蛋白石脫水及陳化作用或應力作用，則產生電裂紋和角礫狀外貌，轉化為變膠體礦物石英、石髓，或蛋白石在偏光作用下顯示局部不均一的非均質性。

2、粘土礦物、炭質

粘土礦物及炭質是硅藻土中主要伴生礦物。粘土礦物呈顯微鱗片狀分布于硅藻粒四周，當粘土礦物含量為主要成分時，則起著膠結硅藻的作用。炭質成質點狀、塊狀或成層狀與硅藻土共生，炭質均為變質程度很低的、仍保留植物結構的泥炭及褐煤。

礦物特性

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硅藻土是一種具有生物結構的巖石。主要由80~90%，有的達90%以上的硅藻殼組成。海水、湖水中的氧化硅的主要消耗者就是硅藻，構成硅藻軟泥。在成巖過程中經石化階段形成硅藻土。

硅藻殼由蛋白石組成，硅藻在生長繁衍過程中，吸取水中膠態二氧化硅，并逐步轉變為蛋白石。

硅藻土中硅藻含量越多，雜質越少，則顏色越白，質越輕。比重一般在0.4-0.9g/cm3，由于硅藻體具有眾多的殼體孔洞，使硅藻土具多孔質構造，硅藻土的孔隙度達90-92%，吸水性強烈，粘舌，由于硅藻顆粒細小，使硅藻土細膩、滑潤。硅藻土在酸中(HCl、H2SO4、HNO3)不溶解，但溶于HF和KOH。

礦物性質

硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，主要由古代硅藻遺體組成，其化學成份主要是SiO2，含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有機質。

硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀，如圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。松散密度為0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度為1~1.5(硅藻骨骼微粒為4.5-5mm)，孔隙率達80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，是熱、電、聲的不良導體，熔點1650-1750°C，化學穩定性高，除溶以外，不溶于任何強酸，但能溶于強堿溶液中。