Всички глинести минерали се състоят от частици, които съдържат анионни слоести силикати и метални катиони. Те са част от групата на филосиликатните минерали. Повечето от тях имат “сандвич” структура с 2 слоя листови силикати, свързани с октаедрични катиони. Други, слабо свързани катиони са разположени между слоевете и се разтварят от водата.
Глинените частици в почвата са резултат от физическото и химическото изветряне на силикатно-съдържащи скали.
-
В Група каолинит се състои от полиморфи с формула Al2Si2O5(OH)4. Повтарящата се единица е единичен силикатен лист, кондензиран с алуминиеви октаедри.
На следващата снимка е показана структурата на каолинитните глини с единичен силикатен лист, свързан с октаедричен слой метален оксид в повторната единица.
Йонен обмен
Пространството между “сандвичите” съдържа вода и слабо свързани катиони. Катионите са там, за да балансират общия отрицателен заряд на силикатно-алуминатната сандвич единица.
Когато концентрацията на определен катион е по-голяма извън глинената частица, отколкото вътре в нея, този катион ще дифундира в частицата, а друг катион ще дифундира навън.
По този начин глинените минерали поемат йони, които са от съществено значение за растежа на растенията, когато растенията се разлагат в края на вегетационния цикъл, и бавно отдават тези хранителни вещества на растящите растения през вегетационния период.
Особено важни за растящите растения са K+ , Ca 2+ , Mg 2+ . Растенията получават и по-малки количества Fe 2+ , Mn 2+ , Cu + , Zn 2+ , B 3+ , Mo 3+ . Анионите, като нитрати и фосфати, също могат да се съхраняват и обменят в зоната между сандъчетата.
Задържане на вода
Същата област, в която се съхраняват слабо свързаните катиони, соли и полярни молекули, може да задържа и големи количества вода. Някои глини могат да удвоят обема си, като увеличат количеството вода между слоевете на сандвича. Тази вода се освобождава бавно обратно в почвата около корените на растенията.