Наиболее распространены в стратисфере, составляя до 60% ее объема. Являются полидисперсными, но частицы диаметром менее 0,005 мм составляют не менее 50%. Главными в составе глин являются глинистые минералы – каолинит, монтмориллонит, нонтронит, галлуазит, сепиолит, минералы группы слюд, ряда хлоритов.
Это гидратированные алюмосиликаты, часто с частичным замещения алюминия железом и марганцем, обычно тонкозернистые, тонкодиспесрные, включают палыгорскит, хлорит, глауконит, опал. Отличаются высоким содержанием глинозема Al2O3 (20-50%). Минеральный состав глин может быть олигомиктовым – преимущественно гидрослюдистые, монтмориллонитовые, каолинитовые глины. Полимиктовые глины содержат два или несколько глинистых минералов. Обычно отмечается переменное количество песчаной и алевритовой примеси и различные аутигенные неглинистые минералы – карбонаты, сульфаты, сульфиды, гидроксиды железа и др. Структура чистых глинистых пород чешуйчатая, пелитовая. Неоднородные плохоотмученные глины с примесью частиц песчаной и алевритовой размерности имеют алевропелитовую, псаммопелитовую структуру.
Текстуры глин довольно однообразны. Выделяются массивные неслоистые глины и разные типы слоистости. Слоистость обычно горизонтальная, реже волнистая, сплошная или прерывистая. Подчеркиваются различиями окраски, структуры, нередко линзочками и прослойками алеврита, песка, параллельным расположением растительных остатков, раковин, углефицированной растительной органики и пр. Правильная однотипная ориентировка глинистых частиц, осаждающиеся из суспензии, приводит к образованию плоскопараллельных текстур. Участие процессов коагуляции в накоплении глинистого вещества определяет возникновение хлопьевидных, пятнистых, сетчатых текстур.
Глины по условиям образования делятся на остаточные (элювиальные) и нормально-осадочные, или водно-осадочные. Остаточные глины – это глины кор выветривания, почв и остающиеся на месте после растворения известняков и выщелачивания из них карбонатного материала. Осадочные, седиментационные глины возникают за счет переноса и отложения их механических взвесей, суспензий, коллоидов продуктов выветривания различных пород.
Хемогенный способ образования глинистого вещества включает одновременное осаждение в морских и озерных водоемах коллоидов глинозема и кремнезема, адсорбцию катионов – калия, магния, железа и других из воды. Обычно, при образовании глин в водных бассейнах дейсвуют одновременно как осаждение из взвесей, суспензий, так и разрушение коллоидных систем.
По условиям, обстановкам образования выделяется несколько типов глин.
Морские глины. Накапливаются на шельфе, в заливах, бухтах, в удаленных от берега частях морского бассейна, включая центральные. Обычно гидрослюдистого, гидрослюдисто-монтмориллонитового состава. Содержат органические остатки, раковины, скелеты морских животных, водоросли. Глины глубоководных областей включают остатки диатомей, радиолярий, фораминифер и других микроорганизмов. Морские глины слагают мощные слоистые толщи или отдельные пласты среди других пород.
В озерных и озерно-болотных водоемах гумидных областей формируются каолиновые или гидрослюдистые глины, чему способствует кислая реакция пресных вод, обогащенных гумусовыми соединениями.
В засоленных лагунах и озерах аридных засушливых областей глины гидрослюдистые, монтмориллонитовые, палыгорскит-сепиолитовые часто с четко выраженной горизонтальной слоистостью находятся в ассоциации с доломитами, пластами, слоями соленосно-гипсоносных пород – калийных солей и других эвапоритов.
Глины, сформированные в речных долинах, имеют линзовидное залегание, плохую сортировку, перемежаются со слойками алеврита, тонкозернистого песка. Минеральный состав изменчив, чаще каолинит гидрослюдистый, монмориллонит гидрослюдистый.
Пролювиальные и делювиальные глинистые отложения плохо отсортированы, часто массивной текстуры, разнообразны по минеральному составу, большей частью буроцветные, красноцветные. Залегают в виде изменчивых по мощности и по простиранию линз, пластов, прослоек. Текстуры массивные, муаровые, гнездовидные.
Элювиальные глины (коры выветривания) образуют сплошной покров, линейно вытянутые полосы, пятна, заполняют углубления в породах, подвергнутых выветриванию. Минеральный тип глинистой массы зависит от климатических условий, состава первичного субстрата, интенсивности и глубины проработки материнских пород. Пестроцветные, белые, желтые, различных оттенков красного цвета. Часто сохраняют реликты первичной текстуры и структуры разрушающихся пород.
Глинистый осадок, ил, при диагенезе переходит в глину. Стадия диагенеза для глинистых осадков характеризуется уплотнением, слабым обезвоживанием, частичной перекристаллизацией, упорядочением ориентировки глинистых частиц, иногда образованием конкреционных (желвакообразных) текстур. Наибольшему воздействию по мере уплотнения подвержена вода, переходная от связанной к свободной – осмотически поглощенная и капиллярная, а также свободная вода микропор. Связанная вода, входящая в структуру глинистых минералов, частично высвобаждается при метагенезе. Э. Ф. Емлин по степени уплотнения и литификации выделяет такой ряд глинистых новообразований: суспензии – илы – аргиллиты – глинистые сланцы – филлиты. За глиной в этом таксономическому ряду следует аргиллит. Согласно имеющимся определениям, аргиллиты – это плотные дегидратизированные камнеподобные глинистые породы, не размокающие в воде, в отличие от глин. Глины обладают высокой пористостью, хорошо поглощать воду, делаясь пластичными. Превращение глины в аргиллиты происходит при позднем катагенезе под влиянием возрастающего геостатического давления или тектонического сжатия. Основные процессы – дегидратация, начальная перекристаллизация седиментогенного и диагенетического глинистого вещества, образование трещинных карбонатов, различных цеолитов и др., возникают смешанно-слойные минеральные образования, происходят гидрослюдизация, хлоритизация.
В дальнейшем при метаморфизме аргиллиты переходят в глинистые сланцы.