1. minerały ilaste,
2. tlenki i wodorotlenki glinu, żelaza, tytanu i krzemu (tzw. trwałe produkty końcowe rozpadu),
3. uwolnione jony.

• stosunkowo niewielkie przekształcenie fizyczne minerałów pierwotnych,
• całkowity rozpad minerałów pierwotnych i rekrystalizacja minerałów wtórnych z niektórych produktów tego rozpadu.

Przekształcanie minerałów może być inicjowana przez reakcje chemiczne, w wyniku których następuje usuwanie pewnych rozpuszczalnych składników z sieci krystalicznej i zastępowanie ich przez inne. Przykładem tego typu przekształcenia może być proces przeobrażania muskowitu w uwodnioną mikę. Muskowit posiada bardzo sztywną sieć krystaliczną o stosunku warstw tetraedrycznych do oktaedrycznych 2:1. W trakcie procesu wietrzenia następuje uwolnienie pewnej ilości potasu z sieci krystalicznej i wnikanie na jego miejsce cząsteczek wody. Sieć krystaliczna rozluźnia się i traci sztywność. Jednocześnie w pakietach strukturalnych następuje wzrost ilości krzemu w stosunku do glinu. W ten sposób dochodzi do powstania illitu, co w uproszczony sposób można przedstawić następująco:

K₂Al₄(Al₂Si₆)O₂₀(OH)₄ + Si⁴⁺ ® K_0,2(K_0,8)Al₄(AlSi₇)O₂₀(OH)₄ + K⁺ + Al³⁺

muskowit + krzem ® illit + glin

K_0,2 reprezentuje potas wymienny, natomiast K_0,8 - potas związany półsztywno pomiędzy pakietami krzemianowymi. W powyższej reakcji zachodzi uwalnianie potasu i glinu przy niewielkich zmianach chemicznych, powodujących jednak rozluźnienie sieci krystalicznej i zapoczątkowanie właściwości wymiennych przy niewielkich zmianach struktury krystalicznej minerałów pierwotnych. W wyniku tych przekształceń podstawowa jednostka kryształu zachowuje trójwarstwowy typ budowy (stosunek 2:1). Dalsze uwalnianie potasu i podstawianie niektórych atomów glinu przez magnez prowadzi do powstawania montmorillonitu. Przykłady te ukazują strukturalne podobieństwo różnych minerałów ilastych. W wyniku stopniowego przechodzenia od jednego minerału do drugiego może dochodzić do powstawania minerałów przejściowych, nazywanych mieszanopakietowymi (tzw. minerały interstratyfikowane). Posiadają one właściwości pośrednie pomiędzy dwoma grupami minerałów, od których pochodzą ich nazwy, np. "illito-montmorillonit", "chloryto-illit" itp.

Krystalizacja minerałów ilastych z rozpuszczalnych produktów wietrzenia innych minerałów wydaje się bardziej istotna dla ich genezy niż powstawanie na drodze fizycznych przekształceń. W takich warunkach dochodzi do formowania kaolinitu, krystalizującego z roztworów zawierających rozpuszczalne związki glinu i krzemu. Proces ten prowadzi do całkowitej przebudowy struktury minerałów pierwotnych i jest wynikiem znacznie bardziej intensywnego wietrzenia niż omówiony powyżej proces przekształcania. Rekrystalizacja umożliwia powstanie wielu różnych minerałów ilastych z danego minerału pierwotnego, w zależności od działających czynników wietrzenia oraz rodzaju jonów obecnych podczas krystalizacji w roztworze.
Poszczególne minerały ilaste różnią się miedzy sobą genezą. Uwodnione miki, których przedstawicielem jest illit mogą powstawać zarówno na drodze przeobrażenia mik (łyszczyków), jak i na drodze rekrystalizacji w środowiskach bogatych w potas z produktów rozpadu minerałów takich jak skalenie. Chloryty powstają w wyniku przeobrażenia zasobnego w magnez i żelazo biotytu - minerału należącego do grupy łyszczyków. Dalsze przeobrażanie i wietrzenie chlorytów prowadzić może do powstawania illitu lub wermikulitu, który w następnej kolejności przechodzić może w montmorillonit. Powstawanie montmorillonitu związane jest z warunkami niezbyt silnego wietrzenia, słabo kwaśnym lub alkalicznym odczynem środowiska i obecnością nadmiaru magnezu. Może on powstawać przez rekrystalizację z różnych minerałów pierwotnych, a także w wyniku przeobrażania innych minerałów ilastych, np. chlorytu, illitu i wermikulitu. Kaolinit reprezentuje najbardziej zaawansowane stadium wietrzenia. Powstaje on w wyniku rozkładu krzemianów w środowisku kwaśnym bądź silnie kwaśnym, ubogim w kationy zasadowe. Rozpuszczalne związki glinu i krzemu mogą w odpowiednich warunkach rekrystalizować, tworząc kaolinit. Rozkład kaolinitu prowadzi do powstania tlenków glinu i rozpuszczalnej krzemionki.

1. na krawędziach sieci krystalicznej minerałów ilastych znajdują się grupy hydroksylowe (-OH), związane z atomem krzemu lub glinu. Wchodzący w ich skład wodór związany jest z tlenem dość luźno (prawdopodobnie kowalentnie) i przy wysokich wartościach pH wykazuje tendencje do oddysocjowywania. Powierzchnia koloidu uzyskuje w ten sposób ładunek ujemny (niezrównoważony ładunek ujemny tlenu), który zrównoważony zostaje wskutek przyłączenia kationu zasadowego. Zjawisko to jest typowe dla minerałów ilastych o sieci dwuwarstwowej (typu 1:1). Również minerały o budowie trójwarstwowej wykazują podobne właściwości, zwłaszcza na narożach i krawędziach zniszczonych struktur krystalicznych. Powstałe w ten sposób ładunki ujemne są - przynajmniej częściowo - zależne od pH. W glebach średnio i silnie kwaśnych siła wiązania kowalencyjnego łączącego wodór z tlenem jest znaczna i ujemne ładunki na powierzchni sieci krystalicznej nie ujawniają się. Przy odczynie od pH 6 wzwyż siła wiązania kowalencyjnego słabnie i wodór może być łatwo zastępowany przez inne kationy.
2. W sieci krystalicznej minerałów ilastych może dochodzić do tzw. izomorficznych podstawień jonowych. Istotą tego procesu jest zastępowanie danego atomu sieci krystalicznej innym, posiadającym zbliżony promień jonowy. W warstwie tetraedrów atom Si⁴⁺ może być podstawiany przez atom Al³⁺, natomiast w warstwie oktaedrów atom Al³⁺ może być podstawiany przez atomy Mg²⁺ lub Fe²⁺. W obu wypadkach pojawia się jedna wolna wartościowość ujemna. W przeciwieństwie do ładunków występujących na krawędziach kryształów, ładunki powstałe wskutek izomorficznych podstawień nie zależą od pH i określane są jako ładunki trwałe. Zjawisko podstawiania jonów występuje prawdopodobnie we wszystkich minerałach ilastych typu glinokrzemianowego, jednak ilość powstających ładunków ujemnych jest największa w minerałach o budowie trójwarstwowej.

Zdolność minerałów ilastych do wymiany kationów z roztworem glebowym decyduje o ich ogromnym znaczeniu w kształtowaniu właściwości sorpcyjnych gleby. Stanowią one, obok związków próchniczych, podstawowy składnik kompleksu sorpcyjnego gleby. Na zdolności sorpcyjne gleb wpływ ma nie tylko ilość minerałów ilastych, ale także ich jakość. Ilość kationów sorbowanych przez minerały ilaste zależy bowiem od ich powierzchni właściwej. Poszczególne minerały ilaste różnią się między sobą właściwościami, co ilustruje poniższa tabela:

Minerał	Odległość międzypakietowa (nm)	Rodzaj struktury - pakiety			Powierzchnia właściwa m2 . g-1		Pojemność wymienna kationów mmol /100g
Kaolinit	0,72	1:1 - nie rozszerzająca się			14 - 23		0 - 15
Haloizyt	0,72	1:1 - nie rozszerzająca się			102		5 - 15
Hydrohaloizyt	1,01 - 0,95	1:1 - kurczące się			430		5 - 50
Illit	1,00	2:1 - nie rozszerzająca się			67 - 100		5 - 40
Wermikulit	1,40 - 1,50	2:1 - częściowo rozszerzająca się			10 - 300		100 - 170
Montmorillonit	0,96 - 2,14	2:1 - rozszerzająca się			600 - 800		60 - 130
Allofany	--------	bezpostaciowe			260		50 - 200

• tlenki i wodorotlenki żelaza - hematyt, getyt, limonit
• tlenki i wodorotlenki tytanu - anataz, rutyl
• tlenki i wodorotlenki glinu - diaspor i gibbsyt
• tlenki i wodorotlenki krzemu - chalcedon i opal