壹、超基性巖中的纖蛇紋石石棉礦床
礦床主要產於蛇綠巖中的橄欖巖類，如輝橄欖巖、輝橄巖、二輝輝橄巖等所蝕變成的蛇紋巖體內。含礦巖體明顯受構造控制，又為後階段的斷裂構造所切割。石棉礦體沿巖體內的斷裂帶分布，呈層狀、透鏡狀、脈狀、囊狀等類型，大小厚度變化皆大；礦體內經常包有各種形狀的蛇紋巖或蛇紋石化的橄欖巖類巖石。石棉礦體由各種纖蛇紋石石棉脈組成，可分為：單式石棉脈、復式、網狀、細脈型、帶狀石棉脈等類型，脈中纖維可以是橫纖維、縱纖維及斜纖維，橫纖維石棉長度由幾毫米到幾十毫米，甚至壹、二十厘米，縱、斜纖維壹般較長。石棉脈比較平直，與圍巖接觸關系清楚，受蛇紋巖的裂隙控制。這類礦床規模巨大，是石棉礦床重要類型。
我國四川省石棉縣石棉礦床屬這壹類型，其位於揚子地臺西緣，由於南埡河斷裂的錯斷分為南北兩部，二者相距8km。北部為四川石棉礦（北礦），南部為新康石棉礦（南礦），以下主要介紹北礦。
區內出露地層有震旦系下統蘇雄組（Z1x），為酸性-中性火山巖系，其上為開建橋組，由流紋質凝灰巖所組成。於震旦紀早期有基性-超基性巖漿活動，形成北東向含石棉超基性巖體 和輝長巖 ），晚期還有廣泛的花崗巖 侵入以及壹些基性、酸性的小型侵入脈巖（圖12-1）。
圖12-1 四川石棉礦床地質略圖
（據四川地質石棉地質隊，1984）
1—礦體及編號；2—輝長巖；3—花崗巖；4—下震旦統蘇雄組火山巖；5—斷層；6—夾石
超基性巖按巖相可分為純橄欖巖、橄欖巖、含輝橄欖巖，巖體呈北東向分布，傾角70°～80°，長5000m，寬300～1500m，東北端收斂，向南西撒開。巖體已蝕變為蛇紋巖（圖12-1）。
石棉礦體產於蛇紋巖內，明顯受斷裂構造控制（圖12-2）。礦區內有13條控礦斷裂帶，其產狀與超基性巖產狀平行，斷裂控制了石棉的礦化和富集。斷裂控礦構造具有分帶性（圖12-2）。各帶礦化特點如下：
節理裂隙帶（5～7）位於控礦斷裂外側，礦化受節理裂隙控制，走向北東 南西及北西 南東兩組X型***軛節理組成菱形網格狀礦脈。礦脈含棉寬0.5～2cm（最寬30cm），盛產縱纖維，棉脈長0.5m以上，纖維壹般長度為300mm，最長者可達2190mm。但含棉率較低。
圖12-2 四川石棉縣石棉礦床控礦構造分帶示意圖
（據《中國礦床》下冊，1994）
1—斷層泥帶；2—糜棱巖帶；3—片理帶；4—構造透鏡體帶（主要含棉帶）；5—密網狀含棉帶；6—稀網狀含棉帶；7—塊狀蛇紋巖帶
構造透鏡體帶（4，主要含棉帶）介於節理帶與片理帶之間，縱纖維圍繞透鏡體的葉理面生長，棉脈長度不足0.1m，纖維較短，但含棉率較高。
片理化帶（3）礦脈分布於片理化帶中，介於透鏡體帶與斷層面之間，纖維沿片理面呈薄膜狀分布，纖維短，但含棉率甚高。
斷層帶（1～2）產於斷層帶內碎粒巖、糜棱巖及斷層泥中，與片理帶礦脈屬成礦期後構造疊加產物，礦化特征尚未查明，壹般產Ⅵ、Ⅶ級纖維的石棉，品位較高。
含棉超基性巖體，按工業要求可圈出10個大小不壹的礦體。礦體長度壹般都在幾百米以上，部分礦體可達三千米以上，厚度變化大，由幾十米到二百多米，延長300～500m，最深可達1000m。平均品位為1.93%，礦化不均勻，北東端富，南西端貧。礦體形態簡單，多為似層狀，少數為透鏡狀，礦體有分支、復合、尖滅等現象，在平面上，由北東-南西諸礦體呈帚狀構造。礦體內局部可見碳酸鹽脈穿切棉脈，輝綠巖脈切礦脈，破壞礦體的完整性，影響了礦石的質量。
礦體中與石棉***生的礦物有水鎂石、纖蛇紋石以及方解石、文石、白雲石、磁鐵礦等，偶見菱鎂礦及海泡石。水鎂石與石棉纖維不均勻的平行***生或連接生長，棉束中水鎂石含量壹般8%～50%。壹般的表含量較高，深部較低。
石棉的化學成分變化大，主要成分SiO2、MgO、H2O尤為明顯，而且Fe2O3、FeO 含量偏高，CaO、CO2含量不穩定，表明纖維不純，不同程度地含有各種雜質。
該礦床以產縱纖維為主，少量橫纖維及斜纖維石棉。纖維呈白色、淺白色、淺灰色，少數呈灰色、淺灰黃色，壹般具絲絹光澤至珍珠光澤，纖維具有良好的辟分性能。纖維長度壹般1～100mm，較長者300mm左右。AAⅢ級棉占 11.36%，密度2.42～2.87g/cm3，硬度2～4。因含水鎂石，抗拉強度屬中等（83.5～238.8kg/mm2），並隨水鎂石含量的增加而降低。由於纖維中鐵的含量較高，其電絕緣性較差。導熱系數為0.120～0.242W/m2·K，屬良好的隔熱材料。酸蝕量為53.48%～92.10%，耐酸性較差；堿蝕量為0.46%～0.74%。耐熱溫度可達600℃。棉脈受後期碳酸鹽化作用，含有方解石、白雲石時，纖維變粗、硬、脆，並隨碳酸鹽礦物含量的增加，蝕變隨之增大。
礦床的地質特點表明，其是超基性巖中的含水鎂石-纖維紋石石棉礦床。雖含棉率不高，但礦體規模巨大，為壹超大型石棉礦床。因其石棉纖維較長，棉質較好，在全國石棉資源中，享有盛譽。
關於礦床的成因，壹般認為礦床的形成與多期蛇紋石化有關，由巖漿熱液到循環地下水作用，蛇紋石進壹步石棉化，CO2分壓可能對水鎂石是否出現有較大影響，成礦模式如圖12-3所示。
圖12-3 成礦模式圖
二、超基性巖中的纖維水鎂石-纖蛇紋石石棉礦床
陜南黑木林水鎂石礦床是我國，也是世界上唯壹的具有工業價值的纖維水鎂石礦床，是水鎂石礦床中壹種新的成因類型。它不屬於石棉，卻是溫石棉理想的天然代用品。
礦床分布於南秦嶺加裏東-海西褶皺帶南緣的摩天嶺蛇綠巖帶內。巖帶主要由震旦紀的細碧-角斑火山巖系及加裏東期的超基性巖和基性巖體組成。此外，還有印支-燕山期的閃長巖、花崗巖及壹些巖脈。含礦巖體已蝕變為蛇紋巖，其原巖多為輝石橄欖巖，少數為橄欖巖和純橄巖（圖12-4）。
礦床賦存於黑木林的致密塊狀蛇紋巖中，礦體產狀與巖體壹致，總長2400m，厚200m，產狀347°∠60°～70°。石棉位於礦體中上部，水鎂石位於中下部，二者之間存在過渡帶，因此可以分為3個帶。
1.纖蛇紋石石棉帶（BI）
本帶石棉主要由纖蛇紋石石棉組成。B1又可分為B1-1·2·3·44個亞帶，以B1-1·2構成主礦體，呈長條狀，平均含棉率4.2%。帶內石棉脈中***生礦物有纖蛇紋石、水鎂石、利蛇紋石、葉蛇紋石、磁鐵礦；次生礦物有滑石、含水碳酸鹽。
圖12-4 黑木林FB礦床礦體蛇紋巖分布平面圖
（據萬樸等，1996）
1—碧口灰巖、板巖、砂質灰巖；2—黑雲母煌斑巖；3—蛇紋巖；4—蛇紋石石棉帶；5—混合纖維帶；6—纖維水鎂石帶
2.纖維水鎂石帶（BⅢ）
BⅢ帶有2個亞帶，BⅢ-1為壹連續巨大的扁豆體，長240m，平均厚度170m，平均延深280m，平均含礦率為4.3%；BⅢ-2位於礦體上部，呈小扁豆狀，長300m，平均厚23m，平均延深94m，平均含棉率3.5%。以縱纖維為主，斜纖維可見，橫纖維少見。本帶礦石以纖維水鎂石為主，達90%，***生的有纖、利、葉蛇紋石、磁鐵礦、絹石、滑石，次生的有菱鎂礦、含水碳酸鹽。
3.混合纖維帶（BⅡ）
兩種纖維含量大致相當。有2條帶狀礦體，BⅡ-1長800m，平均厚度80m，產狀331∠65°，平均含礦率為3.9%；BⅡ-2長630m，平均厚40m，平均含石棉率為2.57%。BⅡ礦體中的2種纖維脈相互穿插，二者含量互有高低，主要以粗網狀形式出現。
礦床主要礦石類型有如下特點：
纖蛇紋石石棉礦石多為細網狀脈、平行細脈和星散狀脈，各種脈主要為橫纖維，纖維長0.5～25mm為主。纖維水鎂石礦石多以粗網狀脈或單式脈、復式脈為主，脈寬1～30mm，脈距3～5cm。纖維與脈壁平行以縱纖維為主，纖維長5～20mm，寬20～50cm也常見，最長達180cm以上。本區纖維水鎂石纖維長度大，具有良好的辟分性，高分散性，中等耐熱性，中等機械強度和良好的絕緣性，是壹種優良的增強、補強材料，目前主要用於制作輕質保溫材料、水泥制品、石棉的代用品、阻燃劑、Si-Mg絕熱保溫材料等。
關於礦床的成因，萬樸等（1996）認為，早期水鎂石化可能與超基性巖結晶後的巖漿熱液交代作用有關，形成星散狀的水鎂石，並與蛇紋石顆粒緊密***生。如下式：
2Mg2[SiO4]+3H2O→Mg（OH）2+Mg3[Si2O5]（OH）4
晚期水鎂石化為成礦階段，在應力作用下，沿巖體裂隙溶液充填與交代，形成縱纖維狀水鎂石，並使之富集成礦。通過水鎂石H、O同位素研究表明，水鎂石形成的熱水，是源自巖漿期後熱液為主，並混有大氣降水的混合熱液。
礦床內纖維水鎂石儲量豐富，已達大型規模，其制品銷售國內外並很受歡迎。另外，與之***生的有纖蛇紋石石棉，還有巨量的蛇紋石，其中還含有鎳。因此，礦床中水鎂石、纖蛇紋石石棉與蛇紋石可綜合開發利用的遠景很大，礦床有極大的工業價值。
三、鎂質碳酸鹽巖石中的纖蛇紋石石棉礦床
這類礦床產於富矽（燧石）白雲巖或白雲質灰巖中，礦床附近常有較晚期的酸性侵入巖，或者出現有基性巖床、巖脈。接觸帶附近圍巖廣泛蛇紋石化，沿巖層層面或構造裂隙更為明顯，並蝕變為蛇紋巖。在蛇紋巖中發育有各種類型的石棉脈，構成石棉脈帶。石棉脈帶延伸達百米以上，脈帶間距幾米或幾十米。脈中石棉為纖蛇紋石，並呈橫纖維，纖維長度壹般幾毫米，幾厘米者也可出現。與石棉***生的除蛇紋石外，常見有方解石，有時還殘留有透輝石、鎂橄欖石等。礦石中石棉潔白或淡金黃色，含鐵量低，質量較好，但含棉量壹般較低，礦床規模不大。在我國該型礦床分布較廣，有壹定的工業意義。
由於礦床附近總是有巖漿巖活動，礦床的形成和巖漿熱液有關，這已為大家所公認。石棉礦化的控制因素為：①含矽白雲巖提供礦床形成所需的鎂和矽；②構造因素起到熱活動的通道和空間；③巖漿巖（酸性或基性）的活動提供熱源與熱水溶液，促使巖石中鎂與矽之間發生化學反應：
3CaMg（CO3）2+2SiO2+2H2O→H4Mg3Si2O9+3CaCO3+3CO2↑
石棉的形成首先是圍巖的蛇紋石化，形成蛇紋巖，蛇紋巖進壹步受熱液作用發展成為纖蛇紋石石棉。
我國河北省淶源石棉礦床（圖12-5），屬於這類型的典型礦床，其特征如下：
圖12-5 勘探線剖面圖
（據程國祿，1980）
1—蛇紋石化白雲大理巖；2—白雲巖；3—中粒斑狀石英二長巖；4—石棉礦體；5—斷層；6—鉆孔、坑道
礦區內出露的地層為新元古代薊縣群霧迷山組含燧石白雲巖層，燕山晚期的中粒石英二長巖侵入在其中。
在接觸帶附近形成寬300～1000m的蝕變帶，可分為：①接觸變質帶，寬100～300m，形成白雲大理巖，伴有微弱的鎂橄欖石化及透輝石化；②熱液蝕變帶，由接觸帶向外，寬150～850m，主要為蛇紋石化，水鎂石化。它們疊加於接觸變質帶上，並超過其分布範圍。蛇紋石化白雲大理巖中燧石結核與條帶，被蝕變成蛇紋巖。蛇紋巖帶寬達850m，石棉礦床即賦存於其中（圖12-4）。
礦體呈透鏡狀或似層狀，產狀與圍巖壹致，並嚴格受壹定層位控制。單個礦體長壹般為300～800m，傾斜延伸50～400m，厚2～4m，平均含棉率為2%～4%，最高5.2%。石棉脈主要有3種類型：單式脈、復式脈和環狀脈，皆為橫纖維，多呈白色、褐色、棕色纖維集合體。脈石礦物主要為白雲石、方解石、蛇紋石、透輝石等。石棉質軟，纖細，分離性較高，纖維長度壹般較短，多在1～2.5mm，最長50～70mm，多屬低級棉。其中AA-Ⅲ級占2.87%，Ⅳ-Ⅵ級占60.67%，Ⅶ占36.46%。但石棉質地優良，具有很好的絕緣、隔熱、耐溫和防堿性能。礦床規模屬大型石棉礦床。
關於礦床的成因，壹般認為，圍巖受巖漿侵入後，在圍巖中流經的熱水溶液促使Si、Mg組分發生作用，在構造有利部位發生廣泛而強烈的蛇紋石化和纖蛇紋石石棉礦床。
四、變質基性火山巖及鐵質巖石中的藍石棉礦床
多數礦床分布於地槽褶皺帶內，位於兩個板塊構造的縫合帶附近的蛇綠巖上部層位的細碧巖和角斑巖中，明顯受構造裂隙控制。礦體呈層狀或透鏡狀，其中可由各種棉脈組成。袁健偉（1987）將河南藍石棉（鎂鈉閃石）礦床劃分為3種類型：
1.緩傾斜裂隙型藍石棉
礦床產於塊狀細碧巖中，沿其緩傾斜裂隙分布，藍石棉細脈傾角壹般為5°～20°，脈長壹米至幾十米，寬5～15mm，最寬達240mm。石棉脈常呈雁行排列，在垂直方向上形成相對密集的細脈帶，細脈間距幾十厘米至幾米。礦體含棉率較低，但藍石棉質量較佳，有的纖維可達長幾十厘米。
2.蝕變破碎帶型藍石棉
礦床產於強烈蝕變的細碧巖破碎帶內，細碧巖鈉長石化、矽化和碳酸鹽化普遍。礦體長幾十米至幾百米，厚3～5m，在張性裂隙的膨大部位形成礦囊，在兩組裂隙發育處形成網狀細脈，礦體的含礦率高，但礦化不均勻，因強烈熱液活動而伴生有石英、方解石、鏡鐵礦及土狀鎂鈉閃石，選礦困難。
3.片理裂隙型藍石棉
礦床產於角斑巖片理和裂隙中。藍石棉細脈長0.3～1.5m，寬1～15mm，局部膨大呈囊狀，在裂隙交匯處可形成網狀細脈或囊狀礦化。這類礦床礦化不均勻，礦體界線不清，但可形成長幾百米，厚幾米的工業礦體。
上述幾種類型礦床，藍石棉呈橫纖維或縱纖維皆有，脈中***生礦物有鎂鈉閃石、鏡鐵礦、方解石、鈉長石、重晶石、石英、玉髓、虎睛石、綠泥石等。礦床規模可大可小，但棉質優良，並可綜合開采虎睛石，因此是我國重要的藍石棉礦床類型。在陜東南、豫西南、鄂西北的東秦嶺元古代細碧角斑巖中可構成藍石棉成礦帶。
五、鎂質碳酸鹽巖石中的透閃石石棉礦床
以安徽省寧國縣透閃石石棉礦為代表，它是我國唯壹的透閃石石棉的礦山。
含礦巖系由下寒武統荷塘組下部的碳質板巖夾泥灰質白雲巖組成，其中白雲巖呈透鏡狀，具透閃石化，沿走向尖滅並逐漸過渡為含鈣泥質板巖。透閃石石棉礦床與白雲巖有密切的空間關系（圖12-6），具明顯層控特點，含礦剖面如下所示：
1.含結核碳質板巖（上結核層） 10～30cm
2.上薄層矽質條帶碳質板巖 20～40cm
3.上棉帶（透鏡體頂板棉帶） 0～40cm
4.透閃巖（透鏡體） 20～120cm
5.下棉帶（透鏡體底板棉帶） 0～30cm
6.下薄層矽質條帶碳質板巖 20～40cm
7.含結核碳質板巖（下結核層） 20～40cm
圖12-6 典型的石棉脈產出層位圖
（據黃國紀，1981）
①結核層；②薄層矽質條帶碳質板巖；③含鈣泥質板巖；④透閃巖；⑤含泥灰白雲巖；⑥石棉脈（帶）
泥灰質白雲巖為壹系列大小、厚薄、間距不等的透鏡體，長軸0.5～40m，厚0.2～1.2m，棉帶產於透鏡體的頂底板圍巖中。沿層分布，較穩定，壹般白雲巖透鏡體透閃巖化越完全，透鏡體越大，棉帶越厚、含棉率越高，高級棉所占比例越大。有資料顯示，該礦床可能屬於層控變質熱液礦床，其成礦機制應進壹步研究。
本礦床所產為柔性透閃石石棉，纖維長度可達60mm，高級纖維所占比例較大（AA-Ⅲ級占10%～43%，AA-V級占30%～73%）。因其物化性能接近藍石棉，因而可用於制造高級耐酸、耐堿、耐熱制品的質優價廉的理想原料，在石棉制品工業中已可部分取代藍石棉。