南江坪河石墨矿位于南-旺石墨成矿带内,成矿地质条件优越。本文通过野外地质调查和室内分析测试,结合区域构造演化史研究,综合分析了该矿床的地质地球化学特征,恢复了矿区变质岩原岩类型,探讨了其矿床成因,建立了成矿模式,并初步分析了石墨矿石中钒的赋存状态,为该石墨矿的后期勘探开发和选矿工艺研究提供了基础地质资料和理论依据。(1)该石墨矿体赋存于中元古界火地垭群麻窝子组,主要呈层状、似层状与透镜状产出。矿物成分有石墨、石英、白云母、绢云母和黄铁矿等,矿石结构主要为鳞片粒状变晶结构和变余砂状结构,构造主要为片状构造和条带状构造。石墨类型主要为中-粗粒晶质大鳞片状石墨。(2)该石墨矿石伴生V₂O₅的含量介于0.24%¹.54%之间,平均为0.74%(>0.5%)。通过石墨样品的光薄片镜下鉴定、XRD图谱分析、钒的价态分析、元素相关性分析和化学物相和扫描电镜分析,认为坪河石墨矿中的钒以V³⁺和V⁴⁺的类质同象形式取代铝进入白云母晶体结构的铝氧八面体孔隙内,坪河石墨矿属于典型的云母型含钒石墨矿。(3)基于坪河石墨矿矿石的结构、构造、矿物成分、化学成分特征,结合矿区变质岩原岩恢复相关判别图解,认为原岩是一套以碳酸盐岩为主,夹杂少量泥质砂岩、基性岩的岩石组合,具有明显的黏土半黏土-碳酸盐岩沉积特征,沉积时代为前寒武系,物源来自于克拉通高地或被动大陆边缘。(4)通过构造环境判别图解分析和古沉积环境探讨,认为坪河石墨矿构造环境为被动大陆边缘环境,古沉积环境为干燥气候条件下缺氧低能的泻湖环境。(5)通过矿石的C同位素的测试分析,认为坪河石墨矿碳质主要来源于有机碳沉积;结合成矿地质条件和区域构造演化史的研究,认为坪河石墨矿床属于沉积变质型石墨矿床。