近年来,我国新疆东准噶尔地区晶质石墨找矿取得重大突破,显示出良好的晶质石墨成矿潜力。然而,因发现时间晚,石墨矿床研究程度整体偏低,目前的研究工作仅限于单个矿床,缺乏对东准噶尔石墨矿床的系统性研究,这不但制约了对东准噶尔地区石墨矿成因及成矿规律的准确认识,而且直接影响该地区下一步晶质石墨找矿工作的勘查部署和大型石墨资源基地建设。本论文选择新疆东准噶尔地区典型石墨矿床,采用矿物学、岩石学、矿床学、同位素年代学、地球化学、碳同位素等方法,重点分析石墨矿床地质特征、成岩成矿时代、含矿岩系沉积环境、碳质来源、控矿因素等,在此基础上,进一步总结石墨矿床矿化、成因类型及成矿规律。东准噶尔地区已知石墨矿床均产于区域性大断裂的次级断裂褶皱带内,空间分布明显受控于NW-SE向展布的额尔齐斯-玛因鄂博等3条区域性构造岩浆岩带。孔可热、达布逊、散得克、吐尔库里等4个石墨矿矿体受脆-韧性剪切带控制作用明显,矿体发生塑性变形,矿化蚀变主要包括绢云母化、高岭土化及褐铁矿化,石墨呈细鳞片-显微鳞片状结构,片径0.001~0.2mm,固定碳含量11.56%~15.6%。黄羊山石墨矿体赋存于碱性花岗岩中,矿化蚀变为云英岩化和硅化-黑云母化,固定碳含量6.15%,晶质鳞片状和叶片状结构,片径0.05~0.2mm,最大可达0.5mm。通过典型石墨矿床锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究得出:孔可热、达布逊、散得克、吐尔库里等4个石墨矿含矿岩系沉积时代主要集中在早石炭世杜内期至晚石炭世巴什基尔期(336~321Ma),含矿岩系归属于下石炭统姜巴斯套组和上石炭统巴塔玛依内山组,原岩均为杂砂岩或长石砂岩,其物源总体为长英质源区,但构造背景较复杂。东准噶尔地区典型石墨矿床成矿时代集中于晚石炭世晚期(301~312Ma)。通过对典型石墨矿床开展碳同位素、X射线衍射、激光拉曼光谱、流体包裹体等分析测试,获得孔可热和吐尔库里石墨矿中石墨碳同位素δ¹³C平均值为-21.4‰,黄羊山和苏吉泉石墨矿中石墨碳同位素δ¹³C平均值为-20.4‰。东准噶尔地区典型石墨矿床石墨碳同位素δ¹³C值的一致性,不仅反映石墨的碳质来源均为有机成因,而且暗示石墨原岩建造形成于相似的沉积环境。典型石墨矿床具有相似的XRD衍射图谱,峰形尖锐,石墨d₍₀₀₂₎介于3.353~3.356?之间,说明石墨矿物有序度较好。黄羊山石墨矿中石墨激光拉曼光谱表现出尖锐的G带,微弱的D1、D2缺陷峰,显示石墨结晶度较高。石墨晶体R2值介于0.02~0.14,计算得到形成温度为578~632℃。东准噶尔地区石墨矿床可划分为3种矿化类型:与蚀变钾长花岗岩有成因关系的石墨矿化类型;与岩浆期后气化热液有关的石墨矿化类型;炭质板岩-炭硅质板岩型石墨矿化类型。在此基础上,提出东准噶尔地区石墨矿床2种成因类型:构造岩浆热变质型和岩浆气液蚀变型,与前人划分方案不同,指导区域找矿可操作性更强。根据已发现典型石墨矿床成矿地质背景、控矿因素、矿床成因类型及时空分布特征,将东准噶尔地区石墨成矿有利区带划分出3个成矿亚带:额尔齐斯-玛因鄂博石墨成矿亚带(Ⅰ-1)、扎河坝-阿尔曼泰石墨成矿亚带(Ⅰ-2)和卡拉麦里-莫钦乌拉石墨成矿亚带(Ⅰ-3),为新疆东准噶尔地区下一步石墨找矿勘查工作部署提供依据。