本论文通过全岩地球化学测试、光薄片鉴定、SHRIMP锆石U-Pb测年、测试碳同位素等研究分析,探讨黑龙江省鸡西市柳毛石墨矿的矿床地质特征、成矿类型及规律。黑龙江省鸡西市柳毛石墨矿床位于佳木斯隆起南段,赋存于下元古界麻山群西麻山组地层中。矿区花岗岩高Si、富K,属于过铝质岩石,岩石类型为I型花岗岩。Rb/Sr比值大于1且Sr/Ba比值小于1,表明岩浆来源于陆壳重熔。Rb/Sr的比值较小,且Ba元素亏损表明其原岩可能来源于海相沉积物。石墨矿石206Pb/238U年龄分布范围为478.3±3.9~2 308±16Ma,年龄跨度较大,但多集中分布在478.3±3.9~746±16 Ma和1 870±13Ma~1 958±14Ma两个时段。根据相关地球化学图解,可以推测该石墨矿变质岩系的原岩为沉积岩。石墨矿石碳同位素样δ13C值为-20.8‰,与其它地区石墨样品进行对比,可以发现柳毛石墨矿石中δ13C值与有机碳的δ13C值极为接近,而与无机碳的δ13C值相差较大,由此可以得出该石墨矿的碳物质主要来源于有机碳的沉积,部分来源于无机碳的沉积。柳毛石墨矿的成矿机理是:矿化岩石主要为砂泥质碎屑岩石,其次为碳酸盐岩,前者经过一系列变质作用形成石墨矿石,后者则形成大理岩。石墨矿中碳质主要来源于有机碳,部分来源于无机碳。在区域变质作用下,温度、压力及溶液条件发生变化,碳质逐渐变化形成石墨。随着后期花岗岩的叠加侵入,为含矿层提供了大量热量,使石墨发生了重结晶作用并提供了更多的碳质。可以总结为有机碳和无机碳经过迁移、富集以及重结晶作用,最终形成如今的晶质大鳞片状石墨。