黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里造山带,是近年来我国发现并初步探明的一个超大型岩浆热液型石墨矿床。石墨矿体主要赋存于黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的球状构造,其成因机制还不清楚。本文对该矿床含石墨碱性花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:(1)号和(2)号石墨矿体含石墨碱性花岗岩的年龄分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,其成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。岩石地球化学研究表明,含石墨碱性花岗岩具有高硅(SiO_2=74.26%~79.07%)、富碱(K_2O+Na_2O=8.69%~8.92%)、贫钙(CaO=0.11%~0.90%)、低钛(TiO_2=0.07%~0.25%)等特征,均属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素配分曲线呈右倾"V"字形,具明显的负Eu异常,与A型花岗岩特征一致。依据微量元素比值及相关判别图,含石墨花岗岩在成因类型上属于A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境,可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里深大断裂上升侵位过程中同化混染石炭纪含碳地层,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。