莱阳荆山地区位于胶莱盆地西部,区内变质岩系发育,是重要的晶质石墨产地。本文对该地区石墨矿床进行地球化学、锆石U-Pb年代学、碳同位素研究,并探讨其成因机制。研究结果表明,含石墨变质岩SiO₂含量为60.31%~75.79%,Al₂O₃为10.99%~16.59%,TFe₂O₃为0.69%~3.15%,Ca O为0.36%~1.53%,K₂O为1.03%~5.31%,Na₂O为1.31%~6.16%,总体表现为高硅、富铝,具有孔兹岩系的特征;稀土元素总量较低,为68.65×10^-6~189.57×10^-6,轻稀土明显富集,具弱负铕异常(δEu平均为0.92)和弱负铈异常(δCe平均为0.96),富集Rb、Th、Zr、Hf、Sm等,亏损Nb、Ta、Sr、P等;碳同位素分析显示,矿石中石墨的δ¹³C介于-17.57‰~-15.99‰,碳质来源主要为生物有机质,推测有少量无机碳参与。变质锆石的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为1823.80±6.3Ma,代表了含石墨黑云变粒岩的形成时代。通过对研究区变质原岩恢复、沉积构造环境及物源性质分析可知,荆山地区含石墨变质岩的原岩为沉积岩,以杂砂岩、长石石英砂岩、泥岩、页岩等为主,推测沉积环境为大陆边缘浅海相环境。该地区的石墨矿是古元古代海相盆地中形成的含碳质沉积建造,经区域变质作用及后期造山运动发生变质形成的沉积变质型石墨矿床。