石墨礦床的成因主要有兩種說法，一種是認為石墨礦床主要是地層中的有機物經(jīng)過變質(zhì)作用還原而形成的;另一種認為石墨是由一氧化碳，二氧化碳經(jīng)還原結(jié)晶而成。其來源由巖漿帶來或變質(zhì)作用過程中從灰?guī)r釋放而來。

　　有機成因說

認為石墨礦床主要是地層中的有機物經(jīng)過變質(zhì)作用還原而形成的。

　　主要證據(jù)

　　1、土狀石墨保留很多煤層特征，是由煤變來的，這一點為大家公認的。說明有機碳在地質(zhì)作用下是可以生成石墨礦床的。

2、根據(jù)實驗資料，將無煙煤在電爐中覺氧加熱到250C以上，可以獲得工業(yè)應(yīng)用的石墨。用煙煤加螢石混入于硅酸巖熔體中，緩慢冷卻，也能形成六方板狀石墨晶體。

　　3、含鱗片狀晶質(zhì)石墨的地層分布很廣，從下到上品位有增高趨勢，與生物演化規(guī)律是一致的。

　　4、賦存石墨的地層，包括集寧巖群的硅線榴石片麻巖，經(jīng)恢復(fù)原巖，均為粘土質(zhì)沉積，與成煤的古地理環(huán)境相似，有利于古植物生成。礦體呈層狀，似層狀或透鏡狀，產(chǎn)狀與圍巖--致。說明主要成分是以同生為主的。

　　5、凡有石墨礦床的礦區(qū)，都不同程度地有大理巖存在，而石墨主要產(chǎn)于片麻巖、片巖中，很少產(chǎn)于大理巖中。

　　6、根據(jù)維諾格拉夫測定的同位素資料，結(jié)晶片巖中的石墨C12/C13為90.3~91.7,接近有機質(zhì)的比值。

　　無機成因說

認為石墨是由一氧化碳，二氧化碳經(jīng)還原結(jié)晶而成。其來源由巖漿帶來或變質(zhì)作用過程中從灰?guī)r釋放而來。

　　主要證據(jù)

　　1、巖漿巖型石墨礦床的存在，伊爾庫茨克城西的波托果爾石墨礦，產(chǎn)于霞石正長巖的中心部位。共發(fā)現(xiàn)20余個礦體，呈巢狀或株狀，單礦體直徑2m~25m，長可達50m,石墨片經(jīng)0.25m~1mm,很少>3mm，并有浸染狀石墨鱗片,散布于霞石正長巖和硅灰石矽卡巖中。該礦床的成因庫普列特斯基認為，石墨系由灰?guī)r被巖漿同化分泌出CO2經(jīng)還原而形成。威興克等人則認為是典型的巖漿分異礦床。我國吉林雙鳳山石墨礦，產(chǎn)于橄欖輝長巖體中:新疆蘇吉泉石墨礦，產(chǎn)于黑云母花崗巖與角閃巖相接觸的浸染帶中:西藏青谷石墨礦，產(chǎn)于角閃巖黑云母花崗巖中等。

　　2、凡鱗片狀晶質(zhì)石墨礦區(qū)，幾乎都有大理巖和巖漿巖，石墨的結(jié)晶程度和巖漿活動密切相關(guān)

　　3、產(chǎn)于太古界地層中的石墨礦床，地層年齡在25億年以上;而藻類的大量生存，是在元古代。地層中的有機碳從何而來。

　　4、產(chǎn)于古老片麻巖中的脈狀石墨，c12/c13為90.3~91.7(維諾格拉夫)，與無機碳相近，可能來源于碳酸鹽巖。

　　5、許多研究者認為，巖漿作用和變質(zhì)過程的絕大部分易揮發(fā)組分來自地幔，以化合物的形式貫入地殼?，F(xiàn)代火山氣體的主要成分H20、C02、CO、HCI.H2S.H2、HF、CH4、S02、S03等等,在還原條件下形成的氣液包體除水外，還有碳的化合物和氫等，其密度可達100g/L~400g/L.科拉半島和西伯利亞地臺的超深井中，構(gòu)造帶里發(fā)現(xiàn)碳氫化合物和惰性氣體;前寒武系的巖石中常含碳氫化合物、地瀝青和碳化物質(zhì)。說明氫和碳氫化合物在地幔巖漿及其流體相中分布很廣，但僅在特殊的情況下才能保存起來。維爾納茨基認為，自然碳生于地殼的深部，而且在變質(zhì)殼的底部，隨著氧的活動性降低，碳的氧化物穩(wěn)定場縮小，而石墨的穩(wěn)定場擴大，可以吧石墨看做巖石生長過程中還原環(huán)境的標志。

　　6、月球上是沒有生命的，但從“阿波羅”所采樣品分析中，發(fā)現(xiàn)碳及其揮發(fā)式(C02、C0、CH4、C2H2等)，其含量可達5~800X10--4%。