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石墨矿床的成因有四种：
１、区域变质型石墨矿床，产于元古宙陆壳基底褶皱带中。矿体呈层状，透镜状产于大理岩、变粒岩中，群集产出。矿石所含为晶质石墨，含矿率8%-15%，如陕西丹凤石墨矿床。
２、混合岩化型石墨矿床，产于元古宙或上古生代陆壳基底褶皱带中。矿体呈层状、似层状、透镜状产于混合岩化片麻岩中。矿石所含为晶质石墨，有石墨片岩型、石墨片麻岩型、石墨大理岩型、石墨透辉岩型和石墨变粒岩型５种矿石类型，其中又各分为风化型和未风化型矿石两类。风化型矿石，因易选而质佳，含矿率3%-22%。如山东莱西南墅、黑龙江柳毛、内蒙古兴和石墨矿床。是中国主要的石墨矿床成因类型。
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３、混染同化型石墨矿床，系古生代或中生代花岗岩浆混染同化含碳高的岩层而成矿，矿体由含石墨混染花岗岩组成，呈囊状、透镜状、不规则状成群分布。晶质石墨矿石，呈鳞片状集合体或团块状，含矿率3%-6%。如新疆尉犁县托克布拉克、新疆奇台县苏吉泉石墨矿床。
４、接触变质型石墨矿床，系煤系受中生代酸性岩浆作用，在有盖层封闭的低压中温条件下，煤层接触变质为半石墨和石墨。矿体层状，多层。矿石为土状（隐晶质）石墨，含矿率60%-90%。如湖南鲁塘、吉林磐石石墨矿床。
石墨矿床是可供开采和选取石墨的矿床。按石墨的结晶程度，又分为晶质石墨矿床和隐晶质石墨（又称土状石墨）矿床两大类。其产品前者用途广，后者则较差。