新疆奇台县黄羊山石墨矿床位于苏吉泉-吐尔库里晶质石墨成矿带上,赋矿岩性主要为细粒斑状含石墨混染花岗岩,石墨以晶质鳞片状产出。典型矿床区域出露的花岗岩属于高硅、低铝、贫钙镁、富碱的准铝质A型花岗岩。北疆地区A型花岗岩的Nd模式年龄与新疆东准噶尔地区的蛇绿岩套所记录的洋壳年龄相吻合,黄羊山碱性花岗岩的εNd（t）的值与岩体东南侧具有大洋斜长花岗岩的特征的斜长花岗岩的εNd（t）值相比少了3⁴个单位,微量元素中的Sm/Nd、La/Nb、Ba/Nb、Th/Nb比值的范围表明,花岗岩的岩浆来源于壳-幔源岩浆混合,且洋壳残片物质为壳源岩浆组成部分。石墨矿LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明²⁰⁶Pb/²⁰⁸U年龄为298±6Ma与前人所测得的黄羊山岩体的年龄值在误差允许范围内一致,进而可知石墨矿成矿时代为晚石炭世,花岗岩形成于后碰撞造山环境中。前人测得的石墨矿中的δ¹³C值介于-21.3‰^-23.9‰之间,因此可以推断石墨矿的碳质来源为有机碳,属于海相或者陆相沉积物的有机质。在后碰撞造山环境下,壳-幔混合岩浆沿着清水-苏吉泉断裂发生底侵作用,在底侵过程中捕获周围含碳地层。在高温高压下,含碳质岩石逐渐圆化或椭圆化,碳单质转变为石墨,并在岩浆沸腾翻滚条件下形成大量“球状”石墨矿石。矿床成因为岩浆同化混染型。