不同尺度研究表明，碳质主要以五种方式赋存于汶川地震断裂带中：①断层角砾内部、未受破坏的初始赋存状态；②断层泥中弥散状分布的棱角状碳质碎屑；③滑动面两侧碳质脉；④碎裂岩化碳质脉，其分支灌注断层泥和断层角砾带裂隙；⑤地震主滑移面石墨晶体。碳质同位素δ13C值范围为-26.6‰~-23.4‰，激光拉曼光谱分析表明碳质（不包括石墨）仅遭受不超过250℃或沸石至葡萄石-绿纤石相的变质作用，以及断层角砾中保留碳质沉积层理，均说明断裂带碳质来源于断裂带围岩，即上三叠统须家河组。碳质不同赋存状态形成机制：①初始赋存状态是成岩作用的结果；②弥散状分布的棱角状碳质碎屑是断层活动机械破坏的结果；③碳质脉是断层滑移过程中，围岩碳质层（如煤线）被挤压进入断裂带，沿断层面形成的拖尾构造；④地震过程中，快速断层活动使碳质脉碎裂岩化，并挤压注入构造裂隙；⑤石墨则是低结晶度碳质受同震摩擦加热石墨化的结果。碳质揭示了汶川地震断裂带断层活动过程信息，尤其是与地震有关的信息：①同震滑移产生的摩擦热异常仅限于非常狭窄（mm级）的范围内，绝大多数断裂岩碳质并未记录到摩擦热影响；②显微构造特征表明低结晶度碳质本身并未起到弱化断层的作用，但经摩擦加热石墨化形成的石墨将导致断层强度显著降低；③汶川地震断裂带切割多层富含碳质的烃原岩，碳质富集现象和石墨弱化机制可能在近地表层位（深度<10km）汶川地震断裂带普遍存在。