石皇沟金矿矿区位于西秦岭造山带北秦岭关子镇-太阳寺加里东构造带东段,李子园反"S"型构造的转折端,北、中秦岭接合部位。其以华北地块为基底,经元古宙奠基、加里东早期裂陷接受海相火山-碎屑岩沉积,加里东晚期褶皱造山,并经历了华力西期,印支-燕山期强烈改造的复杂造山带。