下大堡金矿位于华北克拉通北缘东段的清原花岗-绿岩地体中。该区岩浆活动强烈,地质构造复杂,成矿条件优越,南部为太子河凹陷,北部为泛河凹陷,浑河深大断裂呈NEE向穿过该区,其为本区内的一级断裂,是郯庐断裂在辽宁省的东部分支,此断裂延伸入吉林省后为辉发河断裂,最终经过黑龙江进入俄罗斯境内。矿区出露的地层主要为太古界鞍山群石棚子组,次之见有中生界白垩系上统打石沟组及新生界第四系;矿区内岩浆岩主要为南口前花岗岩,其次为酸性、中基性各类脉岩。除蚀变辉绿岩为太古代晚期脉岩外,其余均为中生代产物,酸性岩脉多呈北东向,中基性岩脉多呈北西向产出,且前者早于后者。矿区位于下大堡断裂与浑河断裂的交汇部位,断裂构造发育,主要为北西向容矿断裂。下大堡金矿床矿石中主要有用矿物以自然金、银金矿为主,其次有自然银、金银矿。其他金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁矿、孔雀石、铜蓝、辉铜矿、褐铁矿。脉石矿物有钾长石、钠长石、中长石、石英、方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石和磷灰石少量。矿石的结构以粒状结构为主、压碎结构为主,其次为交代结构。矿石的构造以脉状构造、角砾状构造和浸染状构造为主。围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。下大堡金矿床经历了四个矿化阶段:钾长石-石英-黄铁矿阶段,金-石英-黄铁矿阶段,金-多金属硫化物-石英阶段,属于主成矿阶段,第四阶段为石英-碳酸盐阶段。在下大堡矿区,南口前岩体广泛分布,含矿带主要分布在南口前花岗岩体西部内接触带中。地球化学研究表明南口前岩体为一套高钾钙碱的I型花岗岩,岩体以富集轻稀土元素和大离子亲石元素、贫高场强元素为特征,构造环境为消减带岛弧钙碱性构造环境。下大堡金矿床的南口前岩体是主要的赋矿围岩,因此为成矿前岩体。安山玢岩作为矿区重要的脉岩在金矿化密集区大量出现,常与矿体紧密伴生,反映出他们之间内在联系。安山玢岩为一套高钾钙碱性火山岩,富集轻稀土元素以及大离子亲石元素、匮乏重稀土元素及高场强元素,来源于俯冲带流体交代作用而形成的富集地幔的部分熔融,形成在消减带岛弧构造环境下。下大堡金矿床流体包裹体研究表明该矿床的成矿流体为低盐度(0.35~19.55wt%NaCl.eqv)、低密度(0.49¹.04g/cm3),主成矿阶段均一温度分布于260³20℃,成矿压力为75¹50MPa,成矿深度为7.04⁸.48km。下大堡金矿床矿石中黄铁矿的δ³⁴S值分布于-2.0‰~+1.4‰,δ³⁴S‰值变化范围小,塔式效应明显,说明下大堡金矿床成矿物质来自幔源或深源;H-O同位素以及包裹体成分分析揭示成矿流体来自于幔源,成矿晚阶段有大气降水轻微混入。结合下大堡金矿的成矿地球动力学背景认为下大堡金矿床属于产在太古代花岗-绿岩地体中形成于中生代的中温热液脉型金矿床,可以归为Groves(1998)等提出的中成造山型金矿床。下大堡金矿其成岩成矿时代从太古代到中生代,有着“承袭”的成因关系,揭示该区金成矿的长期性,但中生代印支晚期-燕山早期的构造-岩浆活动是主导的成矿因素,是因太平洋板块俯冲脱水作用形成地幔流体,在地壳中经历了复杂的演化过程后,形成了受断裂构造控制的幔源流体参与成矿的中温热液脉状金矿床。