湘南石牛寨矿区位于彭公庙岩体中,控矿构造为炎陵—宜章断裂带(F47)的平行次级断裂,两侧围岩为加里东期黑云母二长花岗岩,具有较好的脉石英矿成矿条件。该矿区(南矿段)矿石质量好,SiO_2质量分数为95.76%~96.90%,平均质量分数为96.36%;Al_2O_3质量分数为1.79%~2.50%,平均质量分数为2.03%;Fe_2O_3质量分数为0.26%~0.29%,平均质量分数为0.27%;Cr_2O_3、TiO_2等有害组分质量分数较低。矿石中的铁主要赋存于赤褐铁矿中,矿床类型属富硅热液充填型。