多宝山斑岩铜矿床处于蒙古－鄂霍茨克古生代地槽系东部的大兴安岭隆起带与松辽沉降带的衔接部位。
在矿区范围内，出露地层以奥陶系和志留系为主。矿床的顶部都赋存于奥陶系多宝山组安山岩和凝灰沉积岩层内，而矿床的中部和根部则赋存于海西期的花岗闪长岩中。各种岩石遭受强烈热液蚀变，以花岗闪长斑岩体为中心，可分出4个环带状矿化蚀变带，由内向外分别为：石英核，钾硅酸盐蚀变带，矿化绢云岩化带，青磐岩化带。
黑龙江省地质四队与有关单位协作做了大量化探工作，发现未蚀变的多宝山组安山岩及其凝灰岩等Cu含量一般为70×10-6～200×10-6，平均为135×10-6，矿化处大于1000×10-6，但离开矿带只几十米处，Cu含量突然降到30×10-6～50×10-6，再向外到弱青磐岩化带，Cu含量一般约70×10-6（杜琦，1984）。季克俭等与地质四队协作，选采了104个样，其中大部分挑选的抽检样的分析结果与原来的数据基本一致（图4-10）。由图可见，不论是多宝山组，还是花岗闪长岩中的Cu含量变化都与离斑岩铜矿体的距离有关。矿化中心最高，大于3000×10-6，矿体周围蚀变部分较高，约270×10-6，离矿体稍远的弱蚀变围岩含量很低，约50×10-6，离矿体较远的未蚀变围岩Cu含量中等，但高于克拉克值，约为130×10-6（表4-19）。这种围岩Cu含量的变化明显与斑岩铜矿的成矿作用有关。在成矿前围岩Cu含量相对较均匀，相当于远离矿体的未蚀变的围岩中的Cu含量。由于斑岩岩浆的侵入及其引起的热液活动，使较远离斑岩体围岩中的Cu活化并向岩体方向运移和富集。这样在原来相对较均一的Cu地球化学场的基础上，形成了Cu异常场，中心的斑岩体部分Cu含量增高，成为Cu的增高场，而其外围Cu含量降低，形成降低场或负晕场。因此，在斑岩铜矿床周围形成了环状分布的不同Cu地球化学场，由中心往外，依次为矿化场、正晕场、负晕场和正常场（季克俭等，1985）。根据异常范围及异常场Cu含量和正常场的差值，可对增高场和降低场Cu含量的变化进行估算，结果表明降低场中岩石释放的Cu量约3.7 Mt，与增高场（矿体＋原生晕）中增加的Cu量4 Mt基本一致。这种关系并非偶然，在相对封闭的体系中，成矿元素的富集和贫化是相伴发生的。成矿实验证明，本区的安山岩在500大气压和200～300℃的NaCl水溶液的作用下，经12～24 h，可淋出数十10-6Cu（表4.20）。表明，本区围岩受热后很容易为热液提供Cu等成矿物质。
图4-10 多宝山矿床Cu地球化学场图
（据季克俭等，1989）
1—奥陶系；2—花岗闪长岩；3—花岗闪长斑岩；4—更长花岗岩；5—铜矿体；6—Cu含量曲线（据黑龙江地质四队资料）；7—Cu的地化场界线及编号；8—钻孔；9～11—样品的Cu含量wcu/10-6:9—＜100;10—100～500;11—＞500
表4-19 多宝山斑岩铜矿床各地球化学场Cu量（wв/10-6）变化表
表4-20 多宝山铜矿床围岩中Cu的淋滤实验结果
（据杜琦等，1988）