沂南金(銅)礦床位於沂沭斷裂帶西側，受該斷裂帶面格溝斷裂及其次級斷裂控制。金(銅)成礦作用與燕山晚期的淺成和超淺成巖漿作用有關。沂南金礦由金廠和銅井礦田組成。
本區出露地層為早前寒武紀(Ar)泰山群片麻巖、晚前寒武紀(Z)土門群泥灰巖和頁巖、寒武系和奧陶系(O)碳酸鹽巖和頁巖、白堊紀安山巖。其中寒武系在本區分布最廣，也是本區主要含礦地層。其主要巖性為灰巖，其次為白雲質灰巖和泥灰巖(圖20-1)。
該區構造以斷層為主，褶皺不發育。斷層按方向可分為三組(圖20-1): ① NE組，主要是面格溝斷層和與之平行的小斷層，前者是本區最大的斷層，貫穿全區；②北西向有兩個組，即馬家窩-銅井斷裂和馬牧池-金昌斷裂；(3) NE向地層，見於金昌野關墓地段和銅井堆金山段隧道內。
本區燕山晚期巖漿巖廣泛分布(圖20-1)。主要由明升雜巖、銅井雜巖、金廠雜巖、銀山莊雜巖、朝陽雜巖和閆家莊雜巖等小型中酸性巖石組成。只有明升巖體具有基本巖相。有些巖石也是以多期多相雜巖的形式產出的。
此外，還有廣泛發育但規模較小的中酸性巖脈和基巖。其中，與成礦有關的巖體有金廠雜巖體、銅井雜巖體和明升雜巖體。
1)明升雜巖:巖體以巖株形式沿馬牧池-金昌斷裂東南端侵入寒武系和奧陶系碳酸鹽巖中。雜巖體由紫蘇輝長巖、輝長巖和後期侵入的應時黑雲母閃長巖組成。紫蘇輝長巖是中心相，輝石閃長巖是邊緣相。巖體與白雲質灰巖接觸處有鎂矽卡巖型磁鐵礦體。
2)銅井雜巖:巖體沿強格-格溝斷裂與馬家窩-銅井斷裂交匯處的穹狀背斜核部侵入寒武系、奧陶系碳酸鹽巖和早白堊世安山巖。雜巖體由閃長巖和閃長玢巖組成。閃長巖主要分布在雜巖體的西部(圖20-2)。主要巖性為黑雲母閃長巖，其次為黑雲母閃長巖、角閃石閃長巖、石英閃長巖和閃長巖。閃長玢巖主要分布在巖體的東部(圖20-2)，主要巖性為角閃玢巖、閃長玢巖和應時閃長玢巖。銅井雜巖是該區重要的成礦巖石之壹，金(銅)礦化主要與閃長玢巖有關。
圖20-1沂南金(銅)礦地質示意圖
3)金廠雜巖:該雜巖由黑雲母花崗閃長巖和角閃石二長斑巖組成(圖20-1)，侵入北西馬牧池-金廠斷裂和北東向棗林莊斷裂群交匯處的穹窿核。西邊是金廠村的黑雲母花崗閃長巖，東邊是葉關墓的角閃石花崗斑巖分支。巖體周圍有放射狀二長斑巖脈和角閃石二長斑巖脈。該巖體是本區重要的成礦巖石之壹，金(銅)礦化主要與角閃石二長斑巖有關。
2.礦床的地質特征
本區有兩種成因類型的礦床，即矽卡巖型金(銅、鐵)礦床和斑巖型金(銅、鉬)礦床。前者占優勢，後者僅見於銅井礦田局部地區。
(1)矽卡巖礦床
矽卡巖礦體產於金廠雜巖、銅井雜巖和明升雜巖與碳酸鹽巖圍巖的接觸帶，其產狀和形態嚴格受接觸帶控制(圖20-3)。呈層狀、透鏡體或透鏡狀，厚1 ~ 2m，長約50m，部分礦體受斷裂控制，呈囊狀。金屬礦物以脈狀充填或細脈浸染狀分布在矽卡巖中。根據有用元素的種類，可分為兩種礦石:
1)矽卡巖型鐵礦:產於明升雜巖體西北緣接觸帶的鎂矽卡巖中，金屬礦物主要有磁鐵礦、鉬鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物主要有蒙脫石、鎂鐵質尖晶石、浮山石、透閃石、金雲母、綠泥石和蛇紋石。金屬礦物含量為20% ~ 80%，脈石礦物含量為20% ~ 74%。
圖20-2銅井礦田地質圖
2)矽卡巖型金(銅)礦:產於銅井雜巖與金廠雜巖接觸帶的鈣矽卡巖中。礦石中的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、自然金、銀金礦、碲金礦、輝銀礦等。脈石礦物主要有石榴石、輝石、綠簾石、綠泥石等。自然金多以細粒、脈狀或條帶狀賦存於黃銅礦的晶隙或裂隙中，常與輝銀礦、輝銻礦共生並相互穿插。銀金礦床與黃銅礦和斑銅礦密切共生，也能以顯微薄片的形式產於黃銅礦或斑銅礦的裂隙中。總之，金和銅是緊密共生的。
(2)斑巖礦床
斑巖礦體主要產於銅井雜巖東部的閃長斑巖中。礦體呈透鏡狀、斑狀或脈狀分布於堿性交代巖和蝕變中心帶的黃銅礦絹雲母中。金屬礦物以細脈或浸染狀嵌布在黃鐵礦絹雲母中。礦石中的金屬礦物主要有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦、自然金、輝鉬礦、輝鉍礦和輝銀礦。脈石礦物主要包括絹雲母、應時、碳酸鹽、綠泥石、高嶺石、鉀長石、斜長石、角閃石和黑雲母。自然金與方鉛礦關系密切，在方鉛礦密集部位相對富集。
3.含礦交代構造
本區有五種類型的交代建造，即鎂矽卡巖建造、鈣矽卡巖建造、黃鐵礦絹雲母建造和泥質巖建造。每個交代建造都包含特定的交代相和相應的金屬礦物組合，它們發生在特定的圍巖條件下。
圖20-3銅井礦田山子尖礦段地質剖面圖(根據山東地質局第八地質隊，1981)
(1) Mg矽卡巖建造
鎂夕卡巖主要產於明升雜巖體西北緣輝石閃長巖與白雲質灰巖的接觸帶。本區鎂夕卡巖包括巖漿鎂夕卡巖和巖漿期後鎂夕卡巖。巖漿鎂夕卡巖不同於巖漿期後鎂夕卡巖的特征礦物組合(輝石)-鎂鐵質尖晶石-蒙脫石組合，並可轉化為蛇紋石交代巖。巖漿期後鎂夕卡巖的主要交代相為透輝石、透閃石、金雲母和蛇紋石。伴生的金屬礦物是磁鐵礦。
(2)鈣質矽卡巖建造
鈣質矽卡巖呈透鏡狀、層狀、囊狀，產於金廠雜巖和銅井雜巖與大理巖的內外接觸帶。內接觸帶鈣矽卡巖的主要交代相為紅柱石-鐵鋁榴石相，外接觸帶鈣矽卡巖的主要交代相為輝石-鈣鐵榴石相、石榴石相、矽灰石相、浮山石相、綠簾石相和陽起石相。鈣矽卡巖中的伴生金屬礦物主要有磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝鉬礦、自然金、銀金礦和碲金礦。
(3)堿性交代巖層
堿性交代巖主要產於銅井雜巖東部的閃長玢巖和金廠雜巖中的黑雲母花崗閃長巖中。主要交代相為鉀長石相、鈉長石相、鉀長石-鈉長石相和應時-鉀長石相，伴生金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、輝鉬礦和自然金。堿性交代巖位於巖體蝕變帶的中心。
(4)黃鐵礦絹雲母構造
溫石棉絹雲母主要產於銅井雜巖的閃長玢巖中，少量產於金廠雜巖的黑雲母花崗閃長巖中。主要交代相為應時-絹雲母相和應時-碳酸鹽相，伴生金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、自然金和輝銀礦。黃鐵礦絹雲母常疊加在堿性交代巖上形成斑巖礦體，如銅井礦田堆金山礦段。纖蛇紋石絹雲母是壹種斑巖礦化的寄主巖石。
(5)泥質巖石施工
泥質巖主要產於銅井雜巖的閃長玢巖中，主要交代相為應時-高嶺石相和應時-絹雲母-高嶺石相，伴生金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、自然金、輝銻礦和輝銀礦。伴生礦化壹般較弱，只有泥質巖疊加在堿性交代巖上，礦化才較強。
4.交代巖分帶及其與礦化分帶的關系
上述五種含礦交代建造在空間分布上往往具有壹定的規律性。巖體中心為堿交代巖，外部為堿交代巖和泥質巖，接觸帶產矽卡巖。部分鎂夕卡巖形成於巖漿期，堿性交代巖和大部分夕卡巖形成於巖漿期後的早期堿性階段，而溫石棉絹雲母和泥質巖形成於巖漿期後的酸性淋濾階段，共同構成了與中酸性巖漿巖有關的交代系列。
矽卡巖及相關交代巖往往具有明顯的分帶性。以金廠礦田野官木礦段交代分帶為例，說明了矽卡巖礦床的交代分帶:
00二長斑巖
1鉀長石二長斑巖
透輝石-鐵鋁榴石矽卡巖以鐵鋁榴石為主，透輝石分布在鐵鋁榴石顆粒之間，並含有微量的榍石、磷灰石和鋯石。
3鈣鐵榴石-透輝石矽卡巖，以透輝石為主。
0大理石
金和金屬硫化物主要富集在鈣鐵榴石-透輝石矽卡巖中，少量存在於透輝石-鐵鋁榴石矽卡巖中。早期矽卡巖礦物的綠泥石化和碳酸鹽化越強，金(銅)礦化越強。
與斑巖礦床有關的交代巖也具有壹定的分帶性。蝕變中心帶壹般為堿性交代巖，其外側有黃鐵礦絹雲母和泥質巖。後兩者常疊加在堿性交代巖上，該區是金(銅)成礦的最佳地區。礦區礦石平均品位為:Au (1 ~ 5) × 10-6，Cu 0.5% ~ 0.8%，TFE 27% ~ 33%。