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乌拉山脉金矿田范围内主要出露的是太古代乌拉山群区域变质岩，印支期为主的花岗岩，不同时代的酸性岩浆伟晶岩，含金矿脉及与之有关的各种蚀变岩和“钾化带”脉状岩石等。矿床的形成和展布均受制于东西向深断裂带及其派生的次级断裂。金矿床几乎均产在晚期或改造了的晚期断裂带中。本区金矿类型较多，具有找矿前景的只有石英—钾长石脉型金矿，钾长石—石英脉型金矿和含金钾长石化蚀变岩型金矿石。脉石矿物主要为钾长石、石英，其次为绢云母、绿泥石和方解石等。金属矿物主要为黄铁矿及褐铁矿。金矿物主要为自然金和银金矿。自然金绝大多数呈多种形态的包裹体分布在黄铁矿中，或呈不规则粒状、片状、树枝状分布在黄铁矿边缘。少数自然金呈细粒状、丝状分布于石英或钾长石中。银金矿沿石英或钾长石间隙充填。矿区最显著的特征为强烈的钾质蚀变，与金的成矿作用密切有关的交代蚀变还有黄铁矿化和绢云母化。此外，硅化、碳酸盐化、绿泥石化也相当发育，并形成了明显的蚀变分带。
乌拉山脉金矿田的标志矿物首推碱性长石。它的分布非常广泛，主要的地质体基本都含碱性长石。含金矿脉的主要组成矿物是碱性长石。本区金的成矿作用与碱性长石的形成作用密不可分。作者从本地区主要的不同地质体，即含金矿脉，蚀变岩，以及区域变质岩，花岗岩，花岗伟晶岩和岩浆热液脉中，重点采集了钾长石和斜长石，以及共生的白云母，黑云母，石榴子石，锆石和碳酸盐矿物等代表性矿物。采用电子探针显微分析和粉末X射线衍射研究了钾长石和这些共生矿物的化学成分和结构状态，计算了钾长石中Al-Si分布的有序度。对不同地质体钾长石的化学成分和有序度(△z)分别进行了R型和Q型聚类分析以及Spearman等级相关分析。采用三元二长石温度计估算了共生钾长石和斜长石的形成温度。根据固溶体成分与活度的相关模型计算了共生钾长石和斜长石的过剩体积（Vxs)，过剩焓(Hxs)，过剩熵(Sxs)，过剩自由能(Gxs)，混合Gibbs自由能(Gmix)，以及Or或者Ab的活度(aOr或aAb)。也采用了固态29Si和27Al核磁共振和同步辐射Si的K边X射线吸收光谱方法，研究了乌拉山金矿床不同地质体中钾长石Al-Si的分布和结构状态。此外，作者研究了白云母，黑云母，石榴子石，锆石和碳酸盐矿物等共生矿物的矿物化学特征，并采用相关的地质温压计估算了这些矿物形成的温度和压力条件。
含金钾长石石英脉，含金石英脉及岩浆热液脉中的钾长石化学成分非常相似，均为Or=0.92-1.00，Ab＜0.08，An＜0.005，即钾长石组分接近其端元Or成分，表明其形成温度可能小于300℃。钾长石的Al-Si有序度为△z=0.78-0.98，为中等到最大微斜长石。鉴于本区高压的地质背景特征，并结合对其他矿物估算的压力值，估计矿脉形成压力约为5kbar，并由此估算了含金矿脉中钾长石的形成温度。结果表明含金钾长石石英脉中的钾长石的形成温度为307-379℃，平均为353℃；含金石英脉中钾长石的形成温度为260-318℃，平均为281℃。所有这些结果均和共生的白云母，方解石，铁白云石和自然金估算的温度，以及石英和钾长石的流体包裹体所测温度一致。由此，乌拉山金矿床成矿温压可分别限定为T=260-380℃和P=5kbar。含金钾长石石英脉中钾长石Vxs，Hxs，Sxs和Gxs的热力学参数值比含金石英脉中钾长石的对应值有所增大，但前者Gmix及aOr值有所降低；并且，含金矿脉不同期次的钾长石的过剩热力学参数，混合自由能，Or的活度和形成温度的变化模式显示，金的成矿作用基本为一个连续作用的过程；含金脉并不是不同成矿作用的叠加产物。在最有利于矿脉形成的温度条件下(T=320-360℃)，钾长石的热力学参数值为Vxs=0.015±0.005joules/bar.mol，Hxs=750±250joules/mol，Sxs=0.4±0.1joules/kevin.mol，Gxs=750±250joules/mol，-450＜Gmix＜-250Joules/mol，andaor=0.95±0.02.另外，含金矿脉中钾长石的Vxs，Hxs，Sxs和Gxs等热力学参数值均比其他地质体中钾长石的对应值有所降低，说明含金矿脉中钾长石与其他地质体中钾长石有所区别，反映了其独特的成因特性和中等能量的形成环境。
区域变质岩，花岗岩，花岗伟晶岩和蚀变岩中钾长石的成分特征及结构态变化很大：其Or=0.64-0.99，△z=0.27-0.95，为最大微斜长石，中等微斜长石，正长石或透长石。这些岩石中的钾长石可以分为两组，第一组为原生的钾长石，其结构态介于正长石，透长石之间，其Or=0.64-0.89，△z=0.27-0.78，所计算热力学参数值为Hxs=4500～5500joules/mol，Sxs=2～2.5joules/mol·K，Vxs=0.08～0.10joules/bar.mol，Gxs=3200～3500joules/mol，Gmix=-2900～-3100Joules/mol，在8kbar的压力条件下，用二长石温度计估算的形成温度高达850℃，与共生石榴子石—黑云母在相同压力条件下所估算的形成温度(730-850℃)一致。但这些岩石中绝大多数钾长石为中等到最大微斜长石，Or=0.87-0.99，△z=0.80-0.99，所计算的热力学参数值为：0.01＜Vxs＜0.05joules/bar.mol，500＜Hxs＜2500joules/mol，0.2＜Sxs＜1.2joules/kevin.mol，and500＜Gxs＜2000joules/mol。在8kbar条件下，变质岩中这类钾长石的估算温度为503-549℃，平均为526℃，花岗岩中这类钾长石的估算温度为408-563℃，平均为497℃，这些结果与花岗岩中石英的流体包裹体均—化温度(241-477℃)以及这些岩石中白云母的估算温度(200-435℃)较为一致。因此，这类钾长石的化学成分，Al-Si有序度和热力学参数值均与这些岩石类型中的原生钾长石有很大的差别，其形成温度比原生钾长石低约250℃±。这些结果表明乌拉山金矿床的变质岩和花岗岩在形成以后，在随后的岩浆和热液事件中经受了强烈的蚀变交代作用。
Si的K边近边结构光谱表明Si原子占据钾长石中的四面体位置，但这种方法不能确定Si原子在钾长石中不同四面体位置中的占位。但钾长石的固态29Si和27Al核磁共振光谱表明在含金矿脉，花岗伟晶岩和混合岩采集的最大微斜长石中，Si原子占据t2m，t2o和t1m四面体位置，而Al原子占据t1o位置。但从区域片麻岩和花岗岩采集的中等微斜长石中，Si原子优先占据t2m和t2o四面体位置，而Si和Al原子部分无序地分布在t1o和t1m的四面体位置中。
尽管乌拉山金矿床的成因仍然有很大的争议，但根据钾长石和共生矿物的成因信息研究的成果，并结合野外地质观察，以及前人的同位素与流体包裹体研究数据，可以认为乌拉山金矿床的成矿模式和造山运动有关的中温热液金矿床成因更加一致。其依据为：(1)金矿床产于晚太古代中高级变质岩中；(2)钾长石和石英为主要的脉石矿物，金属硫化物(例如，黄铁矿)含量小于5％，低硫化物类型，碳酸盐矿物含量小于5％，沿矿脉的走向和延伸方向，以及随矿脉与花岗岩岩基的距离，其矿物学特征和金的品位均变化不大。金矿物主要为自然金，金品位为1-＞8g/t，并与黄铁矿含量正相关；(3)围岩蚀变具有明显的分带性，由里向外依次为钾长石化，硅化，绢云母化，碳酸盐化，黄铁矿化，总厚度从小于1米到3-5米，围岩蚀变过程中大量的CO2，S，K，H2O，SiO2被带入围岩中；(4)成矿流体以低盐度，近中性的pH值，高H2O-CO2，低CH4为特征，其CO2＞5mol％，δ18O％=12-14perml，δD％=-89；(5)韧性剪切带主要起导矿作用，含金矿脉形成于其二级或三级脆性断裂构造叠加部位中，向下连续延伸达数百米；(6)乌拉山金矿床产于华北地台北缘，乌拉山—大青山中高压韧性变形带的北侧；(7)太古代变质事件的年代约为2520Ma,海西期岩浆作用出现在250～350Ma，矿床成矿年龄与岩浆活动时间相近或稍晚；(8)金矿床的形成温度为260-380℃，压力约为5kbar.乌拉山金矿床的这些特征与Groves等人(1998)提出的造山带型“中温热液”金矿床的特征非常相似，但是乌拉山金矿床发育的强烈的钾长石热液蚀变可能与岩浆作用关系密切。
乌拉山金矿床大致形成于海西晚期，经受了构造变形作用，产出于中等能量条件以及富流体的环境中。成矿的温度约为260-380℃，成矿的压力约为5kbar，成矿流体具有低盐度，中偏碱性的pH，相对氧化的特征。成矿作用经历了两个连续的阶段。如果金的活化和迁移与钾长石热液蚀变作用有关，那么金的富集和沉淀则与流体氧逸度变化以及黄铁矿化和绢云母化联系密切。尽管出露的花岗岩和花岗伟晶岩体与含金矿脉在空间上密切相关，但在成因上却很难确定其与乌拉山金矿床成矿作用的相关性。此外，造山带有关的“中温热液”金矿床和侵入体有关的传统中温热液金矿床在许多特征上表现了种种相似性(Grovesetal.1998，Sillitoe1998，Hartetal.2002)。因此，为了进一步理解乌拉山金矿床和华北地台北缘其他金矿床的成因，我们需要系统采样，采用先进的分析方法，结合地质观察和地质年龄的测定，研究该地区复杂的变质，构造，岩浆和热液活动及其对成矿演化的影响(Hartetal2002)。