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  矿区位于哈密西南80千米处，处于塔里木板块与准噶尔板块碰撞对接缝合带的北侧，即准噶尔板块南缘石炭纪增生拼贴岛弧带中，该带也属秋格明塔什—黄山韧性剪切带的北部影响带。
  矿区出露地层主要为上--下石炭统企鹅山群第二、三组。第二组为中基性火山熔岩夹少量粗火山碎屑岩建造，第三组为砂岩、火山碎屑岩和熔岩建造。铜矿分布于企鹅山群第二、三组的分界处。矿区主体构造线为东西向，总体表现为一向南倾斜的单斜构造，近东西向展布的小规模断裂或破碎带较发育。矿区外围发育晚石炭--早二叠世深成中酸性侵入岩，即企鹅山超单元和沟权山超单元的部分岩体。矿区范围内发育的两类浅成闪长玢岩和斜长花岗岩体与铜矿化关系密切。
  铜矿化蚀变带呈近东西向展布，断续延伸长约12千米，宽0.5--1千米，受闪长玢岩和斜长花岗岩两个岩体控制。在土屋一带连续出露的矿化基岩长2千米，东西两端被第四纪或侏罗纪地层覆盖。经地表和深部稀疏工程揭露，圈出有三个铜矿(化)体，其中I号为主要矿体，II、III号为矿化体。I号矿体呈似层状赋存于闪长玢岩中，地表出露长700米，视厚81.80米，控制斜深300米，倾向南，倾角60°-65°。地表含铜品位0.2-1.92x10-2，平均品位0.51x10-2，向深部铜品位略有增高的趋势，铜平均品位0.62-0.84x10-2，伴生有益元素金含量0.2x10-6。
  地表以0.2 x10-2为边界圈定的铜矿化体长1400米，最大宽135.7米，铜平均品位0.44 x10-2。铜矿化体内以0.5 x10-2圈定矿体长1100米，平均宽19.09。厚大矿体位于11线，矿体最大宽87.20米，平均品位1.03 x10-2。沿11线向东西两侧矿体厚度逐渐变薄，并且被中新生代地层所覆盖。
  矿体地表形态呈厚大透镜状-眼球状，近东西向展布，剖面形态呈南缓北陡的楔形状。矿体产状南倾，顶板倾角60°-65°，底板倾角60°-85°，向东有侧伏趋势。
  按自然类型可将矿石分为氧化矿石和原生矿石。按结构构造可分为浸染状矿石、星点状矿石和细脉状矿石。矿石结构主要为中细粒半自形--他形粒状结构，偶有中粗粒结构。矿石构造主要为细脉浸染状构造。
  矿石矿物成分以黄铜矿和黄铁矿为主，偶尔见有少量的斑铜矿、铜蓝、辉钼矿。脉石矿物成分有石英、绢云母、黑云母、绿帘石、绿泥石等。
  矿床围岩蚀变发育，类型齐全，分带明显。可以划分出绢英岩化带、绿泥石-黑云母化带和青盘岩化。