大湖金（钼）矿床的成矿模式可概括为"太华群变质基底供矿-多期剪切带再活化导矿-三期构造-热液事件同位叠加成矿"的造山型金钼多期叠加成矿模式。其成矿过程跨越了从印支晚期到燕山中期约 1 亿年的地质历史，是华北克拉通南缘中生代多期构造-岩浆-热液事件在同一空间位置集中表达的产物。湖矿床的赋矿围岩和成矿物质来源均为前寒武纪太华群变质基底（形成于约 23.6 亿至 23 亿年），岩性以斜长角闪片麻岩、角闪岩和混合岩为主。太华群在长期的地质演化中经历了多期变质变形，岩石中富集 Au、Mo、Ag、Pb、Zn 等成矿元素，其中斜长角闪岩和片麻岩类的含金量高于岩浆岩，是本区金钼成矿的 "矿源层"。第一期成矿，印支晚期钼矿化（约 220Ma）。约 2.2 亿年前的晚三叠世，华北克拉通与华南板块（扬子板块）的陆陆碰撞已接近尾声，区域构造背景由碰撞挤压转向碰撞后伸展。在这一由挤压向伸展转换的关键时期，构造压力的骤然降低导致受古特提斯俯冲板片影响的太华群变质基底发生部分熔融，形成富含钼的中高温成矿流体。这些流体沿太华群中已存在的近 EW 向韧性剪切带（如大湖 F5 断裂、F35 断裂）向上运移，在剪切带的扩容空间中沉淀，形成石英-钾长石-辉钼矿脉。此期钼矿化主要分布于矿脉下部较深的构造部位，构成了大湖矿床 "下钼" 的基础。第二期成矿，印支末至燕山早期金钼共生矿化（约 200Ma）。约 2 亿年前的晚三叠世末至早侏罗世，区域处于碰撞后伸展环境，俯冲板片发生断离（slab break-off），软流圈物质上涌，导致富集岩石圈地幔和太华群变质基底同时发生部分熔融，形成金钼混合来源的成矿流体。这些流体沿已被第一期钼矿化 "预热" 和 "预改造" 的同一剪切带（F5 等断裂）再次运移和沉淀，叠加于早期钼矿脉之上。此期成矿在空间上叠加于早期钼矿化之上，部分改造了早期矿石的矿物组合和微量元素组成。第三期成矿，燕山中期金矿化（约 125Ma）。约 1.25 亿年前的早白垩世，华北克拉通进入大规模岩石圈伸展减薄和破坏阶段，软流圈持续上涌，富集岩石圈地幔发生部分熔融，形成富含金和碲的成矿流体。这些流体沿太华群中再活化的剪切带（F5、F7、F8、F1 等断裂）第三次运移和沉淀，叠加于早期金钼矿化之上，形成大湖矿床最主要的金矿化。此期金矿化主要分布于矿脉上部较浅的构造部位，构成了大湖矿床 "上金" 的主体。