第一阶段：太古代乌拉山群形成与矿源层奠定（约 25 亿年前）。 在中太古代-新太古代，华北克拉通北缘乌拉山地区沉积了一套火山-沉积岩系，包括基性火山岩、半粘土质沉积物和碳酸盐岩等。这些原始沉积岩系中，基性火山岩（后来变质为斜长角闪岩）的金背景值相对较高，构成了潜在的金源岩。随后，这些岩石经历了角闪岩相-麻粒岩相的区域变质作用，形成了乌拉山群黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩和混合岩等高级变质岩系。在变质作用过程中，变质脱水作用释放出大量变质流体，这些流体在运移过程中萃取了围岩中的金元素，使金在某些岩性段和构造部位发生初步富集，为后期成矿奠定了物质基础。第二阶段：新太古代末-古元古代区域变质与构造格架形成（约 25 至 18 亿年前）。 这一阶段经历了两期重要的构造变形。第一期为塑性流变褶皱与韧性剪切带，发生在新太古代乌拉山运动时期，在高角闪岩相条件下，岩石发生强烈的塑性流变，形成了小规模肠状褶皱、相似褶皱和韧性剪切带，发育糜棱岩、S-C 组构、旋转碎斑系和拔丝构造等强变形标志，为后期构造变形奠定了薄弱带基础。第二期为区域性褶皱与翼部脆韧性剪切带，发生在新太古代末五台运动时期，在近南北向挤压体制下，形成了以乌拉山主峰为核部的东西向区域规模复式背、向斜，核部为条带状、条痕状混合岩，翼部为片麻岩；在主期褶皱的倒转翼和层间薄弱带中，发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带，以绿片岩相变质环境为特征，呈规模较大的线状展布，构成了区域性构造薄弱带，为后期含矿流体的运移提供了潜在通道。这两期构造共同奠定了乌拉山地区 "东西向褶皱 + 同向剪切带" 的基本构造格架。第三阶段：印支期岩浆活动与主成矿作用（约 2.45 至 2.18 亿年，中三叠世）。 这是哈达门沟金矿最关键的成矿阶段。印支期，华北克拉通北缘处于古亚洲洋闭合后的后碰撞伸展构造背景，区域上发生了大规模的花岗质岩浆活动。在哈达门沟矿区外围及深部，形成了一系列富硅、富碱、弱过铝质的印支期花岗质岩体，包括西沙德盖岩体（约 2.45 亿年）、沙德盖岩体（约 2.31 亿年）和沙德盖/西沙德盖晚期岩体（约 2.21 至 2.23 亿年）等。这些偏碱性花岗质岩浆在结晶分异过程中出溶形成了富含挥发分（CO₂、H₂O）和成矿元素（Au、Ag、Mo、Pb、Te 等）的含矿热液。与此同时，第三期横跨叠加褶皱与韧脆性剪切带发育 。主压应力方向转为近东西向，对第二期近东西向褶皱进行了大角度横跨叠加改造，使近东西向褶皱发生近南北向蛇形弯曲；伴随该期褶皱作用形成的低绿片岩相韧脆性剪切带，将早期逆冲压扭性的脆韧性剪切带改造为张扭性扩容空间。这些张扭性扩容空间成为深源含矿热液贯入和沉淀的理想场所。含矿热液（NaCl-H₂O-CO₂体系，中高温 200 至 350℃，中低至中高盐度 5% 至 45%）沿韧脆性剪切带上升运移，在扩容空间中发生减压沸腾，CO₂大量出溶，金的硫络合物失稳分解，金质大量沉淀。同时，含矿热液与乌拉山群围岩发生强烈的水岩反应，形成了广泛的钾长石化、硅化、绢云母化等蚀变，并从围岩中萃取了部分成矿物质。金主要以自然金和银金矿的形式赋存于黄铁矿的裂隙和粒间，形成含金石英-钾长石脉型和含金钾长石化蚀变岩型矿体。矿区内五个脉群的等间距分布，正是第三期韧脆性剪切带等间距发育的直接体现。辉钼矿 Re-Os 定年获得的约 2.18 亿年年龄，精确记录了这一主成矿事件的时代。第四阶段：后期热液叠加与多期改造（印支晚期-燕山期）。 主成矿期之后，矿区又经历了多期热液活动的叠加和改造。多金属硫化物（方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等）沿早期矿体的裂隙和破碎带贯入，形成石英-金-多金属硫化物阶段的叠加矿化，使矿体局部品位进一步富集；碳酸盐化（方解石、铁白云石细脉）穿插早期矿化带，属成矿期后热液活动，对矿体有一定的改造和破坏作用；碲化物（碲铋铜矿、自然碲、碲镍矿等）的形成，可能与后期更深源流体的贯入有关。这些多期热液叠加事件，使哈达门沟金矿的矿石矿物组合复杂、硫同位素和铅同位素组成变化范围大，也反映了成矿作用的长期性和多阶段性。第五阶段：区域隆升剥蚀与矿体出露（燕山晚期至今）。 燕山运动晚期，乌拉山地区总体进入垂向运动阶段，发生了大幅度的区域隆升，乌拉山主峰海拔超过 1500 米，外围则发生断陷，形成盆-岭构造格局。区域隆升作用对前三期褶皱产生了垂向横弯改造，造成褶轴的波状起伏；更重要的是，隆升伴随强烈的构造剥蚀，使深部印支期形成的金矿体被抬升至地壳浅部甚至裸露地表。哈达门沟、大坝沟、乌兰不浪沟等沟谷的横切穿越，使矿体在沟谷两侧和山麓地带良好出露，为矿床的发现和开采提供了便利条件。