金口岭铜矿的成矿模式是典型的矽卡岩型铜铁矿床成矿过程,其形成与燕山期中酸性岩浆的侵入活动密切相关,成矿作用受“似漏斗状”岩体形态、地层岩性和构造三重因素的联合控制。在燕山晚期,受太平洋板块向欧亚板块俯冲的构造背景影响,长江中下游地区发生了大规模的中酸性岩浆活动。石英闪长岩浆沿铜官山背斜与金口岭向斜之间的构造薄弱带上升侵位,在浅部地壳形成了金口岭岩体。当炽热的岩浆与石炭系、二叠系、三叠系的碳酸盐岩围岩相遇时,接触带成为成矿作用最活跃的场所。
成矿作用大致可分为四个主要阶段:第一阶段为早期矽卡岩阶段,岩浆热液与碳酸盐岩发生双交代作用,形成以石榴子石、透辉石为主的无水硅酸盐矿物,即所谓的“干矽卡岩”,这一阶段基本不形成有工业价值的金属矿化,但为后续矿化提供了有利的空间和介质;第二阶段为晚期矽卡岩阶段,随着热液温度降低和挥发组分增加,形成阳起石、绿帘石、绿泥石等含水硅酸盐矿物,即 “湿矽卡岩”,同时伴随大量磁铁矿的沉淀,形成磁铁矿矿体,这是铁的主要成矿阶段;第三阶段为石英-硫化物阶段,是铜的主要成矿阶段,成矿温度进一步降低,黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿等硫化物沿矽卡岩裂隙和孔隙充填交代,叠加在早期磁铁矿矿体之上,形成铜铁共生的块状矿石;第四阶段为碳酸盐阶段,以方解石等低温矿物的沉淀为标志,成矿作用趋于结束。
在空间分布上,金口岭铜矿呈现明显的分带特征:从岩体中心向外接触带方向,依次发育钾化、矽卡岩化、角岩化等蚀变分带;矿化类型也相应呈现出“内铁外铜”的空间分带规律——靠近岩体一侧以磁铁矿化为主,远离岩体方向逐渐过渡为黄铜矿、斑铜矿等硫化物矿化。从垂向上看,浅部(-500米以上)矿体受接触带形态控制,多呈透镜状、脉状,规模较小但品位较富;深部(-500米以下)矿体受殷坑组泥质灰岩地层控制,呈似层状产出,规模更大,且伴生有金矿化。大隆组硅质岩作为天然屏蔽层,对上部矿体的形成和保存起到了重要作用。金口岭岩体的“似漏斗状”形态是控制矿体分布的关键因素 ——热液自下而上运移过程中,在接触带由陡变缓的转折处大量沉淀成矿,形成了多个品位较富的矿体。此外,金口岭岩体与铜官山岩体在深部2公里处可能相连,构成了统一的岩浆-成矿系统,这也为深部找矿提供了重要的理论依据。