第一阶段：碳酸盐岩沉积与地层格架形成（志留纪-三叠纪）。 扬子准地台南缘经历了志留纪-三叠纪的海相沉积过程，形成了从碎屑岩（志留系罗惹坪组、纱帽组）→陆相碎屑岩（泥盆系五通组）→浅海碳酸盐岩（石炭系黄龙组、二叠系栖霞组-茅口组、三叠系大冶组）的沉积序列；其中五通组石英岩与黄龙组灰岩之间的假整合面和二叠系碳酸盐岩是后期成矿的重要赋矿层位和围岩。海西期可能曾有一次火山沉积成矿作用，形成了初始的层状硫化物矿胚。

第二阶段：燕山晚期花岗闪长斑岩侵位（约 140—147Ma）。受区域性 NW 向深断裂影响，燕山早期晚阶段中酸性钙碱性系列岩浆从壳下岩浆房上侵至浅部，花岗闪长斑岩沿长山-城门湖背斜北翼的构造薄弱带上升侵位，侵入于志留系至三叠系碎屑岩和碳酸盐岩地层中，形成出露面积约 0.8km² 的复式杂岩体（在平面上呈不规则椭圆形，剖面上以 75° 倾角向 NW 倾斜）。岩浆侵位过程中与石炭系-二叠系碳酸盐岩发生接触交代作用，开始了岩浆期后热液成矿过程。

第三阶段：岩浆期后热液成矿与 "三位一体" 矿体形成（约 140—136Ma）。花岗闪长斑岩在结晶分异晚期出溶形成含矿热液（铜、硫、锌为主，深源成因，硫同位素均一），含矿热液在不同部位和围岩介质条件下形成三种矿体：①接触带矽卡岩型矿体，热液与碳酸盐岩发生接触交代作用，先形成无水矽卡岩（石榴子石、透辉石、硅灰石），再形成含水矽卡岩（透闪石、阳起石、绿泥石），主成矿期大量黄铁矿、黄铜矿沉淀（铜金属量约占 52%）；②外接触带碳酸盐交代型（块状硫化物型）矿体，含矿热液沿五通组与黄龙组假整合面和层间破碎带运移，交代充填形成似层状、层状矿体（铜金属量约占 43%，绝大部分金、银、铅、锌赋存其中）；③斑岩型矿体，热液在岩体内部裂隙中形成细脉浸染状矿化（铜金属量约占 5%）。成矿温度 150—380℃，主要集中于 210—265℃，属中温热液矿床。同时，碲在硫逸度降低、碲逸度升高的过程中沉淀形成碲银矿、辉碲铋矿、碲黝铜矿等碲矿物，伴生碲资源量达 5571 吨。

第四阶段：石英斑岩侵位与斑岩钼矿化叠加（约 120Ma）。燕山晚期早阶段，由于构造的继承性，在花岗闪长斑岩体中部及两侧产生破裂，石英斑岩（花岗斑岩）多次上升侵入，带来大量钼、硫和少量铜质；随着石英斑岩的结晶分异，在斑岩中形成典型的面型蚀变分带（钾长石化、黑云母化、硅化、绢云母化），并在强钾-硅化带中形成大型细脉浸染型钼矿化；同时对早期铜矿体进行强烈的叠加改造，使其沿原有构造裂隙系统活化转移，形成前后两期矿化复合体。

第五阶段：表生风化与次生富集（白垩纪至今）。区域隆升剥蚀使矿体接近地表，原生硫化物矿体在表生风化作用下发生氧化淋滤：浅部形成褐铁矿铁帽（找矿标志），铁帽下部还原带形成次生硫化富集带（辉铜矿、蓝辉铜矿等次生铜矿物富集，品位提高）；斑岩体上部铜矿化在次生富集作用下形成 10 号水平席状铜矿体。