太山庙金矿位于南秦岭地区多金属成矿带内,其中南秦岭地区是扬子板块和华北板块长期相互作用的结果,它的形成与发展经历了极其漫长的地质演化过程。该带成矿地质条件优越,矿产资源丰富,现已发现多处大中型金矿床,是秦岭巨型成矿带的重要组成部分。矿区出露的地层主要有奥陶系上统-志留系下统斑鸠关组和泥盆系中统大枫沟组,其中斑鸠关组岩性为黑云母石英片岩、含炭云母绿泥石石英片岩及少量变质砂岩;大枫沟组岩性为结晶灰岩、砂质结晶灰岩夹黑云长英片岩及生物碎屑灰岩。侵入岩均为印支期花岗岩类,主要为胭脂坝岩体。另外,本区脉岩较发育,有中性脉岩、酸性脉岩、石英脉和碳酸盐脉等。脉体产状严格受围岩构造裂隙控制。矿区的金矿体主要为梯子沟AuⅠ-1号矿体,矿体呈层状、似层状赋存在斑鸠关组深灰色蚀变黑云母石英片岩中。矿体受近东西向(F1)大断裂及其次级构造断裂破碎带控制,呈近东西向展布,断裂交汇处矿体厚大。太山庙金矿的主要金属矿物以黄铁矿为主,其次为磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿,少量银金矿、斑铜矿等;脉石矿物主要有石英、方解石、白云母(绢云母)、钾长石、绿泥石等。交代结构、碎裂结构、它形-半自形粒状结构、固溶体分离结构及胶状结构等是太山庙金矿主要的矿石结构,矿石构造以脉状-细脉状构造、浸染状构造、团块状构造、角砾状构造、碎裂状构造、蜂窝状构造为主,有少量土块状构造、被膜状构造。与成矿作用相关的蚀变作用主要有硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、褐铁矿化,其次是碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化等。成矿过程可划分为热液作用期和表生作用期。其中热液作用期又可划分为乳白色石英脉阶段、硅化烟灰色石英阶段、粗粒黄铁矿-石英脉阶段与方解石-脉阶段。太山庙金矿成矿作用与胭脂坝岩体关系密切,矿体主要产于岩体附近的断裂破碎带中。花岗岩岩石地球化学特征研究认为,胭脂坝岩体为二长花岗岩-黑云母花岗岩,主体富硅、富碱、属于高钾钙碱性系列,为弱过铝质的壳源花岗岩,源区物质可能为成熟度相对较低的贫粘土质砂屑岩。矿床稳定同位素S、Pb、H、O研究结果认为,本区成矿物质主要来源于岩浆热液中所携带的成矿物质以及热液从地层中萃取的成矿物质,成矿流体主要以中低温热液或热泉,为大气水和岩浆水的混合,以大气水为主。通过花岗岩锆石U-Pb同位素定年分析测试,获得其形成年龄为211-198.4Ma,结合区域地质背景后认为,区域成矿地质背景应为碰撞造山后期的构造体制转换阶段。综合研究认为太山庙金矿矿床成因类型为岩浆中低温热液-热泉型金矿床,形成于印支末碰撞造山后期的构造体制转换阶段。