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金堆城钼矿床的成矿母岩是燕山中晚期花岗斑岩类。该岩类为高硅富钾富含H2O、F、Cl等挥发分的壳源花岗岩类，是区域内含Mo等成矿元素较高的熊耳群安山玢岩类和高山河组石英岩类花岗岩化的产物。岩体和矿体主要受北西向断层控制。矿体中心部位形成气化高-中温以2H型为主的辉钼矿，边部形成中温2H＋3R型辉钼矿，造就了斑岩型钼矿床。