광산일대의 지질은 선캄브리아기의 원남층(遠南層)과 분천화강편마암(汾川花崗片麻岩)·염기성암맥·산성암맥 등으로 구성되어 있다.
광상(鑛床)은 모암의 엽리(葉理)와 평행하게 발달된 열극을 충전한 함중석(含重石) 페그마타이트 석영맥(石英脈)으로, 상부는 원남층의 각섬석편암(角閃石片岩)이며, 하부는 분천화강편마암으로 되어 있다.
광맥의 너비는 약 10∼40m이며, 길이는 약 200∼300m이다. 중석광물로는 철망간중석과 회중석 등이 산출되는데, 간이선광시설이 갖추어져 있어 매월 5∼6의 중석 정광(精鑛)이 생산된다. 몰리브덴·황동광·황철광·유비철광·형석 등도 산출되었으나 1980년에 폐광되었다.