На территории района стратифицированные подразделения рифея, венда, кембрия, девона представлены в разрезе терригенно-вулканогенными и существенно карбонатными отложениями.
Интрузивные образования занимают около 30% изучаемой площади и представлены рядом интрузивных комплексов различного состава и возраста: когтахского комплекса (ν,νξδ2Є2kg), представлены оливиновыми габбро, габбро-норитами, габбро-пироксенитами, диоритами, монцодиоритами, сиенито-диоритами. Наиболее широко распространены интрузивные породы мартайгинского комплекса (ν1, νγσ2, δ3 Є2-3m). Интрузии комплекса имеют зональное строение, изменяющееся от гранитов до габбро. К нему относятся крупные массивы и ряд мелких интрузий. С гранитоидами повышенной основности мартайгинского комплекса связано большинство золоторудных месторождений.
Тыгертышский комплекс (γЄ3-Оt) слагает массивы пород преимущественно кислого, реже среднего состава. Среднепалеозойский магматизм представлен формацией щелочных габброидов и нефелиновых сиенитов – горячегорского комплекса (ηD1g) и сиенитов – лутагского комплекс (ξD2), образующих небольшие по размерам штокообразные тела.
. Экзоконтактовые воздействия на вмещающие породы выражены в ороговиковании терригенных и вулканогенных пород, мраморизации и скарнировании известняков. В скарнах иногда наблюдается магнетитовое оруденение.
Кварцсодержащие и кварцевые диориты третьей фазы, в отличие от диоритов второй, имеют массивный облик, вблизи зон тектонических нарушений гнейсовидные. Наиболее характерным диагностическим признаком описываемых образований, является постоянное присутствие ксеноморфного кварца. Количество его непостоянно – от 3-5% в кварцсодержещих диоритах, до 20% в кварцевых диоритах.
Интрузивные массивы осложнены более поздними разрывными нарушениями северо-западного и северо-восточного направлений, которые в значительной степени определили современный облик интрузий, как в характере выхода их на дневную поверхность, так и в вещественном составе. Мощные зоны трещиноватостей вдоль них контролируют размещение в большом количестве даек и мелких тел более молодых интрузивных комплексов. Внедрение последних сопровождалось интенсивными проявлениями метасоматических процессов (микроклинизацией, ороговикованием, окварцеванием) и привели к образованию изменённых пород.
Жильная серия пород мартайгинского комплекса распространена довольно широко. Большая часть их картируется за пределами интрузий.
Основной объём жильной серии комплекса представлен дайками пород второй фазы (80-90%), реже образованиями третьей (10-20%).
В целом, состав даек близок составу материнских пород. Жильные производные второй фазы представлены тёмными зеленовато-серыми диоритовыми порфиритами и микрогабброидами. Породам третьей фазы соответствуют дайки кварцевых диоритов. Они образуют сравнительно протяжённые тела (в пределах сотен метров) и имеют мощность не более 2-3м, редко до 5м.
С породами ранней фазы внедрения комплекса предполагается генетическая связь, мелкого по масштабам, медного и титано-магнетитового оруденения. С гранитоидами повышенной основности мартайгинского комплекса связано большинство золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау.
В эффузивно-туфогенных образованиях имеются зоны гидротермально измненных пород, представленные метасоматитами кварц-полевошпатого состава с вкрапленностью пирита до 5 – 20 %, приуроченных, предположительно к экзоконтакту интрузии мартайгинского комплекса
Разрывные нарушения.
Главной разрывной структурой района является субмеридиональный межформационный разлом, разделяющий грабен (западная граница) и каледонский структурный комплекс. Разлом заложился при завершении каледонской складчатости, выражен зоной развития брекчий и милонитов шириной до 500 м и трассируется дайками основного состава. Разлому принадлежит значимая рудоконтролирующая роль. Сопровождающие его зоны дробления в породах нижнего структурного этажа с наложенной гидротермальной проработкой являются золоторудными и несут рудные тела.
На проектной площади для нижнего структурного этажа преобладающим направлением разрывных нарушений является северо-западное, совпадающее с ориентировкой пликативных структур. По кинематике эти разломы в большинстве случаев сбросы. Все разломы сопровождаются участками катаклаза, милонитизации. Породы вдоль этих разломов подвержены микроклинизации, окварцеванию, часто рассланцованы. В большинстве случаев эти разломы разделяют пликативные структуры.
Разломы северо-западного простирания довольно часто пересекаются, а иногда и незначительно смещаются, разломами северо-восточного простирания, образуя два взаимо-перпендикулярных направления. В верхнем структурном ярусе преобладающим направлением разрывных нарушений является северо-восточное. По кинематике эти разломы являются сдвигами или надвигами.