설화 광산의 중열수(中熱水) 금광상은 경기육괴의 화강암류내에 발달된 북동방향 단층 전단대를 충진한 괴상의 단성 석영맥내에 배태되어 있다. 설화 중열수 금광화작용(金鑛化作用)은 쥬라기 화강암류(161Ma)와 공간적으로 관련되어 있다. 맥상 석영은 3개유형의 유체포유물(流體包有物)을 포함하고 있다: 1) 저염농도(〈5wt.% NaCl)의 액상 CO2를 배태한 type IV 유체포유물; 2) 가스가 풍부(〉70vol.%)하고, 기상으로 균질화하는 type II 유체포유물; 3) 소량의 CO2를 포함하는 저내지 중염농도(0∼15 wt.% NaCl)의 type I 유체포유물. H2O-CO2-CH4-N2-NaCl계 유체포유물은 250˚ ∼430˚C 온도와 1kbar 압력에 해당되는 액상선을 따라 초기에 포획된 불혼화 유체를 지시한다. 정밀 유체포유물 연구에의하면, 함금 광화작용중 점진적인 압력감소가 발생했음을 알 수 있다. 수용성 포유물의 유체는 온도 및 압력감소로 인한 균질한 H2O-CO2-CH4-N2-NaCl계 유체로부터 광역적인 유체의 불혼화(CO2-CH4 비등)작용을 거쳐 진화된 후기 유체이거나, 광화지역의 융기 및 삭박과 관련된 심부순환천수의 영향을 받았던 것으로 추정된다. 초기 유체는 균질한 H2O-CO2-CH4-N2-NaCl계 유체로서 다음과 같은 특성을 보인다: 〉250˚∼430˚C, 0.16∼0.62의 XCO 2, 5∼14mole% CH4, 0.06∼0.31mole% N2, 0.4∼4.9wt.% NaCl의 염농도. 설화 금광산의 온도-조성 자료는 설화 함금열수계가 화강암질 용융체와 인접한 부분에 정치되어 있었음을 지시한다. 이러한 화강암질 용융체는 CH4 형성을 촉진시켜 유체를 환원상태로 변환시킨 것으로 추정된다. 철황화물중 자류철석이 지배적으로 산출됨은 환원유체 상태를 지시하고 있다. 황화광물의 δ 34S값(-0.6 ∼ 1.4%o)은 황의 심부 화성기원을 지시하고 있다.

가족광상은 풍암분지 북측에 분포하는 백악기 반상화강암의 열극을 충진한 백악기 함금 은 석영맥 및 방해석맥들로 구성된다. 함금 은 석영맥은 전형적인 복성맥의 산상과 함께 빗구조, 피각상 구조, 정동조직, 옥수질 석영 등의 천부 맥상 조직이 우세하게 나타난다. 석영맥 및 방해석맥들은 광화 1기에서 5기까지 구분되며 광화 중기 및 후기에서 집중적으로 금.은광화작용이 수반된다. 광화 중기에는 상대적으로 높은 금함량(~50 atomic % Au) 및 철함량(~6 mole % FeS)을 보이는 에렉트럼과 섬아연석, 황철석, 방연석, 황동석 등이 산출된다. 광화 후기에는 황철석, 황동석, 방연석 및 휘은석 또는 자연은 등의 함은광물과 함께 비교적 낮은 금함량(10~30 atomic % Au)과 철함량(〈 1 mole % FeS)을 갖는 에렉트럼 및 섬아연석이 산출된다. 광화 유체는 약 360~150℃의 온도와 〈 7.0 wt% NaCl 상당 염농도를 보이며, 광화가 진행됨에 따라 온도와 염농도가 함께 감소하는 경향을 보인다. 광화 유체의 산소동위원소비 값(δ18O; -0.6~-6.7 %o)은 광화작용의 진행과 함께 지표수(또는 순환수)의 유입이 점증하였음을 시사한다. 이는 가족 금 은광상의 광화작용이 상대적으로 높은 온도와 염농도를 갖는 광화유체로부터 시작하여, 지표수 유입에 의한 희석 또는 혼입 작용에 의해 진행되었음을 시사한다. 따라서 가족 광상의 광석광물, 열수변질대의 산상, 유체포유물 및 동위원소 연구를 종합적으로 검토한 결과, 이 광상의 광화작용은 지표수의 다량 유입이 가능한 천부 지질환경에서 진행되었음을 시사하며, 성인적으로 백악기 화성활동과 관련된 저유황형 천열수 광상으로 해석된다.

신예미광상은 캠브리아기-오르도비스기 조선누층군(막골층)의 탄산염암과 백악기 신예미 화강암체의 접촉대를 따라 배태되는 스카른형 Fe-Mo광상 및 열수교대형 Pb-Zn-Cu광상은 반복적으로 유입된 광화유체에 의하여 다금속 광화작용이 수반되고 있다. 신예미광상의 서부광체 하부에서는 전기 스카른(stage I) 단계의 철 광화작용과 후기 스카른(stage II) 단계의 몰리브덴 광화작용이 중첩된 분포양상을 보인다. 전기 스카른 단계는 주로 자철석을 수반하는 Mg계열 스카른으로 감람석, 투휘석이 우세하게 산출되는 반면, 후기 스카른 단계는 휘수연석을 수반하는 Ca계열 스카른으로 회철휘석과 석류석이 우세하게 산출된다. 전기 및 후기 스카른 단계에서는 산상 및 구성광물에 의하여 전진 스카른과 후퇴 스카른으로 각각 세분될 수 있다. 특히, 서부광체 하부에서 산출하는 전진 스카른 단계는 Mg계열 무수 스카른광물의 공생관계 및 열역학자료를 근거로 약 400~550℃ 온도범위, XCO2<0.1 환경조건에서 고온성 스카른화작용과 철 광화작용이 진행되었으며, 후퇴 스카른 단계는 함수 규산염광물의 안정영역으로부터 약 300~400℃ 온도범위로 추정된다.