彩霞山铅锌矿床是卡瓦布拉克—星星峡中天山地块铅锌成矿带中发育的唯一大型矿床。矿体赋存于青白口纪卡瓦布拉克组第一岩性段的碎屑岩—碳酸盐岩建造中,受构造控制,呈似层状、透镜状产于顺层破碎带及糜棱岩中,近东西向展布,南倾,倾角为65°~80°,与矿区断裂及地层产状一致。通过碳、氢、氧、硫和铅同位素分析可知:成矿热液及挥发分主要来源于岩浆热液,在与围岩碳酸盐岩发生反应时,交代溶解碳酸盐岩并在成矿过程中形成新生方解石和石英;成矿所需的硫主要来自海水硫酸盐的有机还原及细菌还原作用;铅同位素显示成矿物质主要来自岩浆源,与海西期岩浆活动关系密切,并同化了围岩中的铅。其成矿机理为岩浆热液携带了大量的挥发分和成矿物质,构造导通岩浆热液,使之在构造破碎带中与围岩发生反应,溶解围岩碳酸盐岩并与围岩中的硫结合,形成铅锌矿化;彩霞山铅锌矿床为一受构造控制的中温岩浆热液型矿床。