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大水沟碲矿床产出于志留系通化群含炭泥质条带白云石大理岩夹钙质基性火山岩。这些岩石经历了晚三叠世末的区域绿片岩相变质作用和滑动剪切作用。矿区内地层走向为320°～350°，倾向50°～80°，倾角10°～30°。矿区主要发育三期穿层节理。第一期北北东向和北北西向，共轭轴缓倾，其中北北东组形成等间距破裂带，并且直接控制矿脉的产出。第二期北东向和北西向，第三期近南北向和东西向。均破坏矿体。矿区内存在以下4类脉体。