کانسار پلی متال چشمه حافظ در بخشی از کمربند آتشفشانی ترود- چاه شیرین در جنوب شرق دامغان واقع شده است. در این ناحیه ولکانیسم های کالک آلکالن و کانی زایی های همراه عمدتاٌ در ارتباط با گسلهای اصلی انجیلو و ترود (شمال شرقی- جنوب غربی) است. سنگهای دارای رخنمون در ناحیه مورد مطالعه از توالی آتشفشانی – تخریبی نظیر ماسه سنگ، توف ها و برش های آتشفشانی و به طور عمده گدازه های آندزیتی و آندزیت بازالت در منطقه چشمه حافظ تشکیل شده است. دگرسانیها در منطقه چشمه حافظ شامل پروپلیتیک، سرسیتی شدن، آرژیلیتی شدن و سیلیسی شدن است. کانی سازی در منطقه معدنی در سه مرحله شامل: مرحله اول) کوارتز، کلسیت با مقدار کمی پیریت و کالکوپیریت؛ مرحله دوم) مرحله اصلی کانی سازی سولفیدی است که شامل گالن خودشکل اولیه، سپس گالن، اسفالریت و کالکوپیریت و در نهایت گالن، کالکوپیریت، پیریت، تتراهدریت، بورنیت و دیژنیت و مرحله سوم) شامل رگه های کوارتز و کربنات فاقد آثار کانی سازی همراه با مقدار کم پیریت و کالکوپیریت است. با توجه به نتایج تجزیه شیمیایی 12 نمونه معرف از بخشهای مختلف رگه ها، عیار میانگین عناصر به ترتیب عبارتند از 15/0گرم در تن (ppm) طلا، 23/3 گرم در تن (ppm) نقره، 47/4 درصد وزنی سرب، 73/1 درصد وزنی روی، 64/2 درصد وزنی مس است. بر اساس مطالعات سیالات درگیر میانگین دمای همگن شدن و شوری در منطقه چشمه حافظ به ترتیب C˚300-140 و 7/4 تا 18 درصد وزنی معادل نمک طعام است. نمودار دمای همگن شدگی و شوری سیال نشان می دهد که کانی سازی در منطقه چشمه حافظ بر اثر تزریق متناوب سیال با شوری بالا و اختلاط با سیال با شوری کمتر و رقیق شدگی آن تشکیل شده است. به منظور ارزیابی وضعیت کانی سازی در عمق از روش ژئوفیزیکی قطبش القایی و مقاومت سنجی استفاده شده است. نتایج ژئوفیزیک کانی سازی را در شمال غرب معدن (گردنه توتو) تایید می کند.
