1.金矿物
已有的资料（邵克忠等，1992；唐荣扬，1994；河南有色地质勘查局第二队，1993）表明，矿床中的金主要以独立的矿物相——自然金形式出现，此外，有少量银金矿。李达明对127粒载金矿物（黄铜矿、黄铁矿、方铅矿）及非金属矿物进行了扫描和微区分析，结果表明，矿物单颗粒中没有类质同象状态的金。邵克忠等（1992）也用扫描电镜及透射电镜对绿钙闪石、正长石及黄铁矿进行了分析，亦未发现有次显微金存在。电子探针微区分析表明，同一矿物颗粒中Au含量极不均一，显示金未进入晶格。
（1）金矿物形态、粒度
矿床中金矿物主要呈不规则状、粒状、片状、长条状等形态，但也常见完好晶形，如｛100｝、｛100｝+｛111｝、｛111｝、｛110｝，其中，｛100｝+｛111｝聚形的｛111｝晶面较｛100｝晶面更为发育，而｛110｝晶形见于矿化晚期，其粒度达2 mm。在垂向上，从角砾岩体顶部向下，自然金晶形的变化规律为｛100｝、｛110｝→｛111｝、｛100｝+｛111｝、｛100｝→｛100｝。
镜下统计结果表明，自然金粒度以0.2～0.5 mm为主（占48%），0.001～0.1 mm者占33%，大于0.5 mm者占19%，粒度最大者为7 mm。据筛分测定，0.075 mm以上的金颗粒占92%。河南有色地质勘查局第二队（1993）所统计的结果与前述基本一致。
（2）金的嵌布状态
角砾岩体中的自然金有三种嵌布形态，即包裹体金、粒间金、晶隙金（表3-4），早期结晶的自然金主要以包裹体金的形式出现。在主成矿期，热液中Au的浓度增大，粒间金占优势，并出现裂隙金。
表3-4 自然金的赋存状态
（3）金矿物成分
电子探针分析结果（表3-5）表明，Au的成色变化范围为646～976，平均860，其中，大于900者占41%，800～900者占29.4%，小于800者占29.6%。包裹体金及粒间金成色较高，而裂隙金的成色较低，可能反映了裂隙金形成时矿质浓度较高，沉淀速度较快的特点。
表3-5 金矿物的化学成分（wB/%）
金矿物中除Au、Ag外，还含少量的Fe、S、Cu、Ni、Bi、Zn、Te，其中Bi含量较一般类型金矿床要高，比俄罗斯远东金矿高出近1000倍。这与矿床有自然铋产出及较一般金矿床富含铋硫盐及铋碲化物相一致。从元素地球化学性质看，按As、Sb、Bi与Au亲合性按顺序递增的关系，从硫型到铋型矿床，矿石中Au含量升高，矿床规模增大（陈光远，1987）。自然金中微量元素相关分析也表明，Au与Bi呈明显的正相关关系，相关系数为0.762（邵克忠等，1992）。
2.黄铁矿
（1）黄铁矿形态及物性标型
矿床中黄铁矿分布最广，数量最多。晶体以｛100｝单形晶为主，占70%，其次为｛100｝+｛111｝聚形晶，占30%（邵克忠等，1990，1992）。主成矿期物质供应充分，硫逸度大，温度梯度大，以｛100｝+｛111｝为主，因热液空间运移的不均一性，局部也有{100}产出。前锋成矿期与矿化晚期温度梯度大，故仅有{100}出现。空间分布自上而下表现为：{100}→｛100｝+｛111｝、{100}→{200}（为主）、｛100｝+｛111｝（少量）。在J2号角砾体岩体550 m中段，由边缘向中心（即由贫矿区间→富矿区间）的变化为：{100}→｛100｝+｛111｝、{100}，富矿部位{100}与｛100｝+｛111｝等。对比J2和J4号角砾岩体可以看出，J4在垂向上发育更完整，说明J2较J4剥蚀深，这与蚀变分带特征是一致的。因此，黄铁矿的晶形特征可做为评价外围角砾岩体含矿性的有效标志。
各阶段黄铁矿的自形晶结晶程度均很高，很少见他形粒状。在同一矿化阶段内，｛100｝+｛111｝聚形晶大于{100}单形晶的Au含量。如第Ⅴ阶段内｛100｝+｛111｝晶的Au含量为238.5×10-6，而{100}晶为7.6×10-6，因而，｛100｝+｛111｝的大量出现可做为探找富矿地段的标志。
黄铁矿的颜色为浅黄铜色—浅黄白色，密度4.7～5.3g/cm3，硬度一般为913～1401kg/mm2，平均反射率为51.1%。随着Au含量的增高，黄铁矿的密度增大，反射率、硬度降低。这表明，与标准黄铁矿相比，硬度、反射率的降低，密度的增加也可作为找矿标志综合利用。黄铁矿热电系数为-140.4～-295.9μV/℃，属N型导电，爆裂温度420～200℃，矿化阶段由早到晚温度呈降低趋势。
（2）黄铁矿结构特征
20个黄铁矿的X衍射分析结果表明，晶胞参数a0值为0.54067～0.541614 nm，低于标准黄铁矿a0值，a0与Co、Ni含量呈正相关。
（3）黄铁矿化学成分特征
5个黄铁矿样品的电子探针分析结果的平均值为Fe 45.60%、S 53.77%，故晶体化学式为Fe0.97S2，显示贫Fe富S的特征，32个黄铁矿样品光谱定量分析结果（表3-6）表明，主成矿期Au、Ag、Cu、Pb、Zn的含量明显高于前锋期。ΣCo/ΣNi为1.56，指示矿化作用与岩浆作用有关。与一般金矿床中黄铁矿微量元素平均值（Au 112.9×10-6、Ag 68.6×10-6、Co 136.7×10-6、Ni 115.8×10-6、As 2500×10-6，黄绍峰，1990）相比，Au、Ag、As含量低，而Bi、Co、Ni含量较高。其中，Au含量低与矿床自然金主要以明金产出有关，Bi含量高则与矿床中富含铋硫盐、自然铋、铋碲化物是一致的，也是祁雨沟金矿床最显著的特征，而Co、Ni含量较高与本区中酸性岩体中Co、Ni含量较高相一致，显示成矿与本区岩浆活动有关。
（4）黄铁矿成矿与找矿标型
由上述讨论可知，①黄铁矿结晶程度高，晶形较简单，{100}+{111}聚形晶的出现可指示富矿地段，不同矿化阶段，硫逸度、温度梯度不同，出现不同的晶形并显示其特殊的空间分带性。根据晶形的空间分带，可以评价外围角砾岩体的含矿性。② 与标准黄铁矿相比，硬度、反射率的降低，密度的增大可作为矿化的标型特征。③ 单一的电子导型，a0值低于标准值，成分上显示贫S富Fe，Au含量低于一般金矿床中的平均值。
表3-6 J2号角砾岩体中黄铁矿微量元素含量（wB/%）
3.铋硫盐、铋碲化物矿物
邵克忠等（1992）的资料表明，角砾岩体中已发现的Bi-硫盐、Bi-碲化物矿物有针硫铋铅矿、斜方辉铅铋矿、辉铅铋矿、硫铋铅矿、硫铋铜矿、楚碲铋矿、碲铋矿、硫碲铋矿，尚有两个未定名的铋硫盐。
1）针硫铋铅矿，见于矿化晚期，肉眼少见，与斜方辉铅铋矿、楚碲铋矿紧密共生，他形粒状或呈针状、柱状。显微硬度VHN10=160kg/mm2，反射率R=40%。由两个样品的电子探针分析结果计算出的晶体化学式分别为Pb1.33Cu1.10（Bi1.13Sb0.01）1.14（S，Te）3和Pb0.74Cu0.69Bi0.98S3，显示成分变化较大。
2）斜方辉铅铋矿，出现量仅次于辉铋矿，产于主成矿期的晚阶段，常被方解石所包裹，多与楚碲铋矿、硫铋铅矿连生，肉眼观察呈铅灰色，不易同辉铅铋矿相区别，产于晶洞中者呈针状、毛发状。显微硬度VHN10=123.6kg/mm2，反射率R=41%。经X射线鉴定，其晶胞参数与标准值一致：a0=1.958514 nm、b0=2.369731 nm、c0=0.409658 nm。据电子探针分析结果，Pb 38.16%、Bi 40.94%、S 20.89%，与理论值相比，具有富S的特征。其晶体化学式为Pb1.38Bi1.54S5。
3）辉铅铋矿，是矿床中分布最广的铋硫盐矿物之一，见于主成矿期，铅灰白色，呈柱状、他形粒状，常包裹交代黄铜矿、黄铁矿等。显微硬度VHN10=79～88kg/mm2，反射率R=41%。经X射线鉴定，a0=1.184671 nm、b0=1.448904 nm、c0=0.407838 nm。据电子探针分析，Pb 20.44%、Bi 59.90%、S 19.64%，其晶体化学式为Pb0.69Bi1.93S4。
4）硫铋铅矿，见于矿化晚期，与斜方辉铋矿组成连晶，肉眼很难区分，镜下可见自然金包裹体，他形粒状。显微硬度VHN10=128.8kg/mm2，反射率R=44%。据电子探针分析，Pb 52.80%、Bi 39.39%、S 16.80%，其晶体化学式为Pb2.82Bi1.70S6。
5）硫铋铜矿，仅见于镜下，反射色为浅灰色，共生矿物有辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝等，常见包裹交代交代黄铜矿，或呈不规则网状交代自然铋，属表生阶段的产物。显微硬度VHN10=210kg/mm2。据电子探针分析，Cu 32.12%、Ag 3.33%、Au 0.01%、Pb 1.96%、Bi 40.68%、S 21.80%，其晶体化学式为（Cu2.25Ag0.13）2.38Bi0.84S2。
6）楚碲铋矿，是分布最广的Bi-碲化物，生成于主成矿期晚阶段，常见与硫铋铅矿、斜方辉铅铋矿连生，可见包裹交代辉铅铋矿。反射色为乳白微带黄色，正交镜下非均质效应不明显，无内反射，磨光面平滑。显微硬度VHN10=77.2kg/mm2，反射率R=52%。三个电子探针分析结果的平均值为，Te 34.77%、Bi 63.81%、Pb 1.42%，其晶体化学式Bi1.12Te。
7）碲铋矿，产于矿化晚期，常与自然金、硫碲铋矿等镶嵌在一起。肉眼观察呈铅灰色。据电子探针分析，Fe 0.63%、Te 45.70%、Bi 53.20%，其晶体化学式为（Bi2.17，Fe0.08）2.25Te3。
8）硫碲铋矿，产于矿化晚期，呈钢灰色。电子探针分析结果为，S 6.80%、Fe 1.52%、Te 15.41%、Bi 6.34%，其晶体化学式为（Bi3.52，Fe0.10）3.71Te1.14S2。
此外，在矿区还有两种未定名矿物，其一为Cu、Ag的铋硫盐矿物，其二为Ag（Cu）、Pb的铋硫盐矿物（邵克忠等，1992）。
Bi-硫盐、Bi-碲化物出现于成矿过程的中晚期，含铋矿物的产出与自然金矿化富集区基本一致。因此，它可以指示矿化富集部位，作为找矿勘探的有力标志，并启示区域上角砾岩型金矿的良好远景。祁雨沟金矿与前苏联乌克兰地盾（晚侏罗—早白垩世）及山西义兴寨爆发角砾岩型金矿都含有十分相似的Bi-硫盐、Bi-碲化物矿物组合，因此，这种组合可作为矿床的标型矿物组合，也指示本区金矿床的地球化学类型应为铋型或碲铋型。
4.其他金属矿物
宏观及镜下观察尚有其他金属矿物，如黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、闪锌矿及微量磁黄铁矿和镜铁矿等，其特征如下（有关测试资料据邵克忠等，1992）。
1）黄铜矿，产出于主成矿期的各矿化阶段，以他形粒状为主，镜下观察常呈乳滴状被包裹于闪锌矿中，偶具半自形、自形晶体，指示含矿热液具富S的特征。显微硬度VHN200=114～189kg/mm2，反射率R=45%。热电系数为-527.3～549.0μV/℃，属N型导体。晶胞参数，a0=5.315、c0=10.122。七个电子探针分析结果的平均值为，S 37.24%、Fe 29.38%、Cu 33.23%，其晶体化学式为Fe0.01Cu0.90S2。Cu含量高者反射色深，铜黄色者为Cu0.78Fe0.87S2，深红铜黄色者为Cu0.82Fe0.82S2。
2）方铅矿，主要产于主成矿期，常与铋硫盐矿物共生，以他形粒状为主。显微硬度 VHN200=60～67kg/mm2，反射率R=40%。热电系数为-225.0μV/℃。晶胞参数a0=5.920。电子探针分析结果为，Pb 86.17%、S 13.82%，其晶体化学式为Pb0.98S。
3）闪锌矿，黄褐色，以他形粒状为主，少量自形、半自形晶。显微硬度VHN200=142～181kg/mm2，反射率R=18%。据电子探针分析，Fe 3.34%、Zn 59.41%、Au 0.12%、Cd 0.27%、S 36.75%，其晶体化学式为（Zn0.79Fe0.05）0.83S。
4）磁黄铁矿，仅见于镜下，他形粒状，粒径一般小于0.1 mm。常被黄铜矿、黄铁矿包裹交代，属早期矿化产物。探针分析结果为，S 38.27%、Fe 60.16%，其晶体化学式为Fe6.77S8。
5）辉钼矿，产于前锋成矿期及主成期，经X射线粉晶衍射鉴定属2H型，晶胞参数为，a0=3.164、c0=12.293。
6）镜铁矿，形成于成矿晚期，呈细小鳞片状浮生于石英表面，或产于绿泥石团块周围。反射色为灰白微带蓝色，具有特征的强非均质性与内反射。