رخداد طلای قلقله، در بخش شمال غربی کمربند دگرگونی سنندج- سیرجان و در 50 کیلومتری جنوب غربی سقز واقع شده است. مجموعه واحدهای سنگی رخنمون یافته در منطقه شامل آتشفشانی های دگرگون شده اسیدی، کلریت- سریسیت شیست، سنگ آهک های دگرگون شده و توده های نفوذی به سن مزوزوئیک می باشد که بخش غالب زمین شناسی منطقه را تشکیل می دهند. این مجموعه تحت تاثیر فازهای دگرگونی حاکم بر زون زمین ساختی سنندج - سیرجان دگرریخت شده و در طی آن کانه زایی طلا شکل گرفته است. بررسی های زمین شیمیایی نشان داده است که کانه زایی طلا در رگه های کوارتز- سولفید رخ داده است. به منظور تعیین خاستگاه طلا در منطقه قلقله، مطالعات ریزدماسنجی و ایزوتوپ های پایدار بر روی رگه های کوارتزی همراه با کانه زایی و رگه های کوارتزی فاقد کانه زایی صورت گرفته است. بر اساس نوع و درصد فازهای موجود در میانبارهای سیال و رفتار ریزدماسنجی آن ها، سه نوع میانبار سیال در ذخیره معدنی قلقله تشخیص داده شده است: نوع اول (I) میانبارهای تک فازه آبگین؛ نوع دوم (II) میانبارهای دو فازه آبگین (L+V)، که از نظر دمای همگن شدن در دو گروه جای می گیرند: گروه اول با دمای همگن شدن 205 تا 255 درجه سانتی گراد و درجه شوری شوری معادل 5 تا 13 درصد وزنی نمک طعام و گروه دوم با دمای همگن شدن 335 تا 385 درجه سانتی گراد و درجه شوری معادل 15 تا 19 درصد وزنی نمک طعام؛ نوع سوم (III) میانبارهای سه فازه کربنی- آبگینبا دمای همگن شدن 345 تا 385 درجه سانتی گراد و درجه شوری معادل 9 تا 13 درصد وزنی نمک طعام. همچنین چگالی سیال کانه دار، فشار و عمق کانه زایی به ترتیب برابر 79/0 تا 96/0 گرم بر سانتیمتر مکعب، 2 کیلوبار و 7 کیلومتر می باشد که نشان دهنده محیط تشکیل میان پوسته ای برای ذخیره معدنی قلقله می باشد. مقادیر O18 و D مربوط به سیالات کانسنگ ساز (رگه های کوارتز- سولفید) به ترتیب محدوده ای از %2/7 تا%8 و %27/35-تا %23/40- را نشان می دهند. با توجه به جایگاه زمین شناختی ذخایر معدنی قلقله، نسبت های موجود، بیانگر یک سیال دگرگونی می باشد که با آب های جوی آمیختگی پیدا نموده است. تغییر شرایط از فشارشی به کششی همراه با گرادیان زمین گرمایی که بطور پوسته ای در حال افزایش بوده، باعث تحرک دوباره مقادیر قابل توجهی سیالات دگرگونی شده است که آمیختگی سیالات بالا رو ناشی از فعالیت کوهزایی و سیالات پایین رو جوی سبب نهشت طلا توسط کانی های سولفیدی شده است.
