당두 연-아연 광상 주변의 지질은 선캠브리아 기반암류인 변성암류와 그 상부를 피복하는 오르도비스기의 돌로마이트, 석회암, 석회규산염암, 혼펠스, 그리고 이를 관입한 중생대와 백악기의 화강암류 및 암맥들로 구성되어있다. 광상은 오르도비스기의 석회암층 내 열극을 따라 $N20{\sim}40^{\circ}W$방향으로 교대한 연-아연 스카른광상이다. 당두광상에서 주로 개발된 광체는 -30 m level의 연장 10 m, 폭 3 m규모의 $N20^{\circ}E$, $50^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체와 연장 15 m, 폭 3 m 규모의 $N30^{\circ}E$, $50^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체, 포켓상 광체가 있으며, -63 m level의 폭 2 m, 연장 20 m규모의 $N20^{\circ}E$, $45^{\circ}NW$방향으로 발달한 광체가 있다. 주요 광석광물로는 섬아연석, 황동석, 자류철석, 방연석, 자철석, 황철석이 있으며, 자연창연, 휘창연석, 헤사이트, 코살라이트, 백철석이 소량 수반된다. 섬아연석의 정량분석 결과 평균 FeS 14.14~18.08 mole%, CdS 0.44~0.70 mole%, MnS 0.52~1.13, 1.53~2.09 mole%의 범위를 갖는다. 방연석은 평균 0.54 wt.%의 소량의 은을 함유하며, 일부 시료에서는 1.47 wt.%에 이르는 은을 함유하기도 한다. 코살라이트는 평균 Ag 2.43 wt.%, Bi 44.36 wt.%, Pb 35.05 wt.%의 조성을 보이며, 평균 화학식 $Pb_{1.7}Bi_{2.1}Ag_{0.2}S_5$ 로 Bi가 소량 부화되었으며, Ag를 소량 포함하는 것이 특징이다. 스카른광물로는 녹렴석, 녹니석, 석류석, 단사휘석, 투각섬석, 석영, 방해석이 있다. 광체는 중심부로부터 외곽부로 대칭적인 분포를 보이며, 중심부로부터 녹렴석-단사휘석대, 녹렴석-단사휘석-녹니석대, 녹렴석-석류석-단사휘석대 순으로 분포한다. 석류석의 화학조성은 광체 중심부에 해당하는 녹렴석-단사휘석대에서 외곽부인 녹렴석-단사휘석-녹니석대 및 녹렴석-석류석-단사휘석대로 감에 따라 그로술라의 비율이 높아지는 경향을 보인다. 단사휘석은 투휘석-헤덴버자이트 고용체로 산출되며, 녹렴석-단사휘석대에서 녹렴석-단사휘석-녹니석대, 녹렴석-석류석-단사휘석대로 감에 따라 요한세나이트의 비율이 높아지는 경향을 보인다. 광화작용은 단일광화작용에 의해 이루어졌으며, 조기는 스카른광물 정출기, 중기는 광석광물 정출기, 말기는 저온성 광석광물의 정출기이다. 주요 광석광물은 중기~말기에 걸쳐 형성되었다. 자류철석의 변질산물인 백철석-황철석의 공존 온도와 코살라이트의 형성온도로 미루어보아 저온성 광물 정출기의 온도는 $125{\sim}300^{\circ}C$로 생각된다. 광화작용에 따른 광석광물의 형성 온도에 의하면 조기에서 말기로 감에 따라 $600^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$ 이하의 환경까지 온도가 낮아졌을 것으로 추정된다.