کانسار مس معدن بزرگ در 130 کیلومتری خاور شاهرود و در محدوده معدنی عباس‌آباد قرار دارد. این محدوده، شامل کمربندی از سنگ‌های آتشفشانی- آذرآواری، همراه با میان‌لایه‌های رسوبی با راستای شمال خاور- جنوب باختر، در برگیرنده 8 کانسار مس است. سنگ‌های آتشفشانی این محدوده، به‌طور چیره شامل تراکی‌آندزیت، تراکی‌آندزیت- بازالت و تراکی‌بازالت به سن ائوسن است. این سنگ‌ها، ماهیت شوشونیتی تا پتاسیم بالا دارند و از دید جایگاه زمین‌ساختی در موقعیت کمان حاشیه فعال قاره‌ای جای می‌گیرند. سنگ‌ درونگیر این کانسار، سنگ‌های تراکی‌آندزیت با بافت پورفیریک تا مگاپورفیریک، گلومروپورفیریک و بادامکی است. بر پایه مشاهدات صحرایی، مطالعات میکروسکوپی، طیف‌سنجی رامان و XRD، دو نوع دگرسانی ناحیه‌ای و محلی در واحدهای آتشفشانی دیده می‌شود. دگرسانی پروپیلیتیک شاخص دگرسانی ناحیه‌ای است و در همه سنگ‌های آتشفشانی و آذرآواری دیده می‌شود. دگرسانی محلی، مرتبط با کانه‌زایی مس است و با دگرسانی‌های کلسیمی، سیلیسی، سریسیتی و کلریتی مشخص می‌شود. کانه‌زایی مس، ساده و چینه‌کران است. بافت کانسنگ، دانه پراکنده، داربستی و رگه- رگچه‌ای است و کانی‌سازی به‌صورت پر کردن فضاهای خالی و همین‌طور جانشینی صورت گرفته است. بر پایه مطالعات میکروسکوپی و داده‌های EPMA، کانی‌های گروه کالکوسیت شامل کالکوسیت، ژورلئیت، آنیلیت، دیژنیت و کوولیت هستند، کانه‌های اصلی این کانسار به شمار می‌آیند که با بورنیت و پیریت همراهی می‌شوند. کوولیت، مالاکیت، آزوریت، کریزوکولا و گوتیت، کانی‌های ثانویه و کوارتز، زئولیت، کلریت، اپیدوت، کلسیت و کالسدونی، کانی‌های غیرفلزی هستند. برای تشکیل این کانسار، دو مرحله گرمابی اولیه و مرحله غنی‌شدگی ثانویه- اکسایش پیشنهاد می‌شود. بر پایه مطالعات میانبارهای سیال، دمای همگن‌شدگی میان 90 تا 268 (با میانگین 176) درجه سانتی‎گراد است. دامنه تغییرات شوری میان 4/3 تا 22 (با میانگین 2/13) درصد وزنی نمک طعام به دست آده است. چگالی سیال میان 8/0 تا 1/1 است. ژرفای به دام افتادن میانبارهای سیال در این کانسار کمتر از 200 متر و فشار حاکم در طی تشکیل کانسنگ، کمتر از 50 بار بوده است. کانسار معدن بزرگ، بر پایه ویژگی‌های زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، بافت و ساخت کانسنگ و داده‌های حاصل از میانبارهای سیال قابل مقایسه با کانسارهای مس نوع مانتو است که از برخی مجموعه‌های آتشفشانی مزوزوییک و سنوزوییک دنیا گزارش شده است.