توده های مورد مطالعه در استان های آذربایجان شرقی و اردبیل و از نظر زمین شناسی در زون ماگمایی و کانه زایی ارسباران قرار دارند. آنها شامل توده های شیور داغ، خانکندی، یوسفلو و میزان می باشند که روند شمال غرب – جنوب شرق همسان با روند نوار آتشفشانی- نفوذی ارسباران دارند. رخنمون های سنگی موجود در منطقه شامل نهشته های آتشفشانی رسوبی کرتاسه بالایی، پالئوسن، ائوسن و میوسن و سنگهای آتشفشانی کواترنری به همراه توده های نفوذی الیگوسن و میوسن هستند. توده های نفوذی مورد مطالعه نهشته های قبل از الیگوسن را قطع و باعث دگرگونی مجاورتی، اسکارن زایی و دگرسانی آنها شده اند. نهشته های کرتاسه عمدتا دچار دگرگونی و اسکارن زایی و نهشته های ائوسن فرایند دگرسانی را تحمل کرده اند. به علت عمق کم جایگزینی توده ها، عمدتا گسترش و شدت هاله های دگرگونی مجاورتی در سنگهای میزبان کم است. توده های مطالعه شده عمدتا شامل لیتولوژی های گرانودیوریتی، گابرویی، مونزونیتی، گرانیتی، بیوتیت گرانیتی و دایک های داسیتی و لامپروفیری و انواع انکلاوها به خصوص وگنریتی هستند. ماهیت اغلب سنگهای رخنمون یافته در توده ها شامل گابروها، مونزونیت ها، سینیت ها و ملاسینیت ها ساب آلکالن و شوشونیتی است. لامپروفیرها آلکالن و از نوع کامپتونیتی هستند. گرانودیوریت ها و داسیت ها ماهیت کالک آلکالن پتاسیم بالا و ویژگی های ماگماهای آداکیتی نوع c و گرانیتوئیدهای سرشار از ba و sr را دارند. گابروهای شوشونیتی از ذوب گوشته لیتوسفری در رخساره اسپینل گارنت دار حاوی آمفیبول و میکای پتاسیم دار و متاسوماتیک شده در طی فرایندهای فرورانش ایجاد شده اند. تفریق ماگمای گابرویی شوشونیتی به نظر می رسد که منجر به تشکیل مونزونیت ها و در نهایت تفریق ماگمای مونزونیتی موجب تشکیل گرانیت های شوشونیتی شده است. ملاسینیت ها و سینیت ها از تفریق و تحول ماگمای مافیک شوشونیتی ناشی از ذوب گوشته متاسوماتیک حاوی رگه های فلوگوپیت تشکیل شده اند. گرانودیوریت ها و داسیت ها از ذوب بخشی پوسته مافیک زیرین پتاسیک در رخساره اکلوژیت و یا گارنت آمفیبولیت به علت افزایش ضخامت پوسته تشکیل شده اند. لامپروفیرها از تحول ماگمای ناشی از ذوب گوشته استنوسفری نوع oib متاسوماتیکی شده با ترکیب گارنت پریدوتیت آمفیبول دار ایجاد شده اند. انکلاوهای وگنریتی از تحول ماگمای ناشی از ذوب بخشی گوشته لیتوسفری متاسوماتیکی شده در اثر عملکرد فرایندهای فرورانش با ترکیب پریدوتیت گارنت دار غنی از رگه و رگچه های فراوان فلوگوپیت ایجاد شده اند. بیوتیت گرانیت های پرآلومین در اثر ذوب بخشی رسوبات با ترکیب متاگریوک تا متاگریوک شیلی تشکیل شده اند. باتوجه به مطالعات ژئوترموبارومتری عمق جایگزینی توده ها 3 الی 4 کیلومتر و با استفاده از روش میزان تیتانیوم در زیرکن، دمای تبلور گرانودیوریت ها 800 درجه سانتی گراد، مونزونیت ها 840 الی 855 درجه سانتی گراد و سینیت ها 762 و ملاسینتی ها 810 درجه سانتی گراد برآورد شده است. دامنه داده های ایزوتوپی sr و nd در توده های منطقه به غیر از بیوتیت گرانیت ها محدود بوده و اغلب در قطب معروف به morb یا گوشته تهی شده قرار دارند. توده های منطقه نسبت های ایزوتوپی مشابه با سنگهای آتشفشانی کواترنری منطقه و توده های میزبان کانی زایی مس پورفیری کمربند کرمان دارند. نسبت های ایزوتوپی بیوتیت گرانیت ها نشان دهنده تشکیل آنها از پوسته قاره ای جوان و در محدوده گرانیت های هرسینین فرانسه قرار دارند. بر اساس سن سنجی توده ها به روش زیرکن، قدیمیترین توده های نفوذی منطقه گرانودیوریت های آداکیتی (31/8 میلیون سال) می باشند. به دنبال آن پلوتونیسم منطقه با نفوذ توده های گابرویی شوشونیتی، مونزونیتی و گرانیت شوشونیتی (28 میلیون سال) دنبال شده است. سپس سری شوشونیتی، توده های سینیتی –ملاسینیتی (24 الی 26 میلیون سال قبل) جایگزین شده اند. دایک های لامپروفیری و داسیتی آخرین رخداد ماگماتیسم الیگوسن آغازین تا ابتدای میوسن زیرین زون ارسباران هستند. توده های الیگوسن منطقه در یک محیط بعد از برخورد جایگزین شده اند. برخورد صفحه ایران-ترکیه و عربی در ائوسن بالایی در شمال غرب ایران موجب افزایش ضخامت پوسته در این منطقه شده است. فرایند delamination گوشته لیتوسفری در پاسخ به افزایش ضخامت و همچنین شکستن قطعه فرورونده، سبب بالا آمدن استنوسفر و ذوب گوشته لیتوسفری متاسوماتیک نموده است. جایگزینی مذاب های حاصل در پوسته زیرین باعث افزایش دما و ذوب پوسته زیرین مافیک در رخساره اکلوژیت و یا آمفیبولیت گارنت دار شده است. مذاب های حاصل ترکیب گرانودیوریتی با ماهیت آداکیتی نوع c داشته و غنی از ba و sr هستند. افزایش کشش سبب ذوب بیشتر گوشته لیتوسفری متاسوماتیکی شده و در نتیجه ماگمای شوشونیتی مافیک تشکیل شده است. تفریق این ماگما سبب ایجاد ماگمای مونزونیتی و گرانیت شوشونیتی را نموده است. در این مرحله ذوب گوشته لیتوسفری متاسوماتیک حاوی رگه و رگچه های فلوگوپیت فراوان ماگمای وگنریتی را ایجاد نموده است. سپس ذوب بیشتر گوشته متاسوماتیکی رگه دار، سبب تشکیل ماگمای مافیک پتاسیک و تفریق این ماگما ملاسینیت ها و سینیت ها را ایجاد کرده است. نهایتا ماگمای لامپروفیری از ذوب بخشی استنوسفر بالارونده تشکیل شده است. در این مرحله افزایش دما موجب ذوب مجدد پوسته زیرین و تشکیل ماگمای داسیتی شده است.در کمربند ارسباران انواع کانی زایی های پورفیری، اسکارنی و اپی ترمال در ارتباط با توده های نفوذی الیگوسن با ماهیت شوشونیتی و کالک آلکالن پتاسیم بالا تشکیل شده اند. کانی زایی طلای اپی ترمال در ارتباط با توده های نفوذی شوشونیتی و با ماهیت اکسیدان تشکیل شده اند. توده های میزبان کانی زایی مس پورفیری عمدتا ترکیب مونزونیتی و مونزودیوریتی داشته و از ذوب گوشته متاسوماتیکی شده در اثر فرایندهای فرورانش با ماهیت اکسیدان و غنی از فلزات پایه تشکیل شده اند. توده های میزبان کانی زایی در کمربند ارسباران به لحاظ سن، ترکیب و منشاء ماگما با کمربند کانی زایی کانی زایی کرمان اختلاف دارند. این توده ها در هر دو کمربند نسبت های ایزوتوپ sr و nd، الگوی عناصر نادر خاکی و محیط تکتونیکی تشکیل یکسان دارند.