Пышминско-Ключевское месторождение локализовано в нижнедевонской базальтоидной толще северного фрагмента Присакмарской металлогенической зоны Западно-Магнитогорского пояса. Сульфидные медно-кобальтовые руды, сопряженные с метасоматитами пропилитового типа, несут также благородные металлы (Ag > Au > Pd > Pt), U, Mo. Урановая и молибденовая минерализация сингенетична медно-кобальтовой и обусловлена разгрузкой того же рудоносного флюида. Описаны основные минералы-носители Cu (халькопирит), Co и Ni (кобальтин, пирит, пентландит, пирротин), Au (самородное золото), Ag (аргентопентландит, гессит), U (уранинит), Mo (молибденит). Оруденение сформировано в три стадии при постепенном снижении Р-Т параметров - высокотемпературной (Т > 500-450°С, Р = 1.3 кбар), высоко-среднетемпературной (Т = 450-300°С, Р = 0.54-0.48 кбар) и средне-низкотемпературной (менее 300°С) стадий рудообразования. По мере остывания глубинной рудно-магматической системы имело место понижение фугитивности серы и кислорода разгружающегося флюида (fS2 - от 10-5 при 500°С до 10-13.5 при 250°C и fO2 - от 10-21 при 500°С до 10-38 при 250°С) и повышение его щелочности от кислой до слабощелочной: от pH = 5 при 350°С до pH = 8 при 150°С, что обусловило повышение степени золотоносности руд от ранней стадии к поздней.