Schon frühzeitig wurde festgestellt, dass der Inhalt der Erzgänge, von denen im Lauf des ca. 800jährigen Bergbaus an die 1100 verschiedene bekannt geworden sind, bestimmten Gesetzmäßigkeiten unterlag. Bestimmte Gangminerale und Erze kommen in bestimmten Vergesellschaftungen vor. Es lassen sich heute folgende Erzformationen unterscheiden:
Mineralogische Grundlagen
Zum ersten variszischen Mineralisationszyklus gehören vier Erzformationen mit sieben Paragenesen:
- Die älteste ist die Kassiteritformation mit wenig Kassiterit (Zinnstein), Wolframit, Scheelit, Molybdänit, Hämatit und Quarz. Sie tritt nur ganz vereinzelt, z. T. als Relikt in jüngeren Formationen auf.
- Es folgt die kiesig-blendige Bleierzformation (abgekürzt kb-Formation). Aufgrund der Spaltenöffnungsbewegungen läßt sie sich in drei Teilformationen (Abfolgen, Paragenesen) untergliedern:
- Kiesige (pyritische) Abfolge mit Quarz, Arsenopyrit, Pyrit, Pyrrothin und Markasit
- Zink-Zinn-Kupfer-Abfolge mit Quarz, Sphalerit, Chalkopyrit, Tetraedrit, Chalkosin, Bornit und Stannin
- Blei-Abfolge mit vorwiegend Quarz und Galenit
Die bergmännisch wichtigsten Minerale dieser Erzformation sind der Galenit (bis 87 % Blei und bis 0,3 % Silber), gefolgt vom Sphalerit (mit 51 % Zink und 0,03 % Silber).
Die kb-Abfolgen sind bevorzugt auf den Nord-Süd verlaufenden Gangsystemen ausgebildet.
Zur Formation gehören etwa 400 Erzgänge.
- Uran-Quarz-Karbonat-Formation mit Quarz (uqk-Formation) mit Quarz, z.T. als Hornstein und Chalcedon, Karbonspäte, Uranpechblende, Hämatit, Fluorit, Chalkopyrit und Seleniden. Diese Formation ist im Freiberger Raum nur untergeordnet vertreten. Deshalb kam es hier auch nicht zu einem Uranerzabbau mit all seinen unangenehmen Folgen wie im Westerzgebirge.
- Die Edle-Braunspat-Formation (eb-Formation) erhielt den Namen nach ihrem Silberreichtum und war bis ins 19. Jahrhundert die wirtschaftlich wichtigste Erzformation des Freiberger Reviers. Es werden zwei Teilformationen unterschieden:
- Sulfidische Karbonatabfolge mit Karbonspäten (Siderit-Rhodochrosit-Ankerit-Dolomit-Calcit) als Hauptgangart und silberreiche Sulfide, die zum Teil aus der kb-Formation umgelagert sind. Das wichtigste Silbererz ist der Freibergit (Silberfahlerz).
- Silberabfolge mit Karbonspäten (vorwiegend Calcit), Freibergit, Silbersulfantimoniden und Silbermineralien (Pyragyrit, Stephanit, Polybasit, Argentit und gediegenes Silber)
Regional sind die eb-Abfolgen besonders in den oberen Teufenbereichen von Freiberg und im Brander Revier verbreitet. Ca. 400 Erzgänge dieser Formation sind erschlossen worden. Sie verlaufen meist N-S bis NW-SE. Oft bildeten sich auch Doppelgänge mit der älteren kb-Formation.
Mit der saxonischen Tektogenese (alpidischen Gebirgsbildung) kam es erneut zu Gangöffnungsbewegungen, die sich diesmal besonders auf den W-E und NW-SE verlaufenden Gangspalten auswirkten. Der zweite, postvariszische Freiberger Mineralisationszyklus kam infolge eines erneuten Lösungsaufstieges auf den Gangspalten zur Ausbildung.
- Eisen-Baryt-Formation (eba-Formation) mit Quarz, z. T. als Achat und Hornstein ausgebildet, Baryt, wenig Fluorit, Hämatit und Manganoxiden;
- Fluorbarytische Bleierz-Formationen (fba-Formation) erhielt ihren Namen mit den beiden wichtigsten Gangarten Fluorit und Baryt. Es gibt zwei Abfolgen:
- Hartes Trum mit vorwiegend Quarz als Hauptgangart, Baryt, wenig Fluorit, silberhaltigem Galenit, Tetraedrit, Chalkopyrit und Pyrit.
- Weiches Trum mit Fluorit, Baryt, Quarz, silberarmen Galenit, eisenarmen Sphalerit.
Von dieser Gangformation sind etwa 200 Gänge erkundet worden. Im Brander Revier wurde von dieser Formation in den fünfziger Jahren der OWO-Spat aufgeschlossen und in Abbau genommen.
Wismut-Kobalt-Nickel-Silber-Formation (BiCoNiAg-Formation) enthält in der Bezeichnung die wichtigsten der in dieser Formation vorkommenden Metalle.