阿尔哈尔雷和乌仁科布拉克金矿床位于哈萨克斯坦北东天山地区, 大地构造位置属于哈萨克斯坦板块的巴尔喀什-准噶尔微板块之巴尔喀什南缘活动陆缘的滨巴尔喀什泥盆-石炭纪残余洋盆, 该区北东为赛里木地块和博罗霍洛早古生代岛弧, 南西为吉尔吉斯-捷尔斯克伊-那拉提早古生代岛弧和伊赛克地块, 南东为伊犁石炭-二叠纪裂谷。
区域上出露的地层主要为石炭-二叠纪海相-陆相火山岩和火山碎屑岩。下石炭统的卡尔巴克埃麦利组由玄武安山岩、安山岩和英安岩组成; 上石炭统下部的克列格塔斯组为安山岩-英安岩-流纹岩建造, 以英安质和安山质凝灰岩居多; 上石炭统上部-下二叠统的科尔达尔组下部为流纹岩、玄武安山岩和玄武岩, 上部为流纹岩、粗安岩、玄武安山岩、玄武岩和粗面玄武岩; 下二叠统的楚巴赖吉尔组明显不整合在下伏地层之上, 主要由安山岩、粗面安山岩、安山玄武岩、粗面安山玄武岩、玄武岩、粗面玄武岩及英安质火山碎屑岩组成; 上二叠统迈塔斯组主要由玄武岩组成, 并见少量流纹岩。
石炭纪末-二叠纪侵入岩发育, 石炭纪侵入岩主要为花岗岩、花岗闪长岩和斜长花岗岩, 二叠纪早期为花岗岩、花岗闪长岩, 晚期则为正长岩和碱性花岗岩。区域构造主要为北西西和北东向断裂, 并发育多处火山机构。火山机构中的破火山口环状和放射状断裂常控制金矿体的产出。