Geologická charakteristika: Prevažná časť chotára mesta sa nachádza v Pohronskom Inovci, iba na JV zasahuje aj do Štiavnických vrchov. Jeho územie je budované prevažne neovulkanitmi, najmä andezitmi, ryolitmi, bazaltmi a ich pyroklastikami.

Začiatky ťažby zlata ryžovaním v okolí Novej Bane sa kladú do 13. stor., do obdobia vlády Bela IV. (1270-1325). Prvý údaj o náleze bohatej zlatej žily v Novej Bani pochádza z roku 1337. O rýchlom rozvoji ťažby v tomto období svedčí aj to, že Nová Baňa bola už r. 1355 povýšená na slobodné kráľovské banské mesto. Najväčší rozkvet baníctva nastal v 14. a 15. stor., ale po vyťažení bohatých podpovrchových partií žíl v cementačnej zóne ťažba koncom 15. a začiatkom 16. stor. upadala, až celkom zanikla. Po znovuotvorení baní v 17. stor. ťažba s krátkymi obdobiami prosperity pokračovala až do r.1887, keď bane v Novej Bani pre nerentabilnosť definitívne zatvorili. Neúspešne sa skončili pokusy o obnovu ťažby v r. 1939 až 1943 v okolí šachty Jozef a pozitívne výsledky neposkytli ani dva hĺbkové vrty v r. 1954 a 1955 situované medzi štôlňou Trojkráľovou a šachtou František.

Au-Ag-ložisko Nová Baňa sa nachádza v južnej časti novobansko-kľakovského rudného rajónu situovaného v stredoslovenských neovulkanitoch pri západnom okraji centrálnokarpatského lineamentu. Štruktúrne je kontrolované novobansko-kľakovským zlomom, ktorý predstavuje 6-8 km široké zlomové pásmo s pestrým vulkanicko-intruzívnym, tektonickým a metalogenetickým vývojom. Ložisko je viazané na novobanský zlom meridiálneho smeru, presekávajúci miocénnu vulkanicko-plutonickú formáciu andezitovo-granodioritového zloženia.

Rudné žily sa viažu na tektoniku poklesového charakteru a sú morfologicky veľmi nepravidelné. Na ložisku tvoria dve hlavné pásma, a to pásmo žily Jakub s odžilkom Jozef a pásmo žily Laurenz rozvetvujúce sa na žilu Trojkráľovú a Sauberer, s viacerými paralelnými žilami, z ktorých významnejšia bola iba žila Alžbeta. Na Z od týchto hlavných pásiem je v novobanskom rudnom poli vyvinutých niekoľko ďalších menších žíl, napr. žila Viktória, Judas, Pavol a i. v centrálnej časti rudného obvodu a žila Freischurf v severnej a žily Reisenschuber a Bezmenná v južnej časti rudného poľa. Žily majú približne smer S-J, sklon 45-70° k V (v pásme žily Laurenz).

Rudné žily vyvinuté v páse asi 7 km dlhom sa nachádzajú prevažne v propylitizovanom pyroxenickom andezite, silne hydrotermálne premenenom, považovanom prv za ryolitové tufy; v andezite a ryolite v kaolinizovanom a prekremenenom ryolite; väčšinou v propylitizovanom andezite v blízkosti kontaktu intruzívnych ryolitov Raja s andezitmi. Žily sú v paragenetickom zväzku s ryolitmi kremnického typu, s erupciami tunajších sivých a červených ryolitov, prípadne až s bazaltmi a sú vyvinuté v mnohých prípadoch priamo v žilách ryolitu smeru S-J, mladších ako 11,2 mil. rokov, ktoré sú na ložisku rudolokalizujúcim faktorom.

Žily boli otvorené viacerými šachtami a štôlňami a odvodňované hlavne Hronskou dedičnou štôlňou, s ktorej razením sa začalo už r. 1383. Hĺbkový dosah exploatácie bol neveľký – 200-250 m, z toho asi 60 m pod úroveň Hronskej dedičnej štôlne.

Rudné žily majú značne kolísavé minerálne zloženie. Mineralizácia na žilách prebiehala v dvoch rudotvorných fázach oddelených fázou erupčnou. Staršia rudotvorná fáza, v ktorej vznikol kremeň a sulfidy farebných kovov,prebiehala až po erupcii šedého ryolitu. Je vyvinutá iba na žile Jakub s odžilkom Jozef. Mladšia rudotvorná fáza, reprezentovaná kremeňom a zlatonosným pyritom je od staršej oddelená erupciou červeného ryolitu. Je vyvinutá spolu so staršou fázou na žile Jakub a samostatne mineralizuje žily Laurenz a Alžbeta.

Hlavnou zložkou žiloviny boli kremeň a uhličitany. Nositeľom zrudnenia bol zlatonosný pyrit a arzenopyrit, makroskopicky viditeľné zlato, elektrum, striebro, striebronosný galenit a Ag-sulfosoli. Zastúpenie Pb-Zn-Cu-minerálov, prípadne antimonitu a As-minerálov, bolo veľmi nízke, nie celkom jasné. Obsahy Pb, Zn a Cu sa v rudnine s hĺbkou trochu zväčšovali.

Údaje o kovnatosti rúd sa značne líšia. Obsah Au mohol byť asi 2-3 g/t s lokálnymi bonanzami; priemerné obsahy Au boli 20 g/t, na žile Laurenz až 34 g/t. Podľa nových analýz žiloviny zo štôlne Trojkráľovej a z odvalov šachty Jozef sa obsah Au pohybuje v medziach 0,4-4,7 g/t a Ag 7-13 g/t. Vysoký obsah zlata (29,8-232,1 g/t) uvádzaný vo vzorkách s obdobnou lokalizáciou je málo hodnoverný. O nízkom obsahu Au a Ag v primárnych hlbších častiach žíl svedčia údaje o kovnatosti rúd ťažených v poslednom roku ťažby (v r. 1887), ktoré dosahovali iba 0,07 g/t Au a 7 g/t Ag. Pomer Au:Ag bol 1:3 až 1:14.

Ťažba na ložisku v Novej Bani sa orientovala výlučne na získavanie zlata a striebra. Priemerná ročná ťažba zlata bola nízka, iba 13 kg, výnimočne 20-25 kg. V poslednom období prosperity sa ťažila aj meď a železo a do r. 1937 železný oker.

Primárne minerály: antimonit, antracit, argentit, arzenopyrit, auripigment, dolomit, elektrum, galenit, heteromorfit, chalcedón, chalkopyrit, kalcit, kremeň, markazit, polybázit, proustit, pyrargyrit, pyrit, rumelka, sfalerit, stefanit, striebro, tetraedrit

Sekundárne minerály: alunogén, farmakosiderit, halotrichit, limoni, malachit, melanterit, opál