Das im Grubenfeld der Himmelfahrt Fundgrube vorherrschende Gestein ist der Freiberger graue Gneis. Der graue Gneis besteht überwiegend aus Feldspat (Orthoklas), Quarz und Glimmer (Biotit), zeigt fast allenthalben eine ganz regelmäßig schiefrigblättrige, sehr selten flasrige oder körnige Textur, und wurde vor ca. 360-335 Mill. Jahren während der Kollision der beiden Urkontinente Gondwana und Laurussia und der daraus resultierenden variszischen Orogenese (Gebirgsbildung) durch Umwandlung eines ca. 550 Mill. Jahre alten Granodiorits gebildet.

Durch wechselnden Druck aus dem Erdinneren und der Kontraktion durch Abkühlung von außen bildeten sich über längere geologische Zeiträume hinweg (vor ca. 320-280 Mill. Jahren) im Deckgebirge Risse in Form von Spalten. Diese dienten als Zirkulationswege für aufsteigende hydrothermale Lösungen, aus denen sich die Minerale innerhalb dieser Hohlräume durch zunehmende Temperaturabnahme und Druckentlastung absetzen konnten. Weitere Erzgänge entstanden während einer zweiten Mineralisationsperiode vor 210-140 und 80-30 Mill. Jahren.
Die über 500 Erzgänge des Freiberger Reviers bilden somit ein kompliziert anmutendes Gitternetz von Spalten, die sich aber in ein NNO-SSW-Richtung, ein N-S-Richtung, ein WNW-OSO-Richtung und ein NW-SO-Richtung verlaufendes Spaltensystem unterteilen lassen.
Während der ersten Mineralisationsperiode entstanden vor allem die tendenziell N-S verlaufenden Erzgänge der so genannten Quarz-Polymetall-Assoziation mit den Erzen Galenit (Bleiglanz PbS) mit einem durchschnittlichen Silbergehalt von 0,3%, Sphalerit (Zinkblende ZnS), Pyrit (Schwefelkies FeS₂) sowie Arsenopyrit (Arsenkies FeAsS) und Chalkopyrit (Kupferkies CuFeS₂) und dem als Gangart (nicht nutzbares Mineral innerhalb des Erzganges) auftretendem Quarz (SiO₂). In der zweiten Mineralisationsperiode bildeten sich vor allem die tendenziell O-W verlaufenden Erzgänge in denen hauptsächlich die Gangarten Baryt (Schwerspat BaSO₄) und Fluorit (Flussspat CaF₂) zu finden sind, sowie in linsenförmigen Anreicherungen, so genannten Erzfällen, silberreicher Galenit (ca. 1,4% Silber) und Tetraedrit ((Cu,Fe)₁₂Sb₄S₁₃) sowie, z.T. auch fein verteilt und lagig, Sphalerit, Pyrit, Chalkopyrit und Markasit, so dass man hier von der Fluorbarytischen-Bleierz-Assoziation spricht.

Besondere Beachtung verdienen die meisten Gangkreuze, da es hier bei der Gangentstehung durch das Zusammentreffen zweier verschiedener Stofflösungen zu einer Veredelung der Erzgänge kam. In diesen Bereichen findet man die Wismut-Kobalt-Nickel-Silber-Assoziation mit der Silber-Sulfid-Paragenese in der gediegenes Silber (100% Silberanteil), Freibergit ((Ag,Cu,Fe)₁₂(Sb,As)₄S₁₃), Proustit (Lichtes Rotgültigerz Ag₃AsS₃, 25% Silberanteil), Argyrodit (Ag₈GeS₆), Argentit (Silberglanz Ag₂S, 80% Silberanteil), Argentopyrit (AgFe₂S₃) und Pyrit, Sphalerit, Galenit sowie die Gangarten Siderit (Fe₂+CO₃), Ankerit (Ca(Fe₂+,Mg,Mn)(CO₃)₂) und Calcit (CaCO₃) zur Abscheidung kam. So war es denn auch meist der Abbau dieser Gangkreuze, der zum reichen Ausbringen vieler Gruben führte.