本區地層大體呈東北—西南走向，地勢表現深受此一地質特性控制；斷層、向斜、背斜等構造在本區出現，顯示其受到地殼運動較為劇烈；本區石英安山岩出露，地層中蘊含豐富的金銅礦，而礦脈的多元分布、礦物的多樣性與礦化現象，使本區擁有特殊的地質景觀，是進行地球科學研習的天然地質教室。
 
金瓜石礦體主要分佈在中新世沉積岩地內層，部分則為火成岩體；沉積岩層約於2,500萬至1,000萬年前於海底堆積形成；到大約1,000萬至800萬年前，由於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊產生衝撞擠壓，陸續產生各種程度的地殼運動，於200萬年前，形成許多褶皺與斷層等地形，而陸地持續緩慢地上升。

金瓜石
 
在大約170萬至90萬年前的更新世時代，此區發生岩漿活動，形成數個火成岩的侵入岩體和噴出岩體，侵入岩體包括今日之基隆山、牡丹山、金瓜石本山等，噴出岩體則包括草山和雞母嶺等。其後，頻繁的斷層活動在本區持續作用著。岩漿活動後期的「熱水礦化作用」，是由熾熱的地底，液體沿著斷層及破碎帶的空隙往上湧出，形成本區主要的金礦體。
 
自然地理景觀特色金瓜石礦山及其緩衝帶之地勢大多為100~500公尺左右的丘陵地，最高的基隆山標高587公尺；金瓜石聚落四周的丘陵山頭如茶壺山、草山及半平山皆為該區之地形特色；金瓜石聚落高度為200~325公尺，並不特別險峻，但由於座落於丘陵地中，加上溪谷的切割，故地勢較陡峭。

 金瓜石
 
據初步調查，金瓜石聚落及其緩衝帶內之動物分布，因地形及植被不同而異，本區之動物族群中，以鳥類分布最具特色。根據野鳥學會調查，本區曾出現的鳥類種類如下：
（1）猛禽類：黑鳶、大冠鷲、鳳頭蒼鷹、松雀鷹、紅隼、遊隼、蜂鷹、林雕、赤腹鷹。
（2）林鳥：藍鵲、樹鵲、五色鳥、綠繡眼、山頭紅、小灣嘴話梅、大灣嘴話梅、班文鳥、頭烏線等。
（3）溪澗水域：小白鷺、辦背鷺、夜鷺、翠鳥、灰鶺鴒、白鶺鴒等。
（4）其他：白頭翁、小雨燕、洋燕、白腹鶇、大捲尾等。值得一提的是此區為黑鳶主要繁殖地與棲地。
 
本區常見之爬蟲類包括麗紋石龍子、龜殼花、唐水蛇、赤尾青竹絲、草花蛇、過山刀、雨傘節等；溪魚類有溪哥仔、紅貓、石班、鯽魚、苦花、泥鰍、鱸鰻等；兩生類有長腳赤蛙、梭德氏蛙、腹斑蛙、盤古蟾蜍等，昆蟲類則有：花潛金龜、天蛾、鳳蝶、皇蛾、紋白蛾等。
 
本區之植被分布主要受東北季風、開礦及土壤質地影響，在水湳洞與金瓜石之迎風面，由於季風強勁加上煉銅使得土壤受大量重金屬污染，使該區在生態上以栗蕨與芒萁為主要地被群落；加上金瓜石向陽山坡地易發生火災，促使五節芒成為本區植被的一項特色。本區屬於季風灌叢群落及草原群落，有月桃、爵床五節芒、颱風草、咸豐草、芒萁等生長；而原生林樹種則包括，松樹、紅楠、柃木、香楠、油桐、血桐、野桐、筆筒樹、臺灣赤楊、青楓、九節木等。生長在本山周邊岩壁及崩塌地環境的鐘萼木群落，為本區非常重要、值得研究的生態系。
 
舊金礦遺址：
（一）露天礦場：本山露天礦場、樹梅露天礦場。
（二）採金坑道：地下採礦區分本山四、五、六、七、八坑等五區域。各坑均以豎井相互聯繫，目前除五坑坑口尚屬完整，新北市政府規劃為「黃金博物館」區外，其餘均嚴重受損。
（三）長仁纜車道、無極索道、斜坡索道：為金瓜石與水湳洞各礦坑間之運輸動線，也是當年金瓜石脈動所在。
（四）水湳洞煉金廠、禮樂煉銅廠：日治時期的選洗礦相關設施皆已拆除，但仍餘有廢棄煉金工廠及日治時期煉銅排放廢氣的廢煙道。
 
舊街巷建物：
（一）太子賓館：1922年，日本鑛業株式會社為招待前日本天皇裕仁（當時是太子）來臺巡視所建之休憩行館。
（二）日式房舍建築群：是當年日治採金時代高級員工宿舍，從日式建築房舍到太子賓館再延伸至黃金神社，從空間佈局上，可發現天神、皇室與常民間，嚴格的社會階級劃分。
（三）舊商店街：為以往採礦極盛期，少數商業活動興盛處，整條街道依地形配合臺階起伏，極具特色。
 
廟宇神社：
（一）黃金神社：1933年日本鑛業株式會社接管金瓜石礦山後所建，奉祀由日本金屋子神社分靈來臺的「冶煉之神」。1945年後，無人維護，該神社被破壞，只剩局部石柱與石燈。
（二）勸濟堂：原為供奉關帝君之草堂廟宇，後因日治時期其旁的煉銅廠整建使廟宇龜裂，1931年於現址改建，為金瓜石重要精神信仰中心。

黃金神社的鳥居
 
比較評估金瓜石礦山與1997年列名世界文化遺產名錄中的西班牙拉斯梅蒂拉斯相較，拉斯梅蒂拉斯係羅馬帝國統治者在西元一世紀時在西班牙西北地區開採黃金的礦區，當時羅馬人利用水壓的開採技術開採黃金，在拉斯梅蒂拉斯金礦開採二個世紀後，羅馬人放棄此一礦區，並留下滿目瘡痍的地景，從此該區再也沒有任何工業的活動。值得重視的是利用古代工業技術開採遺留的礦業生產遺跡，例如山腰陡峭的外觀與充滿煤渣的廣大地區，現在皆已成為農耕地。
 
金瓜石聚落的形成的故事始於光緒16年（1890年）夏，臺灣巡撫劉銘傳在興築八堵鐵橋工程時，工人於基隆河意外發現金砂，而引發淘金熱；日本佔據臺灣後，將金瓜石採礦帶入現代化，利用架空纜車將本山礦床的礦砂運送至水湳洞淘煉，使金瓜石、水湳洞成為採礦與選礦聚落；1905年，日人因發現豐富的硫砷銅礦體，於是在水湳洞建設煉銅廠，處理長仁礦床採得的銅礦。
 
臺灣光復後，金銅礦業仍然興盛，為當時臺灣經濟起飛的重要推手；其後，在1987年因經營的臺金公司結束營業，金瓜石乃結束其輝煌的採礦歷史。目前該區遺留許多礦業遺跡，包括聚落、礦坑、纜車道、索道及冶煉設施等，這些重要的地景，成為金瓜石未來再次繁榮的重要元素。

金瓜石是一個因發現黃金而興起，因結束採金而沒落的產業聚落，百年來的採礦遺跡，遍佈聚落及其周圍礦區，形成特殊的礦業地景，是一座天然的礦業發展博物館，紀錄著臺灣礦業發展史。
 
本區擁有完整採金史，可媲美世界上其他的礦城，保有採金時期的建築物、坑道、礦坑、開採器具與工具等等，更可反映出當時先民在此採礦的歷史，自然景觀、人文資產與聚落記憶，散佈在金瓜石大街小巷。
 
1890年，臺灣巡撫劉銘傳率工人興築臺北與基隆間鐵路，在七堵架設鐵橋時，工人於河中發現砂金，這是第一次具體披露金九地區有黃金蹤跡。其後，金瓜石地區金礦採掘大興，清廷設置砂金署來管理；1895年，甲午戰敗清廷被迫依約將臺澎割讓給日本。同年九月，日仿清制設「砂金署」於瑞芳，正式接管這塊黃金山城。
 
1896年，日人田中兵衛獲金瓜石礦山礦權，初期在海拔560.5公尺處開鑿本山一坑，而後漸次往下開採。1900年在五坑附近設立第一煉製廠，後又陸續建立多座煉製廠。初期金瓜石僅產黃金，發現硫砷銅礦後，該區便轉變為金銅礦都開採煉製的礦區。後來陸續在長仁地區發現許多礦體，產金量直線上升，年產量達27,794兩，銅的產量於1914年也創下1,875 噸的紀錄。
 
1945年光復初期，金瓜石礦山由「臺灣金銅礦物局」接手管理繼續開採。1955年，改組為「臺灣金屬礦業公司」。
 
1978年，陸續於樹梅地區、第三長仁礦體附近進行大規模的露天開採。一直至1987年，終於結束營業，關閉各礦場。

黃金博物館園區

水金九礦業遺址完整地保存產業遺產面貌與豐富的歷史文化遺跡，吸引經濟、歷史、地質、植物等學者的研究興趣，區內的人文資源—聚落景觀、歷史空間、民俗祭典（包含太子賓館、日式房舍建築群、黃金神社、勸濟堂）；自然景觀—地形資源與水景資源；礦業地景—礦區、坑口、礦業運輸動線與冶煉設施等文化資產，生動地記錄一部臺灣礦業發展史，符合世界遺產登錄標準第二項。

近年來，由於礦業停採後，聚落生活的空間紋理漸漸遭到破壞，部分聚落景觀，如當年日籍高級職員居住的日式宿舍，因年久失修而部份遭到拆除、礦工聚落也因改建而出現與景觀不協調的西式建築；曾是金瓜石聚落脈動的纜車道、索道，因停工拆除而難以重現，面對社會與經濟的快速發展，金瓜石聚落正處於脆弱狀態，符合世界遺產登錄標準第五項。

金瓜石地區，現今在行政地理位置的劃分上，是屬於新北市瑞芳區的轄區，雖然在行政區域裡沒有正式的地名，但早已約定成俗，和九份一樣為一般人所理解，並稱為「黃金的故鄉」。其名稱的起源，可溯自日治時期昭和八年（1933年），由當時的臺灣總督府正式命名本區為「金瓜石」；而民間的認知則更早，其起源也更自然而貼切：源於西元1894年(一說1897年)，在大金瓜地區發現露天的金礦脈，而露天礦脈的岩嶂類似一個金瓜的形狀，因此沿襲成名。大抵視覺的印象及體會，每每成為人們溝通與流傳的最基本語言，我們與金瓜石一頁傳奇歷史的相遇，也就從此展開。

事實上金瓜石聚落的發展和九份有如一胎雙生、息息相關，就連地名的命名也饒富趣味。在今天的九份地區找不到任何「九份溪」的溪流名稱，倒是在金瓜石地區有「內九份溪」、「外九份溪」湍流其間，此其一；其二是從地政單位蒐集到的史料顯示，金瓜石地區於日治時期的舊地名為「九份段」，九份地區的舊地名則為「庚仔寮段」，由此可見今天的金瓜石地區，先前或許即為原來的九份地區，又或者「九份」地名之謂，其實已經涵蓋今天的金瓜石地區。不論確切演變為何，都可說明金瓜石與九份這對黃金兄弟，有著非常密不可分的歷史淵源。在今天探究金瓜石的歷史源起時，需要先有這一層相當基本的認識。

本區的發展歷史，約自清道光二十五年(1845年)起，於九份溪及金瓜石溪交會處及大竿林溪等處，開始有零星農田、茶園的闢墾；至光緒十四年(1888年)，相傳先民入墾金瓜石，於埤尾建草寮五座開始耕作，即今之「五號寮」。而隔了2年，當時臺灣巡撫劉銘傳率領工人興築臺北、基隆間的鐵路，在七堵架設鐵橋(今大華橋)時，工人於河中發現砂金的蹤影，這是第一次較具體地披露金九地區有黃金蹤影的紀錄(連橫/臺灣通史)。而後有冒險家往上尋求金礦砂的源頭，在光緒十九年(1893年)發現了九份金礦脈「小金瓜露頭」。

緊接著在發現小金瓜露頭的隔年，西元1894年(或稱3年後的1897年，年代久遠難以考證)，金瓜石聚落後方的一處突起的岩嶂，也被人發現是一個露天的金礦脈，因形似一個金瓜，而被命名為「大金瓜露頭」。黃金的魅力是一般人難以抵擋的，在懷著淘金致富的夢想下，各方淘金客開始湧入，在石尾、樹梅坪、帽峰與內九份溪兩側，結草為廬，遂行金礦的露天開採。大金瓜山頭高度原本為海拔660公尺，在大量開墾及採掘的情形下，整個山頭足足降低了106公尺之多！對於這座如今已不復見、只存在於老一輩記憶中、年輕人只能耳聞的「大金瓜露頭」而言，其實正是金瓜石採金產業代表性的發韌之作。

前清時期，金瓜石地區自發現金礦脈後，金礦採掘大興，清廷設置了砂金署來管理；旋即在光緒二十一年(1895年)，日本於甲午戰爭打敗清廷，於四月十四日訂定馬關條約，依約將臺澎地區割讓與日本。同年九月，日本當局即仿清制設「砂金署」於瑞芳，正式接管了這一塊黃金山城。金瓜石的發展自此進入了另一個階段。

由於接管之初，部分抗日志士潛藏於金九礦區，作為對抗日人的基地之一，日本為求嚴格控管，並整頓採礦區的礦權與管理，於是在接管翌年，以經過雞籠山的正南北線為準，劃分為東西兩大礦區，東邊為「金瓜石礦山」，西邊為「瑞芳礦山」，即今之金瓜石與九份；日人田中長兵衛主持之「田中組」，於該年(1896年)10月20日獲東邊之金瓜石礦山礦權。日人藤田傳三郎主持之「藤田組」，也於同年稍早10月8日獲西區之瑞芳礦山礦權。金瓜石與九份也在此時明顯展開了不同調的發展過程，影響至今，也讓黃金兄弟倆呈現了大不同的發展面貌。

金瓜石礦區在官方系統的管理下，雖迭經主管單位的更換，但仍保持較有秩序的管理型態，主事者如田中組、後來的日本鑛業株式會社、光復後的金銅礦物局，以及臺灣金屬礦業公司等，大抵都採有計劃的提供基礎建設、福利措施、與完善的職員、礦工照顧等，運用固定支薪的模式，來進行礦業的經營管理。工人的收入比較穩定、生活所需較齊備而完善，也因此金瓜石礦區的公共設施與採礦設備、廠房都相當進步。

而九份地區的瑞芳礦區，在藤田組不是很能掌握礦民特質與地方文化的情形下，經營不善，必須借重地方人士的協助，並進而轉變為開放出租礦區開採權，再逐步演變成經營權的賣斷，九份地區因此發展出生氣蓬勃、各憑本事的民營化經營型態。日治時期的藤田組以降，歷經臺灣人顏雲年氏、蘇氏、到臺陽公司等，都呈現這種百家爭鳴、活力十足的民營型態，相對也塑造了九份與金瓜石不同的發展面貌，足見政經歷史的演變與住民的生活型態等，都有其最直接的關聯性。

如果將金瓜石地區在日治的50年間(1895至1945年)，國民政府光復以來至金礦宣布停採的43年間(1945至1987年)，以及停採至今的二十餘年間，分成三大階段來審視，可以發現不同的階段，分別對金瓜石地區的發產生不同意義、不同程度的影響。

日治時期，日人著重在對於地方資源的開發採擷，豐富的礦藏當然是主要的對象，基於此，達成最大產量的目標一經張舉，依日本民族的特性，會仔細地關照好各個環節，諸如設備、技術、制度、礦民管理等，可以說日本人為這塊地方建置了相當完備的開發基礎。時光推移，多年後的今日來切磋當時的時空背景，可謂其完成了相當程度的「貢獻」，多項實體的建設與人民的教化，與他們實際上掠奪而去的資源相較，可視為一來一往，堪稱扯平。

光復後時期，國民政府接管之後原則上仍延續先前的開發規模，且因應國共對戰與國際情勢，以及礦體本身漸趨匱乏的因素，採金與煉銅成為兩大並行的方向，並愈見消長之勢。從1948年成立金銅礦物局、1955年改組為臺灣金屬礦業股份有限公司，以及1972年成立濂洞煉銅廠、1977年落成的禮樂煉銅廠等發展過程，都可見其演變的軌跡。

而自1987年正式宣佈金瓜石礦山停採之後，金瓜石地區的發展就呈現出起起伏伏的尷尬狀態。採礦事業結束必然導致人口外移、住民生活型態及結構改變等現象，黃金年代不再，黃金故鄉金瓜石似乎必然地趨於落寞。但是隨著民智更趨多元，精緻文化的需求與風氣適時揚起，金瓜石憑藉著其擁有的豐富遺跡，也像生命萬物一般，自然尋到了它的出路。隨著1989年侯孝賢「悲情城市」電影在金瓜石中山堂舉行全世界首映典禮；地方文史與藝文工作者、及學術研究單位等，逐漸重視本區豐富的歷史意涵，而舉行各式研究與研討；1992年王童的電影「無言的山丘」；1994年吳念真執導「多桑」；更多的公部門相關單位、社區營造團體等，各界就像是共同演出一場自發性的接力賽，一棒接一棒地將金瓜石地區另一個春天迎接出來，屬於金瓜石的多采歷史，其實仍然躍勁有力地不斷延續著。