矿区位于南京市北郊幕府山西段，距中央门约2.5公里。矿山有专用铁路与沪宁线相接，矿山北侧之长江有矿山专用码头，交通十分方便。
矿区处于幕府山复式背斜轴部，出露地层有上震旦统灯影组，寒武系幕府山组、炮台山组、观音台组等。褶皱及断裂构造发育，并见有正长斑岩脉。
含矿地层为灯影组、幕府山组、炮台山组及观音台组。矿层分别厚210米、45米、50米、120米，总厚425米。矿体呈层状，按其分布由南至北可分为四个矿体，各矿体由页岩所隔，其中一号矿体由幕府山组、炮台山组、观音台组白云岩组成；二号与四号矿体由灯影组白云岩组成；三号矿体由幕府山组白云岩组成。4个矿体沿走向已控制长700—1200米，沿倾向控制宽50—250米。矿石结构有细晶质结构、微晶质结构、隐晶质结构、鲕状结构等，矿石构造有块状、层状、涡旋状、角砾状等。矿石矿物成分主要为白云石。各矿体平均化学成分：MgO 20.12%—20.62%、SiO2 2.39%—3.68%、CaO 30.22%—31.35%、磷 0.008%—0.07%、酸不溶物 1.12%—3.51%。质量符合熔剂、耐火材料要求。全区矿石各级储量品级总平均可达Ⅰ级品，而全部工业储量品级平均可达特级品。矿床成因类型属浅海相沉积轻微变质矿床。
幕府山白云岩矿于1944年由日本人发现，日本“华矿调查班”于1944年10月26日至11月12日进行调查，由江头喜市著有《南京市幕府山白云石矿调查报告》，获矿石储量2亿吨，可供利用的储量1.67亿吨，
1958年12月，南京市白云石矿提交了《1958年基建投资建议书》，估计幕府山白云岩矿储量5.57亿吨，其中可供利用的储量5.01亿吨。
1960年5月6日，江苏省冶金工业局地质勘探总队第一地质勘探队蔺雨时、孙永理、李增坤等，为满足钢铁工业辅助原料的需求，对幕府山白云岩矿进行了踏勘，于1960年5月9日提交了《南京幕府山白云石矿报告》，估算矿量9.99亿吨。
1962年，江苏省冶金工业局决定进行该矿勘探工作，并要求提交可供利用的储量6000万吨。江苏省冶金工业局地质勘探总队第一地质勘探队蔺雨时、张庙贵、王守仁等人，于1962—1964年以钻探和槽探为主要手段对该矿进行勘探工作，投入的主要工作量：钻孔7个，进尺1173米，槽探8422立方米。1965年4月提交了《南京市幕府山白云石矿床总结报告》，获可供利用的储量5676万吨。为合理采矿提供了可靠依据。
幕府山白云岩矿是一个有40多年开采历史的大型冶金辅助原料矿山基地，现由南京市白云石矿开采，所产矿石定点供应宝钢、马钢、武钢等大型钢铁企业。该矿注意充分利用贫矿和拓宽矿石使用领域，每年利用表内贫矿混合配成成品矿5万吨以上；1958年以来开展白云岩深加工，生产出玻璃、陶瓷、化工用的白云岩粉；1988年又建成金属镁分厂，目前年产金属镁300吨，镁合金200吨，经济效益明显提高。