大水井矿区位于杨子板块滇东台褶带,西为绿汁江断裂,东为小江断裂,紧邻普渡河断裂。矿区主要地层岩性为碳酸盐岩和基性火山岩,赋矿地层为二叠系地层,主要控矿岩石为辉绿岩。矿区成矿受地层、构造、岩性、气候条件、地形地貌等因素控制。