大田铀矿床位于扬子陆块西缘康滇地轴中段,矿区内出露地层为古元古界康定群咱里组,矿体主要产于咱里组一、二段碎裂的混合岩化斜长角闪岩、含黑云母混合岩中。混合岩化斜长角闪岩型矿石w(SiO₂)54.50%~57.13%,w(Na₂O)2.07%~5.68%;含黑云母混合岩型矿石w(SiO₂)67.31%~85.24%,w(Na₂O)1.45%~4.31%,显示成矿作用伴有硅质增加和钠质交代作用。矿石稀土元素配分型式为右倾型,δEu为0.17~0.46,指示铀成矿与深熔作用晚期结晶分异形成的熔融体有关。铀矿体的形成和分布受韧—脆性构造系统、钠质交代蚀变、不同岩性结构面、含碳(石墨)层位、变质深熔作用等因素控制。电子探针数据显示,区内铀矿物主要为晶质铀矿(UO₂:81.93%~86.96%)、钛铀矿(UO₂:52.49%~62.41%,TiO₂:16.91%~23.52%),显示高温成矿作用特点。矿床成因类型为与构造有关的变质热液矿床。