采用矿石薄片鉴定、矿物参数自动分析系统检测、电子探针分析对光石沟铀矿床铀的赋存状态进行研究。结果表明,光石沟铀矿床铀矿物主要为晶质铀矿,铀石、钍石、钍铀矿、含铀独居石含量很低。晶质铀矿主要呈稀疏浸染状分布在脉石矿物粒间,与钾长石连生密切,其次与黑云母连生,常见锆石和石英包体。铀石主要与方解石、黄铁矿(白铁矿)连生,组成细小环边断续分布于部分晶质铀矿周边。钍铀矿、钍石呈包裹体赋存于独居石中,独居石呈星散状分布于脉石矿物中。根据铀矿物的赋存状态,光石沟铀矿床成矿期可划分为岩浆期和热液期两个成矿期次,其中岩浆期的矿物组合为晶质铀矿、钾长石和黑云母,热液期的矿物组合为铀石、方解石和黄铁矿(白铁矿)。