平凉市崆峒区大台子锂矿地处华北陆块之鄂尔多斯陆块贺兰山被动陆缘盆地(Pz₁),属平凉一安口镇Fe—Pb—Zn—磷—石膏—芒硝成矿带,构造形迹主要表现为断裂活动。矿区区域范围内属台地浅海相的碳酸盐沉积。自二叠纪开始受海西运动作用,逐渐抬升为陆。沉积发育的山西组(P₁s)和下石盒子组(P₁x)底部与下伏碳酸盐岩不整合接触,在接触带附近的碳酸盐岩母岩受剥蚀、风化,就近沉积于底部的铝土(矿)岩中。矿石中的锂离子在特殊的物理化学条件下与铁镁硅酸盐或铝硅酸盐矿物形成类质同象置换,部分锂离子以类质同象替换镁离子而赋存。区内近物源区的滨海沼泽—泻湖潮坪相沉积体系,高盐度、强蒸发的干燥条件是锂富集的理想场所。