碳硅泥岩型铀矿在西南地区具有分布广、层位多的特点。目前已探明铀矿床10个，矿点76个，占本区工业储量总数的32.29%。铀矿受地层、岩性和断裂构造的控制，分布在西秦岭褶皱带、扬子准地台和江南古陆，构成若尔盖铀成矿带和黔中铀成矿带。根据铀矿化赋存岩性，可以进一步划分成三个亚类：碳硅质角砾岩型、碳酸盐岩型和磷块岩型。
5.2.3.1 碳硅质角砾岩型铀矿化
这类矿床主要分布在西秦岭褶皱带及扬子准地台西部边缘，赋存在浅变质海相碳硅质岩及其之间的过渡性岩石中，受断裂构造控制。
（1）铀矿产出的大地构造位置
铀矿化主要产于下志留统，而中元古界昆阳群、会理群及上震旦统水晶组、灯影组、下寒武统邱家河组、鲁家坪组、上泥盆统危关群皆有零星铀矿化，但不具工业意义。主要岩性为一套碳质板岩、千枚岩、硅质岩、硅灰岩及硅质岩与灰岩之间的过渡岩石。含铀地层分布在地台、古陆、古隆起或水下隆起边缘，为滨海、浅海、海湾潟湖沉积环境。
（2）铀矿产于海相浅变质硅质岩中
碳硅质角砾岩型铀矿的含铀地层主要分布在西秦岭褶皱带扬子准地台西部边缘中晚元古界及下古生界中，属于冒地槽沉积的产物，经区域动力变质作用形成浅变质岩系。含铀丰度（5～13）×10-6，最高35×10-6，为正常岩性的3～5倍。
含铀地层主要为一套富含有机质、碳质和黄铁矿的细碎屑岩和生物化学沉积，多为薄层、互层、韵律性强，具水平及微细水平层理、含铀丰度高、伴生多种金属元素和初始富集的铀源层，经过后期构造热液和地下水作用，形成后生富集矿床。
（3）铀矿产出特征
碳硅质角砾岩型铀矿，矿体主要呈层状、似层状、透镜状、扁豆状等。铀矿化产于层间破碎带或斜切断裂破碎带中，平行排列，断续出现。矿体产状与地层或构造产状基本一致，一般倾角较陡。矿体长数米至数十米，最长达数百米，厚数十厘米至数米，最厚达21m，中等品位。
1）矿石类型：工业类型以碳酸盐岩型、硅酸盐岩型为主。矿石自然类型为碳质板岩型、千枚岩、泥质板岩型及一系列的过渡性岩石类型。矿石结构以胶状为主，其次为粒状、球粒状、环带状。矿石主要以角砾状、细脉状为主。
2）矿石物质成分：含铀矿物为沥青铀矿。其他金属矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、斑铜矿等，均呈细粒分散状。非金属矿物为石英、方解石、白云石、重晶石等。次生铀矿物有铜铀云母、钙铀云母、钒钙铀矿等。
3）铀的赋存状态：以分散吸附为主，铀矿物次之，分布于含碳过渡岩、含碳硅岩和构造角砾岩中，产出形式呈脉状、胶状团块、网脉状充填于岩石的破碎带、胶结物中，常与显微球粒状黄铁矿或闪锌矿共生；吸附分散状铀常存在于黏土矿物和有机质中。
4）围岩蚀变：不够明显，一般见弱硅化、褪色化、黏土化、绿泥石化、白云岩化、碳酸盐化和黄铁矿化。
（4）铀矿富集条件
碳硅质角砾岩型铀矿受岩性和断裂多重控制，具明显的层控性和多层性特点。其中下志留统是碳硅质角砾岩型铀矿工业矿体的主要产出层位，其他含铀层仅见矿点、矿化点。含矿地层的共同特点是富含有机质、碳质，其值高出正常值2.7～6.5倍，含铀丰度高出2～3倍。有机质、碳质既是还原剂，又是吸附剂，它的大量存在表明当时海盆处于封闭、半封闭的还原环境，有利于有机质、碳质、P2O5等对铀的还原吸附沉淀，形成初始富集的铀源层，并赋存于不整合、假整合沉积间断的风化剥蚀面上。铀矿与断裂发育程度紧密相关。铀矿化往往受顺层构造或层间构造破碎带的控制，与地层产状基本一致。
5.2.3.2 碳酸盐岩型铀矿化
该类铀矿主要分布于上扬子台褶带的贵州中部和北部，川东南、黔西、滇东也有产出。区内矿床2个，矿点27个。震旦系至三叠系中都有含矿层展布，铀矿化主要分布于中下寒武统和下二叠统中。
（1）铀矿产出的大地构造部位
碳酸盐岩型铀矿在扬子准地台分布广泛，含矿层十分发育。通常分布于古陆、古隆起边缘的陆表海，为滨海、海湾、潟湖、浅滩封闭、半封闭海相碳酸盐岩沉积。
（2）铀矿产于海相碳酸盐岩蚀变带
碳酸盐岩构造蚀变带型铀矿为海相碳酸盐岩台地沉积，经历了广海陆棚边缘→台地边缘浅滩→开阔海台地→局限海台地的发育过程，以开阔海碳酸盐岩台地相为主。铀矿化赋存在开阔海台地相与局限海台地相的变异或过渡部位。凡碳酸盐岩发育较好的地层都不同程度有含铀层的分布，其中以下寒武统清虚洞组、中寒武统石冷水组和下二叠统茅口组矿化较好；有504矿床和102矿床产出。含铀丰度（5.2～7）×10-6，最高40×10-6。含矿主岩为含泥质、碳质、有机质细晶灰岩，鲕状灰岩，细晶-微晶白云岩，生物碎屑灰岩等。含矿碳酸盐岩具有易破、易碎、易蚀变的特点，经后期热液蚀变形成的金属硫化物构造蚀变带及层间破碎带为黑色蚀变角砾岩、蚀变硅质岩、蚀变白云岩，结构、构造矿物成分与原岩有明显区别，反映了含矿主岩经历了强烈的交代作用。铀矿赋存于中下寒武统清虚洞组、石冷水组及下二叠统茅口组海相碳酸盐岩建造中。含矿层多为半封闭、封闭的沉积环境，为富含有机质、碳质、金属硫化物的白云岩、灰岩。后经构造热液或地下热水的作用，形成各种黑色构造蚀变带，铀矿化与黑色构造蚀变带的关系极为密切。
（3）铀矿产出特征
矿体形态：矿体形态复杂，主要呈透镜状、似层状，其次为扁豆状等。矿体沿倾向延深比沿走向延伸稳定，长10～50m，最长270m，沿倾向延深30～70m，最深达180m，厚度0.8～3m，最厚18m，品位0.05%～0.1%，最高为0.199%。
1）矿石类型：以碳酸盐岩型为主，部分为硅酸岩型。岩性为泥质、有机质白云岩，微晶白云岩，生物碎屑灰岩等。矿石构造为角砾状、脉状、细脉状，矿石以胶状结构为主。
2）铀的存在形式：以吸附状、有机质络合物及含铀黄铁矿为主，存在于构造蚀变角砾岩中。原生沥青铀矿呈粒状、浸染状、细脉状、团块状。
3）矿物共生组合：金属矿物有黄铁矿、赤铁矿、辉锑矿、辉钼矿、硫铁镍矿、方铅矿、辰砂、自然铜等。非金属矿物有方解石、萤石、重晶石、石英、玉髓、蛋白石、绢云母、石墨等。
4）围岩蚀变：只要为硅化和黑色蚀变。硅化多产于构造角砾岩中。黑色蚀变由硅质、有机质、碳质、沥青质、石墨及金属硫化物等组成。矿物赋存于黑色蚀变硅化角砾岩中并普遍硅化。重晶石化在部分矿化点亦可见到。
（4）铀矿富集条件
该类铀矿的形成经历了同生沉积、成岩富集、后生改造三个阶段，前两个阶段形成铀源层和富铀体，后一阶段形成矿床。因此，铀矿化受地层、岩性、岩相、沉积环境及断裂构造的多重控制。含矿地层具有层位多、分布广、矿化度低的特点。铀矿分布在地台、古陆、古隆起的边缘，为稳定的地台型碳酸盐岩沉积。含矿层展布在不整合、假整合等沉积间断的风化剥蚀面上。各种断裂构造、破碎带、节理裂隙成为含铀热液的运移通道和聚集场所，对铀矿的形成起了重要的控制作用。因此该类矿多赋存在两组断裂构造带的复合交汇部位，而具有成生联系的次级“人”字形构造、层间破碎带、构造角砾岩带、构造膨胀收缩，往往是铀矿富集地段。灰黑色、黑色富含有机质、碳质、金属硫化物所形成的黑色构造蚀变带，对来自围岩和下伏地层的富铀溶液，具有很强的吸附作用，是铀成矿和富集的重要因素。
5.2.3.3 磷块岩型铀矿化
该类铀矿主要分布于上扬子台褶带的贵州中部和北部，川西龙门山地区也有分布。区内已发现金沙703矿床为一中型矿床，其他均为矿化点。震旦系至三叠系中都有含矿层展布，铀矿化主要分布于上震旦统、中下寒武统和泥盆系地层中。磷块岩的地球化学特征显示磷块岩中U含量高于相邻层位其他岩石（吴祥和等，1996）。这种P与U的组合特征在贵州磷块岩中十分普遍，甚至在部分区域形成黑色岩系磷块岩型铀矿床，如703矿床。磷块岩型铀矿床，是西南地区碳硅泥岩型铀矿的重要类型之一。研究该类矿床的成因，对于完善整个西南地区碳硅泥岩型铀矿床成矿体系具有重要意义。
我国含铀磷块岩主要产在下寒武统，其中扬子地台西缘含铀磷块岩也不例外，从陕西汉中—滇中沿扬子地台西缘，北起汉中宁强—四川峨眉—雷波—会东—云南滇中晋宁长达1000km，到南缘贵州境内磷块岩广泛分布，含铀磷块岩系主要赋存于下寒武统底部与上震旦统顶部，与含铀磷块岩型铀矿化关系密切的是下寒武统。沉积相几乎都为淹没台地或者浅水、半深水陆棚相；磷块岩层不论在横向上或在垂向上都明显发育于硅质岩类与白云岩、黑色岩系互层的交接部位。
（1）铀矿产出的大地构造部位
磷块岩型铀矿在扬子准地台分布广泛，含矿层十分发育。金沙磷块岩型铀矿床位于扬子准地台上扬子台褶带东南缘，松林-岩孔背斜北西翼。背斜两翼依次分布寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系和侏罗系地层，缺失志留系、泥盆系和石炭系。矿区构造线方向以NE向为主，断层走向与褶皱轴向基本一致，断层性质多为长扭性正断层。
（2）含铀磷矿地层
研究区含铀磷块岩系主要赋存于下寒武统与上震旦统接触界面上，在汉中称宽川铺组、四川峨眉称九老洞组，雷波、会东一直延至云南昆明一带相当于筇竹寺组，贵州织金戈仲伍组，贵州铜仁九门冲组底部留茶坡组顶部，遵义牛蹄塘组底部戈仲伍组顶部，麻江牛蹄塘组，它们都可以和贵州牛蹄塘组相对比，下寒武统牛蹄塘组（
（3）矿物岩石特征
结合各矿点综合研究，含铀磷块岩矿石呈深灰、灰黑色，表面粗糙。矿石结构以隐晶质及胶状结构为主，其次有生物碎屑结构，再次为角砾状结构。矿石矿物成分主要为胶磷矿（呈隐晶质及胶状），其次是碳磷灰石或者黏土矿物（隐晶质），其他伴生石英（细、微粒）、有机质（浸染充填）、重晶石（细、微粒）、黄铁矿（细小颗粒）、海绿石（细粒及隐晶质）、绢云母等。在织金新华矿段含稀土及铀、钒元素，目前未见到独立矿物。根据吴祥和等的研究，其中织金戈仲伍矿区P2O5：8.05%～37.26%，U：0.001%～0.28%，铜仁坝黄矿区顶部矿层为结核状磷块岩，P2O5：4%～8%，U：0.002%～0.25%，Mo：0.012%～1.29%，V2O5：0.013%～0.760%；上下矿层为角砾状磷块岩 P2O5：7.67%～33.74%，U：0.006%～0.050%，Mo：0%～0.03%，V2O5：0.154%～0.800%。根据样品检测及前人的研究，P2O5与U含量两者呈正相关，说明铀和磷在成因上有一定联系，可能是共同沉积，只是磷块岩含铀偏低，呈分散状，没有见到独立铀矿物，具体原因还需进一步研究。
（4）磷块岩成因及铀、磷元素的来源与富集
扬子地台西缘，曾经有许多地质学者研究过。讨论的中心涉及磷质来源、沉积环境等问题。磷质来源是研究矿床成因的核心问题，目前提出的有上升洋流成磷、陆源汲取成矿、生物聚磷成矿、火山喷发成矿及交代成矿等学说。根据对研究区磷矿床特征所做的分析，认为扬子地台西缘早寒武世磷矿的磷质主要来源于富磷上升洋流，其次是陆源磷被带入海洋转化成溶解磷酸盐，经沉积、风暴改造，然后又随洋流沿着陆坡缓坡带回到浅水陆棚，沿途随机富集析出而形成诸多大型矿床。
从磷块岩的成因可以看出，磷块岩如此大规模的出现，一方面主要因为海相热水（泉）沉积作用，在晚震旦-早寒武世本区为扬子古陆东南缘，为与伸展构造背景有关的被动大陆边缘斜坡上的裂陷盆地，经深切的同沉积断裂活动，使上地幔有关元素被热水（泉）循环体系带至裂陷盆地中，在相对深水的还原条件下，形成黑色沉积岩系，包括磷块岩，伴生有U、V、Ni、Mo和贵重金属；另一方面是因为之前古陆侵入的大量酸性花岗岩中呈分散状态的包括磷、铀在内的各种元素，经风化剥蚀、冲刷、溶解淋滤出来，再搬运而入扬子古海海盆凹陷地区。随着澄江运动影响，一部分铀元素呈离子状态存在于海水之中，同时上述古陆也仍然裸露于海面之上继续遭受风化剥蚀，使铀元素继续不断地随着大量的岩屑而流入海水之中。晚震旦世末期地壳上升造成与早寒武世初期两地层之间的沉积间断，使原来一部分富集在碳质页岩中的铀元素又复溶解，从而更增加了铀元素的物质来源，为早寒武世初期铀元素的富集成矿提供了先决的条件。与此同时，磷质的来源与铀元素来源一致，只是由于丰度不一样决定了是否成矿。
（5）含铀磷块岩成磷期岩相古地理
关于磷块岩岩相古地理前人已作过详细研究。根据吴祥和等人的分类，本研究将含铀磷块岩成磷期岩相古地理整理如下：
1）磷质生物碎屑浅滩相：属于淹没台地相组，见于织金戈仲伍等地。底部为延伸不稳定的磷质角砾岩层，其中磷块岩角砾岩向上有增多的趋势，属潮道滞留沉积。其上为薄至中厚层状含磷质生物碎屑细晶白云岩和薄层状白云质生物屑砂屑磷块岩，发育透镜状、波状层理及双向交错层理，反映了强烈潮汐作用下形成的一种生物碎屑滩。
2）磷质缓坡滑塌相：属于陆棚相组，分布于铜仁、万山一带及遵义、余庆等地。在铜仁黄坝地区表现为含铀和重稀土元素的滑塌角砾岩，砾间一般无填隙物，偶见少量碳质黏土岩。在遵义松林新土沟一带，在水下侵蚀间断面上见有滞留角砾岩，未见滑塌沉积。这一时期海平面突然上升，地壳继续沉降，小壳动物和碳酸盐生成率跟不上海平面上升，结果浅滩生长中断，出现无沉积状态，形成硬底界面，海平面升到最高位，水体缺氧，富含钒钼镍等金属的黑色页岩，被认为是缺氧水层的沉积代表。结核状磷块岩和黑色页岩为凝缩层的典型沉积物。
3）磷质缓坡-陆坡相及镍、钼、钒磷质滞积相：属于陆棚相组，见于麻江、三都一带。薄层状的硅质岩和碳质硅岩间夹有少量黑色黏土岩，底部为硅质磷块岩，发育水平纹层，富含黄铁矿；在黑色黏土岩中含凝胶状磷块岩结核或小扁豆体，并含有V、U元素。底部硅质磷块岩成透镜体展布，富含U、V等元素。
（6）含铀磷块岩成矿与构造事件关系
重大地质事件控制着矿物源，影响着整个成矿环境；区域地质事件控制成矿，是矿物源富集成矿的关键因素。发生在西南地区的首要地质事件是上升含磷洋流，由于海平面的上升，携带铀、磷源上升，覆盖整个贵州；然后由于海平面上升到最高位而水体缺氧，形成富含钒钼镍等金属的黑色页岩。在研究区内铀含量相对磷含量少很多，而沉积区面积大，因此出现了“只见星星不见月亮”的情况。因此铀元素富集成矿需要借助相应的构造事件来完成，在铀矿勘查中建议着重构造找矿的思路。