华阳川矿床位于秦岭造山带后陆冲段褶皱带的小秦岭成矿带内，是国内外成矿类型特殊的大规模的铀多金属矿床。通过对代表性的矿样磨制的光薄片进行光学显微镜以及扫描电子显微镜、电子探针等现代分析测试方法，主要对华阳川矿床矿石矿物学开展了较为系统的研究，为矿床成因研究和采矿工艺提供科学依据。
　　华阳川矿床中太古代TTG片麻岩套是矿床主要的赋矿围岩，矿区经过了多期的变形变质作用、岩浆侵入及构造活动等，地质构造复杂，褶皱、断裂发育，NW向华阳川断裂控制了区内含矿脉岩的展布，分布在混合伟晶岩和石英碳酸岩中的热液蚀变作用与铀铅矿化密切相关。矿床的成矿过程主要划分为伟晶期、高中温热液期、中低温热液期、表生期这四个成矿期，其中铌钛铀矿主要形成于高中温热液晚期至中低温热液早期，方铅矿主要形成于高中温热液晚期至低温热液期。
　　华阳川铀矿床矿石矿物主要呈自形—半自形的粒状结构，环带结构以及包含结构等，矿石的构造比较简单，主要以斑点状构造、稀疏浸染状、脉状、网脉状构造为主，有时可见局部小团块铌钛铀矿。其中矿石中的铀矿物主要以铌钛铀矿、晶质铀矿为主，含有较少量的铀钍石，其他金属矿物包括：黄铁矿、方铅矿、磁铁矿等，脉石矿物主要有方解石、钾长石、钠长石、黑云母、褐帘石、独居石、磷灰石、榍石、重晶石等。铀矿物主要形成于伟晶岩脉和碳酸岩脉破碎带中。在伟晶岩脉中，铀矿物与黑云母、褐帘石、磷灰石、榍石矿物形成矿物共生组合；在碳酸岩脉中，铀矿物存在于钾长石、石英、方解石等矿物粒间和裂隙内。
　　通过电子探针微区分析和面扫描探明铀主要以铌钛铀矿、晶质铀矿等独立铀矿物的形式赋存，剩余少量的铀可能以类质同象或吸附的形式存在。依据重砂分析法分离含铀矿物以及电子探针分析矿物中铀的含量，得出铀在各矿物中的分配情况，铌钛铀矿与晶质铀矿UO2的占比分别为78.14%和15.31%，而与铀矿物共生的其它矿物UO2的所占比例较低。