Η σημαντικότερη μεταλλοφορία του Λαυρίου αποτελεί η τύπου αντικατάστασης στο μάρμαρο (carbonate replacement – manto type) από μεικτά θειούχα ορυκτά και σχηματίστηκαν υπό τη μορφή κοιτών (στρωματοειδών, σακοειδών και φλεβικών) αντικατάστασης, εντός του μαρμάρου ή και στις επαφές μαρμάρου – σχιστολίθων. Διακρίνονται τρεις μεταλλοφόρες επαφές:
α) Μεταξύ ανώτερου μαρμάρου – σχιστολίθων (Upper Unit),
β) Μεταξύ ανώτερου μαρμάρου και σχιστολίθων Καισαριανής και
γ) Μεταξύ κατώτερου μαρμάρου και σχιστολίθων Καισαριανής. Στον εν λόγω τύπο χαρακτηριστική είναι παρουσία αποφύσεων (επιγενετικά), τις οποίες οι μεταλλευτές του Λαυρίου ονόμαζαν «Griffons» και «Croiseurs» (Skarpelis, 2007).
Επίσης, παρατηρούνται εμφανίσεις στρωματοειδών ή φλεβοειδών μεταλλευμάτων τύπου skarn, μέσα σε ρωγμές των κερατιτών και του ανώτερου μαρμάρου, στην περιοχή της Πλάκας. Χαρακτηριστική είναι και η παρουσία συμπαγών κοιτασμάτων μαγνητίτη, που διασχίζονται από τα μικτά θειούχα μεταλλεύματα και σε βάθος ≈ 2 km (Economou et al., 1981; Tsokas et al., 1998).
Στην περιοχή της Πλάκας και σε άμεση σχέση με την μεταλλοφορία τύπου skarn απαντάται ο τύπος χωρίς-skarn αντικατάσταση ανθρακικών πετρωμάτων (Skarpelis, 2007), όπου εμφανίζεται στην επαφή του skarn με το μετα-σωματωμένο σχηματισμό του ανώτερου μαρμάρου και των σχιστολίθων της Καισαριανής και ουσιαστικά αποτελεί έναν ενδιάμεσο τύπο μεταλλοφορίας μεταξύ skarn και manto. Επίσης, υπάρχουν και μεταλλοφορίες φλεβικού τύπου, όπως το «Φιλόνι 80», μεταλλοφορία πορφυριτικού τύπου μολυβδαινίτη και μεταλλοφορία εντός λατυποπαγών πορφυριτικών γρανοδιοριτικών πετρωμάτων (Voudouris et al., 2007; Bonsall et al., 2011). Επίσης, υπάρχουν και μεταλλοφορίες φλεβικού τύπου, όπως το «Φιλόνι 80», μεταλλοφορία πορφυριτικού τύπου μολυβδαινίτη και μεταλλοφορία εντός λατυποπαγών πορφυριτικών γρανοδιοριτικών πετρωμάτων (Voudouris et al., 2007; Bonsall et al., 2011)
Τα μικτά θειούχα μεταλλεύματα αποτελούν τη σημαντικότερη μεταλλοφορία, η οποία ορυκτολογικά συνίσταται από θειούχα όπως αργυρούχος γαληνίτης (PbS), σφαλερίτης (ZnS) και σιδηροπυρίτης (FeS2), ενώ επουσιωδώς απαντά πλήθος άλλων θειούχων ορυκτών και θειοαλάτων (Skarpelis, 2007). Ακόμη απαντώνται σιδηρομαγγανιούχα μεταλλεύματα, ενώ θεωρείται σημαντική η εμφάνιση των υπεργενετικών ορυκτών κερουσίτης (PbCO3) και σμιθσονίτης (ή καλαμίνα ZnCO3).
Τα μεταλλεύματα είναι υδροθερμικής προέλευσης, επιθερμικά και συνδέονται, πιθανώς γενετικά με τον πλουτωνίτη, απόφυση του οποίου αποτελεί ο γρανοδιορίτης της Πλάκας και οι ευρίτες (Bonsall et al., 2011).
Η μεταλλογένεση πραγματοποιήθηκε μεταξύ 11.9 και 8.3 Ma (12-8 Ma) σύμφωνα με τις σχετικές ραδιοχρονολογήσεις των πλουτώνιων πετρωμάτων του Λαυρίου, καθώς ελέγχεται από το ρήγμα αποκόλλησης (detachment fault) μεταξύ της Ανώτερης και Κατώτερης Ενότητας (Liati et. al., 2009).