Vanadium (V) and uranium (U) are critical elements for the energy and technology industry. They are characterized by low abundance in the earth crust´s rocks, but can be concentrated and give rise to sedimentary mineral deposits as a result of redox processes during sedimentation and diagenesis. The anomalies of V-U in La Sota, Ecuador, are found in black limestones and black calcareous shales of Cretaceous age. Here we present the results of a geochemical study and a multivariate geostatistical analysis, which enables us to infer four different associations: 1) disseminated organic matter in the limestones that hold V and Zn, probably in the form of organometallic complexes; 2) phosphatic minerals and concentrations of U, HREE and Ni, which may be incorporated as trace elements in the phosphates, compatible with sedimentation in an anoxic environment; 3) Ca in carbonates from a marine environment; and, 4) litophile elements associated with detritic minerals, such as quartz, plagioclase, feldspar, micas, clays and oxyhydroxides of Fe-Mn-Ti, produced by weathering and erosion. Our findings suggest that V is associated mainly with the organic matter of marine origin in the bituminous limestones, while U is associated with P, thereby indicating the formation of uraniferous phosphates during sedimentation.El vanadio (V) y el uranio (U) son elementos críticos para la industria energética y tecnológica. Se caracterizan por su baja abundancia en las rocas de la corteza terrestre, pero pueden ser concentrados y dar origen a depósitos minerales sedimentarios como resultado de procesos de redox durante la sedimentación y la diagénesis. Las anomalías de V-U en La Sota, Ecuador, se encuentran en calizas negras y lutitas calcáreas negras del Cretácico. En este trabajo se presentan los resultados de un estudio geoquímico y un análisis multivariante, que permite inferir cuatro asociaciones: 1) materia orgánica diseminada en las calizas que contiene V y Zn, probablemente en forma de complejos organometálicos; 2) minerales fosfatados y concentraciones de U, HREE y Ni, posiblemente incorporados como elementos traza en los fosfatos, compatibles con sedimentación en un ambiente anóxico; 3) Ca contenido en carbonatos de ambientes marinos; y, 4) elementos litófilos asociados a la presencia de minerales detríticos, como cuarzo, plagioclasa, feldespato, micas, arcillas y oxihidróxidos de Fe-Mn-Ti, producidos por meteorización y erosión. Los resultados sugieren que el V está asociado principalmente con la materia orgánica de origen marino diseminada en las calizas bituminosas, mientras que el U está vinculado con el P, lo que indica la formación de fosfatos uraníferos durante la sedimentación.