中国层控晶质菱镁矿矿床产出的地层时代较多，主要有太古宙、元古宙、泥盆纪和三叠纪，其中又以元古宙的菱镁矿最为重要，储量占全国总储量的９５.３４％。各个时代的层控菱镁矿矿床，矿层多产于各地层单元的中上层位，如太古宇粉子山群的明村埠大理岩组（山东）、太古宇赞皇群上部的红鹤组（河北）、元古宇辽河群上部的大石桥组（辽宁）、元古宇野马山群（甘肃）、震旦系上统灯影组（四川）、泥盆系中统上部的萨阿尔明组（新疆）、三叠系上统波里拉里组（西藏）。
从大地构造位置上看，中国层控菱镁矿矿床主要分布于中朝准地台的胶辽台隆（辽宁省营口大石桥至海城一带、山东省掖县一带），其余为山西隆起（河北省邢台县）、华北断坳（安徽省霍丘县）、祁连山褶皱祁连山间隆起带（甘肃省肃北县）、扬子准地台四川台坳（四川省甘洛汉源地区）、冈底斯-念青唐古拉褶皱系那曲褶皱带（西藏自治区类乌齐县）和天山褶皱系南天山冒地槽褶皱带（新疆维吾尔自治区和靖县）。
菱镁矿矿床在区域上的分布主要受白云岩、区域地质构造、区域变质作用和岩浆作用等综合因素控制。白云岩是层控菱镁矿矿床形成的矿源层，对矿层定位起着重要作用。辽宁省营口大石桥至海城一带，含镁碳酸盐岩建造东西向延长５０ｋｍ，厚度稳定，最厚约３ ０００ｍ，为菱镁矿的形成奠定了丰富的物质基础。区域地质构造控制了矿床的分布和规模，尤其是褶皱构造。区域变质作用和岩浆作用有利于菱镁矿成矿作用的进行，如胶辽台隆元古宙发生了绿片岩相至角闪岩相区域变质作用，同时产生了近东西向的复向斜和走向断裂，以及出现混合岩化作用和（或）花岗岩侵位，这为菱镁矿矿床的形成创造了有利的条件。
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