北川米黄大理石矿区位于四川盆地西北缘龙门山前山地带，属浅——中切割的低中山地形地貌区。海拔高度从400米至1450米不等。矿区属亚热带季风气候，四季分明，气候温和湿润，降雨量充沛日照充足，全年无霜期211天，最高气温34.5℃、最低气温-3℃、年平均气温15.74℃，年均降雨量1300㎜/年，

雨季多集中在6-9月，全年均适合野外矿山地质及采矿工作。北川米黄大理石开采矿区在大地构造位置上处于扬子陆块西北边缘，以“江油大断裂”为界的龙门山前陆推覆——冲断带与四川陆盆的川西北前陆盆地交接部位。地层分区上属扬子地层区龙门山分区北段。该区地壳运动从前震旦系中条旋廻到第三系以后的喜马拉雅旋廻在本区均有不同程度的反映。受印支运动晚幕的影响，三叠系及以前的地层全部褶皱，构成龙门山推覆——冲断带皱形。燕山运动在四川盆地主要表现为频繁的震荡升降，在山前坳陷带发育成磨拉石建造。燕山晚期的整体抬升，导致白垩系及第三系地层缺失。喜山运动早幕，由于强大的水平推挤力，致使中生带盖层发生褶皱和断裂，并促使龙门山推覆——冲断带进一步发展和定型。矿区除缺失第三系、白垩系外从第四系至寨武系地层均有出露，尤其以通口、香泉、永安一带为中心，泥盆系——三叠系的浅海相碳酸盐沉积特别发育，构成了三叠系中统天井山组和雷口坡组相交的500—700米特大厚层的灰岩、白云质灰岩、白云岩地层，因受岩浆岩体侵入遭受热力、强力挤压等变质作用而形成具有与其它大理石不一样特质的大理石矿床。