Месторождения никеля возникали в различные геологические эпохи. В среднем протерозое, и, возможно, в палеозое сформировались медно-никелевые месторождения Канадского (район Седбери и оз. Линн) и Скандинавского (Петсамо, Мончегорск в СССР, месторождения Норвегии и Финляндии) щитов. В палеозое преобладали гидротермальные кобальт-никелевые месторождения (Ховуаксы в Тувинской АССР), а в раннемезозойское время образовались месторождения медно-никелевых руд в Норильском районе и в Африке. Формирование силикатных никелевых руд, связанных с корой выветривания ультраосновных массивов, также происходило в различные эпохи: раннепалеозойскую (месторождения Бразилии), позднепалеозойскую и мезозойскую (месторождения Урала), мезозойскую и кайнозойскую (месторождения Греции, Новой Каледонии, Кубы и Индонезии).
Собственно магматические медно-никелевые месторождения занимают в земной коре строго определенное положение: они возникают на щитах либо на краях активизированных платформ и тяготеют к наиболее мобильным участкам. Отличительной особенностью платформенных месторождений является сближенность процессов их формирования во времени. Для месторождений, расположенных на щитах (Седбери в Канаде), последовательность событий была иной и эпоха внедрения материнского интрузива отделена очень большим промежутком времени от эпохи непосредственного образования массивных руд.
Основной путь образования месторождений — это ликвация, обусловленная снижением растворимости сернистых соединений Fe, Ni и Cu с понижением температуры. Ликвация может происходить по-разному в зависимости от содержания в кристаллизующейся магме Fe, S, SiO2 и Al2O3. По экспериментальным данным Я. И. Ольшанского [1950 г.], присутствие Fe и S в силикатном расплаве повышает растворимость сульфидов, а добавка в расплав SiO2 и Al2O3, наоборот, уменьшает ее и способствует ликвации. М. Н. Годлевский [1968 г.] намечает две возможные схемы кристаллизационной дифференциации трапповой базальтовой магмы:
1) по мере кристаллизации расплав все более обогащается железом, препятствующим ликвации. Образуются породы типа феррогаббро;
2) при кристаллизации содержание железа в расплаве непрерывно падает, а за счет вплавления сланцев происходит обогащение его Al2O3 и SiO2, что ведет к ликвации расплава с образованием скоплений сульфидов.
Образовавшиеся в результате ликвации магмы сульфидный и силикатный расплавы в дальнейшем кристаллизуются независимо друг от друга, причем выделение силикатов опережает кристаллизацию сульфидов на 200—300° С (М. Н. Годлевский и др.).
В зависимости от геологической и тектонической обстановки сульфиды могли оставаться на месте, образуя скопления сингенетичных руд, или проникать в трещины в теле интрузива и зоны дробления по контакту с вмещающими породами, формируя «отщепленные» тела эпигенетических медно-никелевых руд.
В условиях медленного охлаждения и спокойного застывания интрузии (внутрикамерная дифференциация) сульфиды кристаллизовались в промежутках между силикатными минералами, образуя руды с сидеронитовыми структурами или чаще всего в виде капель опускались вниз с образованием донных (у контакта с подстилающими породами) и висячих (на некотором расстоянии от дна интрузии) залежей. В условиях неспокойной тектонической обстановки сульфиды могли быть отжаты и инъецированы с образованием сплошных руд, залегающих в форме жил и пластовых тел. Я. И. Ольшанский показал, что сульфидный расплав характеризуется текучестью, значительно превышающей текучесть воды.
Таким образом, медно-никелевые месторождения образуются в результате как ликвационно-магматических, так и инъекционных процессов. К инъекционным относятся брекчиевидные рудыкраевых залежей месторождений Фруд (район Седбери), жильные тела месторождений Томпсон (Канада), Мончегорска и др.
Оба процесса формирования сульфидных медно-никелевых руд протекали при температуре 600—700°С (температура распада титано-магнетита) в последовательности: никельсодержащий пирротин — пентландит — халькопирит. Более поздние минералы борнит и миллерит. Таким образом, к концу процесса происходило обогащение расплава, а затем раствора медью и уменьшение концентраций железа и серы.
На щитах рудоносные массивы основных и ультраосновных пород внедрялись в зоны пересечения разрывных нарушений и в период становления подвергались стратификации. В них развиты горизонты пород с вкрапленным оруденением, а также секущие «расслоенность» крутопадающие рудные жилы. В зонах брекчирования, развитых по контакту массивов с вмещающими породами, образуются богатые брекчиевые руды.
Месторождения, возникшие на краях активизированных платформ, приурочены к наиболее поздним дериватам расслоенных интрузивов основного состава. Оруденение локализуется в нижних горизонтах дифференцированных интрузий или в подстилающих породах. Отдельные месторождения контролируются зонами разрывов и нарушений на крыльях и бортах положительных и отрицательных пликативных структур различных порядков типа мульд, валов и куполов (на платформах), а также синклинальных складок и куполов (на щитах). Предполагается, что источником никельсодержащих магм являются особые выплавки «хондритового» слоя мантии, промежуточные по составу между базальтами и дунитами.
Геологические условия формирования гидротермальных никель-кобальтовых месторождений пока в деталях не установлены. Тем не менее одна общая особенность выявляется достаточно отчетливо: среди пород, слагающих рудоносные площади, на той или иной глубине залегают основные или ультраосновные массивы. Предполагается, что гидротермальные растворы, просачиваясь через гипербазиты, обогащались никелем и кобальтом.
Месторождения, связанные с корой выветривания, возникают в условиях латеритного выветривания ультраосновных пород. В зависимости от геологического строения рудоносных площадей, наличия или отсутствия карбонатных пород и особенностей строения рельефа возникают рудные залежи различной формы: плащеобразные, жилообразные и более сложные, приуроченные к карстовым полостям.