アメリカの自動車産業でデトロイト近郊に自動車産業のBIG3が発達したのは何か地理学上や経済学上の理由はございます？

個人的な意見ですが… 地理学上という点では大きな理由は見当たらないのではないかと思います。
デトロイトはLake St. Clairには近いですが、大きな港はありません。
水運というアドバンテージはさほど無かったと思います。
鉄道網と言う点でも、デトロイトだけが特段有利になるような路線があった訳でもなさそうです。
逆に経済的にと言う点では大いにありそうです。
まず、デトロイトでは1800年代初頭から既に、自動車の前身と言える「馬車」と[自転車」産業が隆盛であった事。
当然これらの製造会社は比較的容易に新しい産業である自動車製造にシフトして行ける技術者や工場などが素地としてあったという事でしょう。
本格的なマス・プロダクションの先駆けであるモデルTを待たずに、ビッグ３の創始者達は既に自動車産業に従事しており、それぞれ現在の3社に集約されるまでにフォードがキャデラック社にいたり、デュラントがビュイックにいたり、はたまたクライスラーがALCOやビュイックにいたりした訳です。
つまり、ビッグ３以前から既にデトロイトは多くの自動車製造会社が集まっており、その多くの前身は馬車や自転車メーカーだったと容易に推測できます。
もっとも、一口にデトロイトと言っても、GMはもともとフリント(デトロイトの北西60マイル=約100㎞）ですし、クライスラーの前身マックスウェルはニューヨーク州です。
フォードはデトロイトの隣のディアボーンなので近いですが、イメージほど小さなエリアに集中していた訳ではありません。
少なくとも、馬車が普通に行き来していた時代に100㎞離れた街は近郊とは呼べないと思います。
結論としては、前身である馬車や自転車メーカーが多くあったところに、仕事で来ていた創業者達が同じミシガン州に設立したけどお互いは(当時としては)言うほど近くなかった。
と言ったところでしょうか。