北大河铁矿位于北祁连西段,柳沟峡—小柳沟元古宙、加里东期铁铜钨铅锌钼金成矿带,通过对矿床地质特征的研究和与区域内桦树沟组含铁建造形成的铁矿床在沉积环境、含矿岩系特征、铁矿石厚度变化规律、岩相变化规律及主要铁矿石特征方面对比,认为本矿床为北祁连西段典型的沉积变质型铁矿。