矽卡岩型铁矿床是我国铁矿资源的重要保障,研究与之形成有关岩浆的源区、岩浆成因及物理化学条件对研究矽卡岩铁矿形成机理十分必要。本文通过研究中关铁矿床闪长岩体中角闪石和磷灰石的BSE结构及相应的主量和微量元素成分变化,来查明成矿岩浆源区、岩浆混合及地壳混染过程,以及由这些过程导致的岩浆物理化学条件变化,最终提出形成中关矽卡岩铁矿床所必备的岩浆条件。研究结果表明:中关铁矿成矿岩浆经历双重岩浆房系统,深部岩浆房内,角闪石斑晶结晶于温度平均943℃、压力平均315 MPa、氧逸度平均ΔNNO+0.34、含水量平均5.97%环境;浅部岩浆房内,角闪石基质结晶于温度平均773℃、压力平均89 MPa、相对高氧逸度(平均ΔNNO+1.5)和相对贫水(平均4.87%)而富挥发分Cl(平均0.15%)的环境。角闪石Al₂O₃成分变化范围是5%~13%,磷灰石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(i)值变化范围是0.7053‰~0.7076‰,两者都指示其成矿岩浆主要为幔源,并混合少量壳源物质。成矿岩体中磷灰石BSE图像显示其具有核边结构,且核部亮度一般大于边部。磷灰石核部主要富集SiO₂、MnO、Ga、稀土等元素;边部富集SO₃、Na₂O、Cl元素,且边部δEu值比核部更高。角闪石斑晶与基质以及磷灰石核边结构的成分演化都表明,成矿岩浆向上侵位过程中经历了膏岩层混染、地壳物质混合和流体出溶作用,导致岩浆氧逸度和Cl含量显著提高,促进了岩浆中挥发分和Fe的富集。综上所述,膏岩层混染或壳源岩浆混合作用以及浅成侵位是形成中关矽卡岩富铁矿床的必备条件。