孟家沟铁矿床位于冀东迁安铁矿北区西矿带孟家沟-北屯-蔡园复向斜褶皱带北端,矿体以平缓开阔的向斜形态赋存于太古宇迁西群三屯营组变质岩中。近年来,随着勘查程度的提高,在孟家沟铁矿床深部发现了第二层铁矿体,为冀东迁安地区铁矿找矿工作开辟了新的找矿空间。但深部铁矿体的研究程度较低,制约了对区域成矿理论的认识。本文通过对孟家沟铁矿床深、浅部矿体地质特征、地球化学特征分析,旨在探讨两层矿体异同之处、判别成矿物质来源及其成矿环境。结果表明孟家沟深、浅部矿体矿石类型均以辉石磁铁石英岩为主,少量二辉磁铁石英岩,磁铁矿含量相差不大,矿石结构与构造基本相同,但浅部的二辉磁铁石英岩含量略多于深部;浅部矿体赋矿围岩岩性较一致,深部矿体赋矿围岩岩性较复杂。深、浅部矿石的主要化学成分为TFe₂O₃和SiO₂,具较低的Al₂O₃、TiO₂和极低的高场强元素(Hf、Sc、Rb、Th)含量,暗示其沉积作用过程中未有陆缘碎屑物质加入。深、浅部矿石均具左倾稀土配分曲线特征,具La、Y正异常和Eu正异常,各种元素比值表明孟家沟铁矿床两层矿体均具有海水和热液流体双重叠加的特征;Ce负异常的缺乏,表明孟家沟铁矿床形成时为缺氧环境。与冀东地区不同变质程度的BIF铁矿进行地球化学特征对比分析结果显示其成矿物质来源一致。