磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)2000吨,经分析知道其中含铁840吨,磁铁矿中Fe3O4的质量为840t÷( 56×3 56×3+16×4 ×100%)=1160t.则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为 1160t 2000t ×100%=58%.故选:D.