五道沟金矿位于太平岭金-铜多金属成矿带,矿体呈脉状赋存于下二叠统双桥子组碳质板岩中,并严格受NE向断裂控制。根据野外观察和岩相学研究,将五道沟金矿成矿划分为早期石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-碳酸盐阶段3个阶段,其中石英-黄铁矿阶段为主要成矿阶段。石英流体包裹体显微测温和拉曼光谱分析表明,金成矿期流体为中低温、低盐度的含CO₂流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体是岩浆水和大气降水的混合流体。黄铁矿微量元素特征表明矿区内黄铁矿为岩浆热液成因;矿石硫同位素数据显示其具有岩浆硫和地层硫的混合特征。铅同位素组成图上,矿石铅、围岩铅和岩浆岩铅三者呈线性关系,具有同源特征,矿石中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值明显高于围岩的相应值,暗示了矿石铅为围岩铅淋滤产物。矿石同位素特征表明双桥子组碳质板岩应为金矿矿源层。综合矿床地质特征、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素分析,认为五道沟金矿为造山型金矿