小西弓金矿床位于甘肃北山造山带南部,矿体受NWW向次级断裂控制,赋矿围岩主要为中元古界西尖山群变质岩。成矿过程可分为3个阶段:石英-黄铁矿阶段(早阶段)、石英-多金属硫化物阶段(主成矿阶段)和石英-碳酸盐阶段(晚阶段)。对主成矿阶段石英中的流体包裹体、微量元素和氢、氧同位素开展研究,以期查明成矿流体性质,探讨矿床成因。主成矿阶段石英中主要发育气液两相水溶液包裹体、CO₂-H₂O三相包裹体和纯液相CO₂包裹体,均一温度介于194~397℃,盐度为2.2%~8.9%NaCl_eqv,密度为0.63~0.98 g/cm³。利用CO₂-H₂O三相包裹体计算出主成矿阶段流体包裹体捕获压力为257~395 MPa,成矿深度为9.5~14.6 km。流体包裹体测温、激光拉曼光谱分析与石英微量元素特征表明,成矿流体为中高温、低盐度、中低密度的CO₂-H₂O-NaCl±CH₄体系,且具有相对还原性的特点。主成矿阶段石英的δD_V-SMOW值为-100.2‰~-75.6‰,δ¹⁸O_H2O值为+4.15‰~+8.31‰,主成矿阶段流体以变质水为主,流体不混溶作用是金富集成矿的重要机制。综合分析认为,小西弓金矿床为中深成造山型金矿床。