甘肃白银厂铜多金属矿田为北祁连山块状硫化物矿床成矿省最为典型且最为重要的一个矿田。该矿田包括5个工业矿床,分别为折腰山大型Cu-Zn矿床、火焰山中型Cu-Zn矿床、铜厂沟小型Zn-Pb-Cu型矿床、小铁山大型Pb-Zn-Cu型矿床及四个圈Pb-Zn-Cu型矿床。本文以小铁山矿床为重点解剖对象,通过流体包裹体、同位素地球化学研究揭示了成矿物质来源、成矿流体的来源及物理化学性质,结合区域构造演化和成矿年代学资料对矿床成因进行探讨,并初步建立矿床成矿模式。小铁山矿床产于石英角斑质凝灰岩中,在空间上呈现有规律的带状展布。矿体上盘主要呈NEE向层状、透镜状产出,下盘主要呈脉状、网脉状产出。矿石类型有块状黄铁矿矿石、块状黄铜矿-黄铁矿矿石、块状闪锌矿-方铅矿-黄铁矿矿石、块状黄铜矿-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿矿石、浸染状黄铜矿-黄铁矿矿石、浸染状闪锌矿-方铅矿-黄铁矿矿石、浸染状黄铜矿-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿矿石、石英脉型铜矿石。近矿围岩蚀变以绿泥石化、绢云母化、硅化、重晶石化为主。硫、铅同位素及单矿物微量元素研究表明,小铁山成矿物质来源为该区的火山岩建造-细碧角斑岩系;氦、氩、氢、氧同位素及包裹体研究表明,成矿流体为火山作用带来的岩浆热液与海水的混合流体。通过流体包裹体研究,表明成矿流体在运移过程中为中高温、中低盐度、富Cl-和SO42-、贫F-的H20-NaCl-CO2-CH4体系的流体,处于相对氧化及酸性环境下,而在成矿过程中转为中低温中等盐度的富S2-的H2O-NaCl-CO2-CH4体系的流体,处于相对还原及中性环境下。同时根据对蚀变特征矿物重晶石、绿泥石进行电子探针研究,再一次验证成矿流体从成矿前期到成矿阶段过程中,存在着典型的酸碱及氧化还原变化过程。通过对白银厂火山岩进行成矿年代分析,结果表明,该区火山岩成岩时间约为468～472Ma,一般认为该类型的矿床成矿时代与成岩时代一致,所以推断成矿是奥陶纪陆缘岛弧环境下形成的。在成矿过程中矿体下盘脉状-网脉状含矿石英脉往往代表了矿化热液上升通道的遗迹,深部继续活动的酸性火山岩分凝出携带一定金属的热液,其穿过长英质火山岩系沿着破裂岩石的裂隙或者断裂系统向上排泄,当接近海底时才开始沉淀,部分热液沿高度渗透性的火山碎屑岩层“弥散式”侧向运移形成网脉状矿带,而当热流体继续上涌时,排泄入海的热水遇到了冷海水并进行大量混合导致氧化硅、重晶石和铁氧化物在海底快速堆积形成似层状的固结壳,当重晶石以及含铁建造迅速形成盖层后,起到屏蔽作用,隔绝了海水与上升热液的混合,岩浆热液通过裂隙通道继续往上运移,搬运大量成矿物质,这种流体与对流循环的海水发生混合,促使了矿床的形成。