马元地区楠木树铅锌矿床是位于四川盆地北缘碑坝穹隆构造带南部的重要铅锌矿床之一,铅锌矿床赋矿地层为震旦系灯影组上段第三岩性层角砾状白云岩,大量的天然沥青和铅锌矿共生/伴生在一起,矿体明显受控于灯影组地层,呈层状、似层状产出,矿物组合简单。研究区内具有优质烃源岩和生储盖组合,曾发育米仓山古油藏,朱家坝地区接近米仓山古油藏东部油水界面,受后期构造运动破坏,古油藏仅残留下天然沥青。野外及标本观察发现天然沥青主要赋存在灯影组白云岩和风化壳中,早期沥青呈脉状、细脉状;晚期沥青主要呈球颗状、液滴状、块状、不规则状。在重晶石和闪锌矿包裹体中含有机成因CH4,表明有机质与铅锌成矿具有密不可分的联系。研究区内郭家坝组和灯影组烃源岩均为有机质演化程度较高的腐泥型有机质,郭家坝组TOC均大于0.96%,而灯影组TOC均低于0.43%。因此,楠木树铅锌矿床中天然沥青来源为下寒武统郭家坝组。不同形态特征天然沥青反射率(Rb)介于2.87%～4.73%之间,镜质体反射率(Ro)均大于2.0%,有机质为过成熟阶段。天然沥青和烃源岩正构烷烃特征表明机质来源于海洋低等浮游生物、细菌以及藻类等,沉积环境为具有一定盐度的还原沉积环境,经历了热降解作用和一定程度生物降解作用;萜烷类化合物特征表明有机质及烃源岩形成具有一定盐度环境;出烷类化合物特征表明有机质来源于前寒武纪低等浮游植物(特别是蓝绿藻和褐藻)的混合来源。天然沥青和碳质板岩的微量元素及稀土元素在各个元素富集或亏损程度和配分曲线的走势特征都非常相似。天然沥青碳同位素平均值为-33.4‰,硫同位素平均值为20.85‰,与铅锌矿硫同位素特征相似。通过对天然沥青—烃源岩有机地球化学对比、族组分对比、生物标志化合物特征对比、稀土微量元素特征对比以及干酪根碳硫同位素特征对比,表明天然沥青与下寒武统郭家坝组碳质板岩特征相似,有机质来源为下寒武统郭家坝组碳质板岩。在物质来源上,下寒武统郭家坝组地层既是铅锌成矿物质来源,又是油气成藏物质来源,即为“双源层”;在时间关系上,研究区内主要发育有两期古油藏,铅锌矿主要成矿时间在晚寒武世末至早奥陶世初期之间(486.7±3.1Ma),铅锌成矿仅可能与第一期古油藏有关。郭家坝组是富含有机质和成矿元素的“双源层”,在持续埋深过程中,有机质达到生烃门限就开始生烃、排烃过程,在油气初次运移过程萃取出大量的Pb、Zn等成矿元素,由于烃类自身特征进行二次运移至储层中形成第一期古油藏,含矿流体同时或者先后运移,随后南郑上升活动较强烈,地层温度、压力增大,含矿流体带来的热量使烃类发生短暂热裂解作用和TSR反应,还原性H2S使Pb、Zn络合物全部沉淀形成铅锌矿。