巴基斯坦铅、锌地球化学分布特征与成矿潜力及对特提斯带沉积岩容矿铅锌找矿勘查的启示

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.10.44

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (1): 105-126.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.10.44

• 特提斯成矿带战略资源地球化学调查评价 • 上一篇下一篇

巴基斯坦铅、锌地球化学分布特征与成矿潜力及对特提斯带沉积岩容矿铅锌找矿勘查的启示

张辉善¹^,²^,³(), 宋玉财²^,^*(), 李文昌³^,⁴, 马中平¹, 张晶¹, 洪俊¹, 刘磊⁵, 吕鹏瑞¹, 王志华¹, 张海迪¹, 杨博¹, Naghmah HAIDER⁶, Yasir Shaheen KHALIL⁶, Asad Ali NAREJO⁶

1.中国地质调查局西安地质调查中心自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室, 陕西西安 710054
2.中国地质科学院地质研究所, 北京 100037
3.中国地质调查局成都地质调查中心, 四川成都 610081
4.昆明理工大学国土资源工程学院, 云南昆明 650221
5.长安大学地球科学与资源学院, 陕西西安 710054
6.巴基斯坦地质调查局, 巴基斯坦伊斯兰堡 44000

收稿日期:2024-08-10 修回日期:2024-10-15 出版日期:2025-01-25 发布日期:2025-01-15
通信作者: *宋玉财(1978—),男,博士,研究员,矿床学专业,主要从事沉积岩容矿铅锌成矿作用研究。E-mail: song_yucai@aliyun.com
作者简介:张辉善(1987—),男,博士,高级工程师,矿床学专业,主要从事境外地质调查、铅锌成矿机制和找矿预测研究。E-mail: zhanghuishan.2086@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(92155305);国家自然科学基金项目(42372115);国际地球科学计划项目(IGCP-741);陕西省国际科技合作计划重点项目(2021KWZ-19);中国地质调查局地质调查项目(DD20201159);中国科学院海外科教合作中心部署项目(046GJHZ2023071MI)

Geochemical distribution and metallogenic potential of Pb-Zn in Pakistan and its implications for mineral prospecting in sediment-hosted Pb-Zn deposits in the Tethys belt

ZHANG Huishan¹^,²^,³(), SONG Yucai²^,^*(), LI Wenchang³^,⁴, MA Zhongping¹, ZHANG Jing¹, HONG Jun¹, LIU Lei⁵, LÜ Pengrui¹, WANG Zhihua¹, ZHANG Haidi¹, YANG Bo¹, Naghmah HAIDER⁶, Yasir Shaheen KHALIL⁶, Asad Ali NAREJO⁶

1. MNR Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits, Xi’an Center of Geological Survey, China Geological Survey, Xi’an 710054, China
2. Institute of Geology, Chinese of Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
3. Chengdu Center of Geological Survey, China Geological Survey, Chengdu 610081, China
4. Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650221, China
5. School of Earth Science and Resources, Chang’ an University, Xi’an 710054, China
6. Geological Survey of Pakistan, Islamabad 44000, Pakistan

Received:2024-08-10 Revised:2024-10-15 Online:2025-01-25 Published:2025-01-15

摘要/Abstract

摘要：

巴基斯坦位于青藏高原和伊朗高原之间,是特提斯域的重要组成,已发现有一些铅锌矿床和矿点。受地质工作程度低、缺少系统的地质勘查和投入等因素的影响,目前铅锌成矿规律和成矿区带延伸情况不清,成矿潜力不明。低密度地球化学调查是研究铅锌等金属元素分布特征、快速圈定成矿预测区和分析铅锌成矿潜力的有效方法。本文基于巴基斯坦1∶1 000 000低密度地球化学调查结果,阐述了巴基斯坦铅、锌元素地球化学背景和异常分布特征,结合铅锌矿床成矿地质背景、成矿类型和关键控矿要素,圈定了有利的铅锌找矿预测区,同时预测潜在的矿床类型,为铅锌找矿勘查提供依据。研究表明,巴基斯坦全境基岩出露区铅元素在水系沉积物中的含量为0.37~155.90 μg/g,平均含量为13.44 μg/g,高于地壳克拉克值。锌元素在水系沉积物中的含量为1.78~288.70 μg/g,平均含量为52.10 μg/g,低于地壳克拉克值。根据92%累频为异常下限(Pb含量为18.4 μg/g,Zn含量为76.0 μg/g)共圈定18个铅地球化学异常和24个锌地球化学异常、9处铅锌矿找矿预测区,划分3个主要成矿系列,提出巴基斯坦中南部胡兹达尔—贝拉地区和奎达地区具有寻找沉积岩容矿有关的SEDEX和MVT型铅锌矿较大潜力。该区向西与伊朗的萨南达季—锡尔詹铅锌成矿带连接,向东延伸到中国的甜水海—三江铅锌成矿带,是特提斯巨型沉积岩容矿铅锌成矿带的重要组成,特提斯带内其他成矿带和地区仍具有寻找该类型铅锌矿的较大潜力。

关键词: 特提斯, 成矿潜力, 地球化学调查, 沉积岩容矿铅锌矿, SEDEX和MVT型, 巴基斯坦

Abstract:

Pakistan, which is located between the Tibetan and Iranian Plateaus, is an important part of the Tethys Domain, where some lead-zinc deposits and ore occurrences have been revealed. The metallogenic pattern and the extend of lead-zinc mineralization zones, however, are unclear due to lack of systematic geological investigation, and the metallogenic potential of lead and zinc in Pakinstan remains undetermined. The low-density geochemical survey is an effective method to address the above issues. Based on the results of the 1∶1000000 low-density geochemical survey in Pakistan, this paper describes the geochemical background and geochemical anomaly distribution characteristics of lead and zinc in Pakistan. Combined with the regional geology and metallogeny, types, and key ore-controlling factors of lead-zinc deposits, favorable prospective areas are delineated and potential ore deposit types are proposed, providing the foundation for lead and zinc prospecting and exploration. The results show that the content of lead in stream sediments in the bedrock outcrop area of Pakistan ranged between 0.37-155.90 μg/g, with an average value of 13.44 μg/g, which is higher than the Clark value of the crust. The content of zinc varied from 1.78 to 288.70 μg/g, with an average value of 52.10 μg/g, which is lower than the Clark value of the crust. According to 92% cumulative frequency as the lower limit of anomaly (Pb = 18.4 μg/g, Zn = 76.0 μg/g), a total of 18 lead geochemical anomalies, 24 zinc geochemical anomalies, nine lead-zinc prospective areas were delineated, and three main metallogenic series were identified. It is suggested that the Khuzdar-Rasbela and Quetta areas of south-central Pakistan have great prospecting potential for SEDEX and MVT lead-zinc deposits. This region—connecting with the Sanandagi-Sirjan lead-zinc metallogenic belt of Iran to the west, extending to the Tianshuihai-Sanjiang lead-zinc metallogenic belt of China to the east—is an important component of the giant metallogenic belt of the Tethys hosting sedimentary lead-zinc deposits, and this type of lead-zinc deposits may also be found in other metallogenic belts and areas of the Tethys belt.

Key words: Tethy, metallogenic potential, geochemical survey, sedimentary lead-zinc deposits, SEDEX and MVT, Pakistan

中图分类号:

P632

张辉善, 宋玉财, 李文昌, 马中平, 张晶, 洪俊, 刘磊, 吕鹏瑞, 王志华, 张海迪, 杨博, Naghmah HAIDER, Yasir Shaheen KHALIL, Asad Ali NAREJO. 巴基斯坦铅、锌地球化学分布特征与成矿潜力及对特提斯带沉积岩容矿铅锌找矿勘查的启示[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 105-126.

ZHANG Huishan, SONG Yucai, LI Wenchang, MA Zhongping, ZHANG Jing, HONG Jun, LIU Lei, LÜ Pengrui, WANG Zhihua, ZHANG Haidi, YANG Bo, Naghmah HAIDER, Yasir Shaheen KHALIL, Asad Ali NAREJO. Geochemical distribution and metallogenic potential of Pb-Zn in Pakistan and its implications for mineral prospecting in sediment-hosted Pb-Zn deposits in the Tethys belt[J]. Earth Science Frontiers, 2025, 32(1): 105-126.

图/表 22

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元素	最大值	最小值	平均值	平均差	中位数	标准离差	方差	偏度	峰度	异常下限
Pb	155.90	0.37	13.44	4.98	12.90	8.22	67.53	4.95	66.38	18.4
Zn	288.70	1.78	52.10	21.31	49.57	27.01	729.45	0.75	2.12	76.0

元素	最大值	最小值	平均值	平均差	中位数	标准离差	方差	偏度	峰度	异常下限
Pb	155.90	0.37	13.44	4.98	12.90	8.22	67.53	4.95	66.38	18.4
Zn	288.70	1.78	52.10	21.31	49.57	27.01	729.45	0.75	2.12	76.0

元素	单元代号	样品数量/件	平均值/ (μg·g^-1)	最小值/ (μg·g^-1)	最大值/ (μg·g^-1)	标准离差/ (μg·g^-1)	均方差/ (μg·g^-1)
Pb	1	107	19.37	0.72	50.68	65.38	8.09
	2	300	11.16	1.42	52.13	50.93	7.14
	3	246	18.62	1.54	155.90	157.15	12.54
	4	379	14.93	4.31	136.73	56.27	7.50
	5	145	11.06	1.08	28.53	22.68	4.76
	6	199	13.15	4.28	45.66	17.38	4.17
	7	1 088	11.45	0.37	116.59	51.01	7.14
Zn	1	107	58.02	3.77	134.05	511.99	22.63
	2	300	67.86	15.59	133.69	304.68	17.46
	3	246	66.86	9.61	170.66	602.70	24.55
	4	379	41.07	10.10	102.97	296.17	17.21
	5	145	31.91	4.99	82.90	238.92	15.46
	6	199	65.87	21.95	288.70	581.15	24.11
	7	1 088	47.49	1.78	143.70	894.33	29.91

元素	单元代号	样品数量/件	平均值/ (μg·g^-1)	最小值/ (μg·g^-1)	最大值/ (μg·g^-1)	标准离差/ (μg·g^-1)	均方差/ (μg·g^-1)
Pb	1	107	19.37	0.72	50.68	65.38	8.09
	2	300	11.16	1.42	52.13	50.93	7.14
	3	246	18.62	1.54	155.90	157.15	12.54
	4	379	14.93	4.31	136.73	56.27	7.50
	5	145	11.06	1.08	28.53	22.68	4.76
	6	199	13.15	4.28	45.66	17.38	4.17
	7	1 088	11.45	0.37	116.59	51.01	7.14
Zn	1	107	58.02	3.77	134.05	511.99	22.63
	2	300	67.86	15.59	133.69	304.68	17.46
	3	246	66.86	9.61	170.66	602.70	24.55
	4	379	41.07	10.10	102.97	296.17	17.21
	5	145	31.91	4.99	82.90	238.92	15.46
	6	199	65.87	21.95	288.70	581.15	24.11
	7	1 088	47.49	1.78	143.70	894.33	29.91

异常编号	面积/km²	样品数量/件	异常编号	面积/km²	样品数量/件
Pb01	1 844.16	13	Pb10	758.44	7
Pb02	1 084.65	9	Pb11	2 255.80	14
Pb03	781.86	5	Pb12	11 487.88	80
Pb04	781.95	6	Pb13	2 945.04	15
Pb05	854.68	5	Pb14	7 195.06	35
Pb06	662.54	6	Pb15	2 942.27	20
Pb07	2 948.19	14	Pb16	1 430.34	4
Pb08	6 258.94	51	Pb17	10 047.64	41
Pb09	1 413.71	9	Pb18	2 171.95	11

巴基斯坦铅、锌地球化学分布特征与成矿潜力及对特提斯带沉积岩容矿铅锌找矿勘查的启示

Geochemical distribution and metallogenic potential of Pb-Zn in Pakistan and its implications for mineral prospecting in sediment-hosted Pb-Zn deposits in the Tethys belt

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异常编号	面积/km²	样品数量/件	异常编号	面积/km²	样品数量/件
Zn01	7 747.74	37	Zn13	4 157.54	28
Zn02	59.276 5	2	Zn14	6 801.25	28
Zn03	3 422.47	15	Zn15	1 567.30	13
Zn04	2 216.71	8	Zn16	1 693.19	8
Zn05	980.84	4	Zn17	58.554 8	2
Zn06	444.65	6	Zn18	41.29	2
Zn07	756.51	3	Zn19	8 102.18	41
Zn08	88.85	2	Zn20	1 404.28	9
Zn09	1 585.79	12	Zn21	599.06	6
Zn10	1 414.70	11	Zn22	57.33	2
Zn11	1 563.91	5	Zn23	1 041.01	6
Zn12	8 170.52	71	Zn24	1 142.74	9

成矿系列	矿床类型	典型矿床	元素异常组合特征
与沉积岩容矿有关的铅锌多金属成矿系列	MVT型	新疆火烧云;青海多才玛和东莫扎抓;巴基斯坦苏迈; 陕西马元	成矿元素:Pb、Zn和Ag;伴生元素:Cd、Mo、As、Sb和Hg等。Pb、Zn、Ag和Cd异常套合较好,有浓度分带,Mo、As、Sb和Hg等元素具有一定异常显示
与沉积岩容矿有关的铅锌多金属成矿系列	SEDEX型	巴基斯坦杜达和贡尕;美国红狗	成矿元素:Pb、Zn和Ag;伴生元素:Cd、Ba、As和Sb等。Pb和Zn异常套合较好,有浓度分带,Pb和Ba异常有一定显示,其他异常有浓度分带,与主成矿元素有一定套合
与火山-沉积岩容矿有关的铅锌多金属成矿系列	VMS型	新疆阿齐山和可可塔勒;四川呷村	成矿元素:Pb、Zn和Ag;伴生元素:As、Sb、Bi、Mn、Cd和Hg等。Pb和Zn异常套合较好,有浓度分带,Pb、Ag、Mn和Cd异常强度大,异常浓集中心较显著,其他元素有一定异常显示
与岩浆-热液活动有关的铅锌多金属成矿系列	夕卡岩型	新疆维宝;内蒙古白音诺尔;湖南宝山;青海什多龙	成矿元素:Pb、Zn和Ag,伴生元素:Au、Ag、As、Sb、Cd、W、Sn、Mo、Bi和In等,Pb、Zn、Ag、Pb和Cd异常套合较好,有浓度分带,其他元素具有一定异常显示
	隐爆角砾岩型	西藏纳如松多;江西冷水坑	成矿元素:Pb和Zn,伴生元素:Au、Ag、As和Mo等,异常强度均较大
	浅成低温热液型	西藏斯弄多;新疆东天山照壁山	成矿元素:Pb和Zn,伴生元素:Au、Mo、Ag、As和Sb等,Pb、Zn、Au、Mo和Ag异常强度较大,其他元素具有一定异常显示

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Avg和排序		Var和排序		Pfd和排序		Qm和排序
异常编号	Avg	异常编号	Var	异常编号	Pfd	异常编号	Qm
Pb02	32.65	Pb10	2 194.57	Pb10	3 642.14	Pb12	4 901 369.48
Pb10	30.54	Pb02	1 301.15	Pb02	2 309.11	Pb10	2 762 360.04
Pb16	27.71	Pb12	303.69	Pb12	426.66	Pb02	2 504 577.07
Pb12	25.85	Pb03	234.82	Pb03	234.77	Pb15	670 203.16
Pb15	25.36	Pb15	165.30	Pb15	227.78	Pb14	536 433.33
Pb14	24.79	Pb01	113.15	Pb01	110.87	Pb17	492 045.47
Pb17	23.56	Pb14	55.33	Pb14	74.56	Pb01	204 459.65
Pb18	23.01	Pb17	38.25	Pb17	48.97	Pb03	183 553.82
Pb06	22.11	Pb08	26.61	Pb08	29.08	Pb08	182 004.82
Pb11	21.33	Pb04	22.49	Pb06	23.61	Pb18	38 262.34
Pb13	21.28	Pb06	19.65	Pb04	22.91	Pb11	30 717.12
Pb09	20.39	Pb18	14.09	Pb16	18.81	Pb16	26 910.36
Pb07	20.37	Pb16	12.49	Pb18	17.62	Pb13	25 306.07
Pb05	20.18	Pb11	11.74	Pb11	13.62	Pb04	17 913.93
Pb08	20.10	Pb05	9.83	Pb05	10.78	Pb06	15 643.53
Pb04	18.74	Pb13	7.43	Pb13	8.59	Pb09	9 333.09
Pb03	18.40	Pb09	5.96	Pb09	6.60	Pb05	9 213.96
Pb01	18.03	Pb07	2.43	Pb07	2.69	Pb07	7 925.46

Avg和排序		Var和排序		Pfd和排序		Qm和排序
异常编号	Avg	异常编号	Var	异常编号	Pfd	异常编号	Qm
Pb02	32.65	Pb10	2 194.57	Pb10	3 642.14	Pb12	4 901 369.48
Pb10	30.54	Pb02	1 301.15	Pb02	2 309.11	Pb10	2 762 360.04
Pb16	27.71	Pb12	303.69	Pb12	426.66	Pb02	2 504 577.07
Pb12	25.85	Pb03	234.82	Pb03	234.77	Pb15	670 203.16
Pb15	25.36	Pb15	165.30	Pb15	227.78	Pb14	536 433.33
Pb14	24.79	Pb01	113.15	Pb01	110.87	Pb17	492 045.47
Pb17	23.56	Pb14	55.33	Pb14	74.56	Pb01	204 459.65
Pb18	23.01	Pb17	38.25	Pb17	48.97	Pb03	183 553.82
Pb06	22.11	Pb08	26.61	Pb08	29.08	Pb08	182 004.82
Pb11	21.33	Pb04	22.49	Pb06	23.61	Pb18	38 262.34
Pb13	21.28	Pb06	19.65	Pb04	22.91	Pb11	30 717.12
Pb09	20.39	Pb18	14.09	Pb16	18.81	Pb16	26 910.36
Pb07	20.37	Pb16	12.49	Pb18	17.62	Pb13	25 306.07
Pb05	20.18	Pb11	11.74	Pb11	13.62	Pb04	17 913.93
Pb08	20.10	Pb05	9.83	Pb05	10.78	Pb06	15 643.53
Pb04	18.74	Pb13	7.43	Pb13	8.59	Pb09	9 333.09
Pb03	18.40	Pb09	5.96	Pb09	6.60	Pb05	9 213.96
Pb01	18.03	Pb07	2.43	Pb07	2.69	Pb07	7 925.46

Avg和排序
异常编号	Avg	异常编号	Var	异常编号	Pfd	异常编号	Qm
Zn15	27.01	Zn15	187.87	Zn15	66.77	Zn15	104 652.89
Zn23	24.20	Zn04	147.09	Zn04	30.69	Zn01	88 392.65
Zn24	21.49	Zn07	114.38	Zn23	24.28	Zn19	81 163.34
Zn09	20.29	Zn19	76.52	Zn07	23.43	Zn04	68 041.06
Zn10	19.33	Zn23	76.27	Zn24	13.35	Zn14	44 802.53
Zn14	18.93	Zn01	65.72	Zn01	11.41	Zn12	35 533.86
Zn12	18.48	Zn06	56.93	Zn06	10.44	Zn23	25 278.22
Zn13	18.15	Zn24	47.19	Zn19	10.02	Zn07	17 722.92
Zn11	17.88	Zn14	26.45	Zn14	6.59	Zn24	15 250.95
Zn16	16.71	Zn12	17.88	Zn09	4.66	Zn13	13 463.23
Zn04	15.86	Zn09	17.44	Zn12	4.35	Zn03	8 519.79
Zn07	15.57	Zn03	13.87	Zn13	3.24	Zn09	7 384.65
Zn05	15.22	Zn13	13.56	Zn03	2.49	Zn06	4 640.08
Zn06	13.93	Zn05	8.97	Zn05	1.80	Zn16	2 284.60
Zn21	13.66	Zn10	6.27	Zn10	1.59	Zn10	2 256.32
Zn03	13.64	Zn16	6.14	Zn16	1.35	Zn05	1 762.31
Zn01	13.19	Zn21	5.62	Zn21	1.01	Zn11	806.68
Zn19	9.95	Zn11	2.19	Zn11	0.52	Zn21	605.59
Zn20	4.82	Zn20	0.66	Zn20	0.04	Zn20	58.66

Avg和排序
异常编号	Avg	异常编号	Var	异常编号	Pfd	异常编号	Qm
Zn15	27.01	Zn15	187.87	Zn15	66.77	Zn15	104 652.89
Zn23	24.20	Zn04	147.09	Zn04	30.69	Zn01	88 392.65
Zn24	21.49	Zn07	114.38	Zn23	24.28	Zn19	81 163.34
Zn09	20.29	Zn19	76.52	Zn07	23.43	Zn04	68 041.06
Zn10	19.33	Zn23	76.27	Zn24	13.35	Zn14	44 802.53
Zn14	18.93	Zn01	65.72	Zn01	11.41	Zn12	35 533.86
Zn12	18.48	Zn06	56.93	Zn06	10.44	Zn23	25 278.22
Zn13	18.15	Zn24	47.19	Zn19	10.02	Zn07	17 722.92
Zn11	17.88	Zn14	26.45	Zn14	6.59	Zn24	15 250.95
Zn16	16.71	Zn12	17.88	Zn09	4.66	Zn13	13 463.23
Zn04	15.86	Zn09	17.44	Zn12	4.35	Zn03	8 519.79
Zn07	15.57	Zn03	13.87	Zn13	3.24	Zn09	7 384.65
Zn05	15.22	Zn13	13.56	Zn03	2.49	Zn06	4 640.08
Zn06	13.93	Zn05	8.97	Zn05	1.80	Zn16	2 284.60
Zn21	13.66	Zn10	6.27	Zn10	1.59	Zn10	2 256.32
Zn03	13.64	Zn16	6.14	Zn16	1.35	Zn05	1 762.31
Zn01	13.19	Zn21	5.62	Zn21	1.01	Zn11	806.68
Zn19	9.95	Zn11	2.19	Zn11	0.52	Zn21	605.59
Zn20	4.82	Zn20	0.66	Zn20	0.04	Zn20	58.66