第33卷第3期2021年6月
岩性油气藏
LITHOLOGIC RESERVOIRS
V ol.33No.3Jun.2021
收稿日期：2020-06-30；修回日期：2020-09-03；网络发表日期：2020-09-22
基金项目：北京大学与中国石油勘探开发研究院合作项目“伊拉克Ahdeb 油田下部层系主力油藏碳酸盐岩微相及储层非均质性研究”（编
号：RIPED-2019-JS-378）资助
作者简介：王欢（1991—），女，中国地质大学（北京）在读博士研究生，研究方向为碳酸盐岩储层评价。地址：（100083）北京市海淀区学院
路29号。Email ：*****************
通信作者：刘波（1965—），男，博士，研究员，博士生导师，主要从事盆地构造-沉积演化、石油地质
学等方面的研究工作。Email ：************** 。
文章编号：1673-8926（2021）03-0039-15
DOI ：10.12108/yxyqc.20210304
引用：王欢，刘波，石开波，等.伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化特征.岩性油气藏，2021，33（3）：39-53.
Cite ：W ANG H ，LIU B ，SHI K B ，et al.Characteristics of tectonic-dimentary evolution from Jurassic to Cretaceous in Iraq-Iran area.
Lithologic Rervoirs ，2021，33（3）：39-53.
伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积
演化特征
王
欢1，2
，刘波3，石开波3，刘航宇3，韩
波4
（1.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2.波鸿鲁尔大学地质学、矿物学、
地球物理学学院，德国波鸿44801；3.北京大学地球与空间科学学院，北京100871；
4.中国石油集团测井有限公司技术中心，西安710077）
摘要：为明确伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化特征及其对油气分布的影响，基于前人研究成果及油田相关资料，对该地区侏罗纪—白垩纪沉积相平面分布及纵向演化特征进行研究。结果表明：伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化与新特提斯洋活动密切相关，中侏罗世巴柔期—晚侏罗世提塘期，相对海平面变化控制了该地区沉积演化，沉积模式由碳酸盐岩缓坡模式演化为碳酸盐岩台地模式，最终被厚层蒸发岩充填；早白垩世，南、中大西洋的开启及扩张控制了该时期的沉积演化，沉积模式由早期差异缓坡模式，演化为2期交互出现的河流三角洲和碳酸盐岩单斜缓坡模式；晚白垩世，伊拉克-伊朗地区呈内陆棚盆地相与浅水碳酸盐岩相共同发育的沉积格局，演化模式由碳酸盐岩单斜缓坡，经淹没台地、缓坡+台地模式演化为差异缓坡模式；侏罗纪—白垩纪独特的构造-沉积条件，形成了伊拉克-伊朗地区理想的生储盖组合，晚白垩世以来的构造演化阶段，有效匹配了圈
闭形成和油气运移关键时刻，以上构成了该地区最富含油气的侏罗系及白垩系—新近系含油气系统。这对中东地区区域构造-沉积研究及油气分布预测具有指导意义。
关键词：构造-沉积演化；沉积演化模式；含油气系统；侏罗纪；白垩纪；伊拉克；伊朗中图分类号：TE121.1+1
文献标志码：A
Characteristics of tectonic-dimentary evolution from Jurassic to Cretaceous in Iraq-Iran area
WANG Huan 1，2
，LIU Bo 3，SHI Kaibo 3，LIU Hangyu 3，HAN Bo 4
（1.School of the Earth Sciences and Resources ，China University of Geosciences （Beijing ），Beijing 10083，China ；
2.Institute of Geology ，Mineralogy and Geophysical ，Ruhr University of Bochum ，Bochum 44801，Germany ；
3.School of Earth and Space Sciences ，Peking University ，Beijing 100871，China ；
4.Technology Center ，
China Petroleum Logging Co.Ltd.，CNPC ，Xi'an 710077，China ）
Abstract ：In order to clarify the characteristics of tectonic-dimentary evolution from Jurassic to Cretaceous and
40岩性油气藏第33卷第3期its effect on hydrocarbon distribution，the horizontal distribution and vertical evolution of dimentary facies were studied bad on previous rearch and relevant data of oil fields.The results show that the tectonic-dimentary evolution from Jurassic to Cretaceous is cloly related to the Neo-Tethys Ocean evolution.From Mid-Jurassic Bajocian to Late Jurassic Tithonian，transgression and regression caud by periodic a-level changes have an important effect on dimentary characteristics.The depositional model evolved from carbonate ramp to carbonate platform，and finally filled by evaporate.In the Early Cretaceous，the opening and expansion of the South and Central Atlantic Oceans control the dimentary evolution in this area.The depositional model evolved from the early differential carbonate ramp to two phas of alternating fluvial delta and carbonate ramp.In the Late Creta‐ceous，shallow-water carbonate deposits attached intra-shelf basin were developed together in Iran-Iraq area.The dimentary mode
l evolved into a differential ramp from the monoclinic ramp，submerged platform，and carbon‐ate ramp+platform.The unique tectonic-dimentary evolution from Jurassic to Cretaceous formed an ideal source-rervoir-al asmblage in Iraq-Iran area.The tectonic evolution since the Late Cretaceous made an effe-ctive match between the timing of trap formation and hydrocarbon migration.Ideal source-rervoir-al asm‐blage and perfect timing of trap formation and hydrocarbon migration constituted the most oil-rich Jurassic and Cretaceous-Neogene petroleum systems in Iraq-Iran area.The study has important guiding significance for regio-nal tectonic-dimentary rearch and hydrocarbon distribution prediction in the Middle East.
Key words：tectonic-dimentary evolution；dimentary evolution model；petroleum system；Jurassic；Creta‐ceous；Iraq；Iran
0引言
根据《BP世界能源统计2020》，截至2019年，中东地区石油探明储量在全球总量的占比为48.1%，天然气占比为38.0%。中东地区丰富的油气资源与其地质历史时期长期处于特提斯构造域密切相关，侏罗系及白垩系均为中东地区最重要的储层，其沉积于阿拉伯板块被动陆缘的异常宽缓的浅海陆架之上，埋藏深度浅、沉积厚度大且侧向连续性好［1-2］。前人关于阿拉伯板块区域地质研究取得了丰富
的成果，明确了自前寒武纪以来的大地构造演化及巨层序等时格架下的沉积演化特征［3-4］。针对伊拉克-伊朗地区，集中研究了美索不达米亚平原及阿巴丹平原的构造演化过程［5-8］，重点分析了晚白垩世沉积演化特征［9-12］，深化了对层序、沉积及成岩三者耦合关系及其对储层控制作用的研究［13-16］，但以上多为针对单个油田的研究，缺少对伊拉克-伊朗地区的区域性探索，尤其对中侏罗世巴柔期—晚白垩世康尼亚克期沉积演化及沉积模式缺乏系统认知。此外，区域构造-沉积演化对生、储、盖等地质要素的时空配置关系及油气分布也具有重要影响［17-19］，中东地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化控制了含油气系统及成藏组合［6，20-21］。
基于前人研究成果及相关油田资料，分析伊拉克-伊朗地区中侏罗世巴柔期—晚白垩世康尼亚克期构造-沉积演化过程，以超层序为等时单位，综合研究中侏罗世巴柔期—早白垩世阿尔布期构造对沉积演化的控制作用并建立沉积演化模式；以三级层序最大海泛面及不整合面为界，对伊拉克-伊朗地区典型油田早白垩世晚阿尔布期—晚白垩世康尼亚克期地层进行等时对比并建立沉积演化模式；结合晚白垩世以来阿拉伯板块东北部构造演化特征，分析伊拉克-伊朗地区构造-沉积演化对侏罗系及白垩系—新近系2个主要含油气系统的影响，以期对伊拉克-伊朗地区区域构造-沉积研究及油气分布预测奠定理论基础。
1区域地质背景
伊拉克地区构造上自北东向南西划分为逆冲推覆带、褶皱冲断带（强烈褶皱带、轻微褶皱带）、美索不达米亚平原，以及塞勒曼构造带和鲁特拜构造带，其中美索不达米亚平原进一步划分为幼发拉底次级构造带、底格里斯次级构造带及南部的祖拜尔次级构造带［22-23］。伊朗地区构造上自北东向南西至两伊边界划分为中伊朗陆块、萨南达季—锡尔詹构造带、高角度扎格罗斯带、卢里斯坦及利兹构造带、迪兹富勒湾和阿巴丹平原（图1）［24-25］。本文伊拉克-伊朗地区是指伊拉克东南部美索不达米亚盆地及伊朗西南部扎格罗斯盆地的结合区域，主要为美索不达米亚平原及阿巴丹平原（图1）。
前寒武纪至今，伊拉克-伊朗地区始终处于阿拉伯板块东北部，其构造特征与阿拉伯板块东北部构造演化密切相关，受古特提斯洋及新特提斯洋开启—闭合过程影响，经历了内克拉通盆地、弧后裂
2021年王欢等：伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化特征
41
图1伊拉克-伊朗地区现今构造分带及主要油田分布［23-25］
业已的意思Ⅰ.逆冲推覆带；Ⅱ1.强烈褶皱带；Ⅱ2.轻微褶皱带；Ⅲ1.底格里斯次级构造带；Ⅲ2.幼发拉底次级构造带；Ⅲ3.祖拜尔次级构造带；
Ⅳ.塞勒曼构造带；Ⅴ.鲁特拜构造带；Ⅰ'.中伊朗陆块；Ⅱ'.萨南达季—锡尔詹构造带；Ⅲ'.高角度扎格罗
斯带；
Ⅳ'.卢里斯坦构造带；Ⅴ'.利兹构造带；Ⅳ'.迪兹富勒湾构造带；Ⅶ'.阿巴丹平原
Fig.1Prent tectonic zoning and distribution of main oil fields in Iraq-Iran area
陷盆地、被动陆缘及活动陆缘等4个阶段［3］。①前
寒武纪至晚志留世（610～364Ma ），随着冈瓦纳大陆北部微陆块逐渐裂开，古特提斯洋张开伊始，位于冈瓦纳大陆东北缘的阿拉伯板块处于稳定的内克拉通背景。②晚志留世至中二叠世（364～255Ma ），古特提斯洋闭合，受海西期造山运动的影响，阿拉伯板块为拉张背景下的弧后裂陷盆地，并由3条SW —NE 向构造弧控制次盆的分布［26］。③中二叠世至晚白垩世（255～92Ma ），受新特提斯洋开启—扩张—收缩的影响，阿拉伯板块东北部整体处于被动陆缘环境。其中晚二叠世—早侏罗世（255～182Ma ），随着新特提斯洋开启，萨南达季—锡尔詹陆块及中伊朗陆块与阿拉伯板块逐渐分离，被动陆缘开始形成，在拉张背景下出现美索不达米亚盆地雏形，同时古特提斯洋向东北俯冲至欧亚板块之下
并逐渐收缩消亡［3，23］
。早侏罗世—晚侏罗世（182～149Ma ），新特提斯洋持续扩张，阿拉伯板块东缘进一步拉伸并形成
热沉降，与Bitlis 等微陆块之间形成裂谷，同时板块北部地中海逐渐开启发生热沉
降，阿拉伯板块整体向北倾斜［3，23］
。晚侏罗世—晚白垩世中土伦期（149～92Ma ），随着阿拉伯板块北
部地中海持续扩张，东北部南新特提斯洋以及东南
部印度洋的开启，形成了北部、东北部及东南部沉降被动陆缘。南、中大西洋的张开及快速扩张，推动非洲-阿拉伯板块向东北方向运动，促进了新特提斯洋快速向欧亚板块俯冲及洋内俯冲。值得注意的是，南、中大西洋的快速扩张引起非洲板块中部剪切应力向阿拉伯板块传递，导致阿拉伯板块西部构造隆起，使得阿拉伯板块由向北倾斜转为向东倾
斜，对早白垩世沉积格局产生了重要影响［3，23］
。晚白垩世中土伦期—坎潘期（92～72Ma ），南新特提斯洋闭合，微陆块仰冲到阿拉伯板块之上，新特提斯洋快速收缩，阿拉伯板块东北部由被动陆缘转为
活动陆缘［3，23］
。
④晚白垩世（92Ma ）至今，随着新特提斯洋的关闭，阿拉伯板块东北部经历了多期蛇绿岩发育的洋陆俯冲及托罗斯—扎格罗斯造山带形成的陆陆碰撞，处于活动陆缘［3］。
2层序地层与沉积相特征
Sharland 等［3］将阿拉伯板块寒武系—第四系划分为11个巨层序，其中在中侏罗统至上白垩统识别出AP7—AP9等3个巨层序［图2（a ）］。中—晚侏
国界
研究区
一级构造带边界
次级构造带边界
造山带
主要油田
主要地名
土耳其
叙利
亚伊拉克
里海
土库曼斯坦
阿富
汗
伊朗
沙特阿拉伯
科
威
特
波斯
湾阿曼湾
40°
50°60°
40°30°伊拉克
巴格达
纳贾夫
库特伊马拉
塞马沃
伊朗
fortemedia
哈奈根
科
crayon的音标
威特
波
斯湾
阿巴丹
巴士拉
托
罗
斯
—
扎格
罗
斯
碰撞
带
扎格
罗斯山前断层
迪兹富勒
Majnoon
N.Rumaila
Yadavaran Nasiriyah
Abu Ghurab
Ahdeb
Amara
Noor
Halfaya Azadegan
S.Rumaila
Ⅳ
Ⅴ
Ⅰ
Ⅱ1
Ⅱ2
Ⅲ1
Ⅲ2
Ⅲ3
jeiⅠ'
Ⅱ'
Ⅲ'Ⅳ'
Ⅵ'
Ⅴ'
Ⅶ'
32°
34°
44°
46°
48°
30°
42
岩性油气藏
第33卷第3期
图2伊拉克-伊朗地区中侏罗统—上白垩统层序地层特征
（a ）伊拉克-伊朗地区中侏罗世—晚白垩世地层综合柱状图（据文献［22］修改）；（b ）阿拉伯地区晚白垩世相对海平面变化及三级层序划分（据文献［14］修改）；（c ）伊拉克东南部早白垩世阿尔布期-晚白垩世康尼亚克期三级层序划分；（d ）伊朗西南部早白垩世阿尔布期—
晚白垩世康尼亚克期三级层序划分（据文献［22］修改）。Disc.1.早森诺曼期不整合面；Disc.2.中森
诺曼期不整合面；
Disc.3.森诺曼期—土伦期不整合面；Disc.4.中土伦期不整合面；Disc.5.康尼亚克期—圣通期不整合面
Fig.2Sequence stratigraphic characteristics of Middle Jurassic to Upper Cretaceous in Iraq-Iran area
巨层序AP9
上AP8
下AP8
AP7
超层序
ⅥⅤⅣⅢ
Ⅱ
ⅠⅢⅡⅠ
系
free rice
白垩系侏罗系
统
上白垩统
下白垩统
上侏罗统中侏罗统
阶
坎潘阶康尼亚克阶土伦阶塞诺曼阶阿尔布阶
阿普特阶巴雷姆阶欧特里夫阶
瓦兰今阶贝里阿斯阶
提塘阶
钦莫利阶
牛津阶
卡洛夫阶巴通阶巴柔阶阿林阶年代/Ma 层序界面西伊拉克东伊朗
注释扎格罗斯美索不达米亚白垩系新近系总含油气系统侏罗系总含油气系统
K190丹麦阶
马斯特里
赫特阶圣通阶古近系古新统
65.570.683.585.889.393.599.6
112.0
125.0130.0
136.4
140.2145.5
150.8
155.7
161.2
164.7167.7171.6175.6
K185
K180K175
K170K165K160
K150K140K130K120K110K100
K90
K80
K70K60K50K40
K30K30K10J110J100J90J80J70J60J50J40J30J20
Digma Ga'ara
塞勒曼构造带巴格达伊拉克
Shiranish 组
Umm Er Radhuma
Jeed 组Jeed 组Safawi Jeed 组
Jeed 组
Marbat Beds
Tayarat Tayarat
christmas in my heart
Aaliji
Hartha Hartha
Shiranish Sa'di
Tanuma
Gurpi
Amiran
Eman Hasan 段Lopha Lst.段
Gurpi llam
Balambo
Surgah
Sarvak （Oligostegina
Facies ）Balamobo （Oligostegina Facies ）C D
Khasib
Kifl
Mishrif
Rumaila Ahmadi Mauddud Nahr Umr
发誓英语Maotsi Fahad Mahilban
M'sad
Nahr Umr Garau Sarmord Balambo Rudist complex E Iraq Qamchuqa Garau
Shu'aiba Shu'aiba
Rutbah
Zubair
Zubair
Ratawi 泥岩Ratawi 泥岩Ratawi 泥岩
Ratawi 砂岩
Ratawi 灰岩
Zangura Garagu
Garau
Chia Gara
Garagu Sulaiy /Makhul
Gotnia
Naokelekan
Najmah Najmah
Muhaiwir
Muhaiwir Amij
Barsarin
Upper bed Mottled bed
Naokelekan （煤层）
Sargelu
Posidonia 段.
Unfossiliferous 段.Rhynchonella 段.
Alan
Mus
Sehkaniyan
—
■
纪白垩纪
世晚
白
垩
世
早白垩世期
坎潘期圣通期康尼亚
克期
土伦期森诺曼期阿尔布期
norman mailer年
代/
Ma 相对海平面变化
（层序边界）（Haq ，2014）
白垩纪相对海平面修订（Haq ，2014）阿拉伯
板块层序（Haq ，2014）体系域不整合面M F S T M S
KCa1KSa3KSa2
KSa1KCo2
KCo1Ktu5
Ktu4Ktu3Ktu2Ktu1Kce5Kce4
Kce3Kce2Kce1
Kal8
K160
K150
K140K135?K130
K120
K110
A P 9
A P 8
Disc.5
Disc.4
Disc.3
Disc.2
Disc.1
组
Sadi Tanuma
Khasib
Mishrif
Rumaila
Ahmadi
Mauddud Nahr Umr
岩性柱伊拉克南
部三级层
序划分
（Aqrawi ，2010）体系
域层序编号
SQ-5SQ-4SQ-3b
SQ-3a
SQ-2
SQ-1
组IIam Laffan
Mishrif
Sarvak
Kazhdomi
段
上段
中段
下段
岩性柱阿巴丹平原Sarvak 组
三级层序划
分（Asssdi 等，2016）体
系域
层序号SQ-5SQ-4
SQ-3
SQ-2
SQ-1
83
8485
86
8788899091
92
93949596
9798
99100
1012001000向陆向海
吻别英文（a ）
（b ）（c ）
（d ）
陆架碳酸盐岩斜坡碳酸盐岩盆地碳酸盐岩三角洲砂岩三角洲页岩蒸发岩泥质
灰岩白云质灰岩碳酸盐岩
页岩砂岩
不整合面烃源岩层
储层
盖层
■
●
—
2021年王欢等：伊拉克-伊朗地区侏罗纪—白垩纪构造-沉积演化特征43
罗世发育AP7巨层序，自伊拉克西部隆起区向东部
两伊边界，由浅水陆架碳酸盐岩过渡为深水泥质灰
岩沉积。晚侏罗世末伊拉克-伊朗地区以厚层蒸发
岩夹薄层浅水碳酸盐岩沉积为主；晚侏罗世末—晚
白垩世初发育AP8巨层序，伊拉克经历了海相碳酸
盐岩于碎屑岩为主—海相碳酸盐岩的沉积演化过
程，而伊朗整体处于碳酸盐岩深水盆地环境，该阶
段阿拉伯板块东西两侧的构造活动对沉积相演化
具有重要作用；晚白垩世发育AP9巨层序，伊拉克-
伊朗地区从浅水碳酸盐岩过渡为深水泥质灰岩沉
积，仅在伊拉克中西部发育浅水陆架碳酸盐岩沉
积，构造活动及相对海平面变化共同控制了该时期
的沉积演化及分布［22］。
以Ahdeb油田为例（参见图1），根据岩性及测invest
井曲线变化特征自阿尔布阶至康尼亚克阶共识别
出5个三级层序，海侵体系域以泥晶灰岩及生屑粒
泥灰岩为主，夹少量生屑泥粒灰岩及生屑砂屑颗粒
灰岩，高位体系域以生屑泥粒灰岩及生屑砂屑颗粒
灰岩为主。其中SQ2，SQ3a及SQ5为生屑泥粒灰
岩及生屑砂屑灰岩发育的三级层序，SQ1，SQ3b及
SQ4整体厚度较薄，生屑泥粒灰岩及生屑砂屑灰岩
厚度相对减薄（图3）。中东地区同期地层在不同国
家的油田命名不同，尤其是上白垩统［图2（a）］。本
文以三级层序为单位将伊拉克-伊朗地区白垩系上
阿尔布阶—康尼亚克阶进行等时性对比划分，并讨
论沉积演化［图2（c）—（d）］。依据白垩纪海平面相对变化，在早白垩世末晚阿尔布期—早白垩世康尼亚克期共识别出5个重要的三级层序界面，自下而上分别为早森诺曼期不整合面（Disc.1）、中森诺曼期不整合面（Disc.2）、森诺曼期—土伦期不整合面（Disc.3）、中土伦期不整合面（Disc.4）及康尼亚克期—圣通期不整合面（Disc.5），并分别对应最大海泛面K110—K150［图2（b）］［3，14，27］。伊拉克东南部晚阿尔布阶至康尼亚克阶为Mauddud组、Ahmadi 组、Rumaila组、Mishrif组及Khasib组，其中Maud‐dud组及Ahmadi组分别对应三级层序SQ1及SQ2，Rumaila组和Mishrif组对应3个三级层序SQ3a，SQ3b及SQ4，Khasib组对应三级层序SQ5［图2（c）］。伊朗同期地层为Sarvak组及Laffan组，其中Sarvak 组下段及中段分别对应三级层序SQ1及SQ2，上段识别出2个三级层序SQ3和SQ4，Laffan组对应三级层序SQ5［14］。在伊拉克东南部比伊朗西南部可多识别出最大海泛面K135，这可能与两地区构造差异及后期剥蚀作用有关。
图3伊拉克Ahdeb油田阿尔布阶—康尼亚克阶
综合柱状图
Fig.3Comprehensive stratigraphic column of Albian to Campanian in Ahdeb Oilfield，Iraq
3巴柔期（J
2
）—提塘期（J
3
）构造-沉积演化特征
中—晚侏罗世，伊拉克-伊朗地区位于Gotinia 局限盆地，此时新特提斯洋向东北俯冲，阿拉伯板块东北部Bitlis等微陆块初始裂开，微陆块阻碍了Gotinia盆地与新特提斯洋的海水沟通，同时盆地周缘存在隆起，导致盆地与开阔海水周期性隔离，盆地在微弱的拉伸作用下持续沉降，先后形成了静海相的深水烃源岩及厚层蒸发岩。
巴柔期—巴通期（AP7-超层序Ⅰ），相对海平面呈震荡性持续上升［图4（a）］，阿拉伯板块东部逐渐被淹没。伊拉克-伊朗地区位于Gotinia盆地中部，发育Sargelu组深水碳酸盐岩沉积，盆地西侧伊拉克东部塞勒曼构造带及盆地东侧靠近新特提斯洋
生屑粒
泥灰岩
泥晶灰岩生屑泥
粒灰岩
生屑砂屑
颗粒灰岩
生屑
白云岩
