遵循上述新的年代地層劃分原則，按照《中國區域年代地層(地質時代)表(二)(陸相)》的劃分方案，兼顧傳統和便於成果應用，巖石地層的內涵和劃分仍沿用現有方案。巖石地層組的界線以具有相對等時意義的標誌層為基礎，建立了年代地層與巖石地層的關系(表1-3-9)。根據上述思路，在已有工作(王增銀，1996)的基礎上，建立了渤海灣盆地石炭-二疊系地層體系(圖1-3-40)。
石炭紀-二疊紀沈積後的晚海西期構造運動造成部分地區擡升剝蝕，形成平行不整合，但大部分地區與三疊紀處於連續沈積關系，因此本項目將中三疊統下統與石炭紀-二疊紀劃分到同壹構造層進行研究。
(壹)巖層的特征
巖石地層單位不考慮時間、成因、氣候環境或事件的影響，而註重巖石特征的壹致性(江，2004)。除巖性組合特征外，在覆蓋區的鉆孔資料中補充了自然伽馬測井曲線和電阻率曲線(古北古2井)進行劃分對比。
石炭-二疊系可分為本溪組、太原組、山西組、下石盒子組、上石河組和石千峰組(孫家溝組)。三疊系分布有限。僅在臨清坳陷等少數地區殘留下、中三疊統，自下而上可分為劉家溝組、和尚溝組和二馬營組。
表1-3-9華北地臺石炭-二疊系劃分及對比演化表
圖1-3-40渤海灣盆地石炭-二疊系地層系統
1.石炭-二疊紀
(1)本溪組
主要由壹套頁巖、砂巖夾薄層海相灰巖組成，部分地區夾有煤線。其主要特征是無可采煤層和中細粒應時砂巖。本溪組下部大部分屬於灰巖臺地相沈積，地震特征為強震動、高頻和低頻平行反射(圖1-341，圖1-3-42)，大部分表現為兩個或三個強反射事件，連續性較好。底部有含鐵的紫色頁巖，為雞窩狀不規則鐵礦層(山西式鐵礦)和鋁頁巖或鋁土礦層(G層鋁土礦層)。
本溪組與上覆的太原組總體呈整合接觸，以穩定的中細粒應時砂巖底部為本溪組的頂界。與下伏奧陶系灰巖地層呈平行不整合接觸，以山西式鐵礦和G層鋁土礦層底部或奧陶系灰巖剝蝕面頂部作為本溪組底界標誌。
自然電位呈中低幅微波形式，下部幅度變化小，上部有明顯的正異常。電阻率自下而上逐漸增大，曲線呈現漏鬥+齒形盒+指狀組合的特征。
圖1-3-41濟陽坳陷82-90線石炭-二疊系地震反射特征
圖1-3-42濟陽坳陷568線石炭-二疊系地震反射特征
(2)太原組
這是壹套海陸交互相的含煤沈積建造。主要由砂巖、頁巖、砂質頁巖、粉砂巖、石灰巖和煤層組成。壹般包含約4層石灰巖、約3層應時砂巖和不同厚度的多層煤層。與上覆山西組整合接觸。
該組與上覆和下伏地層的主要區別在於其包含重要的可采煤層(通常位於下部)、多層石灰巖和中細粒應時砂巖。太原組頂界為石炭-二疊紀之交形成的海相灰巖之上的1層中-細粒應時砂巖。
自然電位曲線呈微波狀起伏，下部為多個齒狀鐘形組合，上部為對稱的微波+盒子+齒狀漏鬥組合，上部為盒子+漏鬥組合，整體呈現多個沈積旋回。電阻率曲線變化寬而緩，下部呈中高電阻的齒鐘形，上部變成多個中低電阻的盒子和漏鬥形的組合。
(3)山西組
它主要由沈積在大陸上的砂巖、頁巖和粘土巖組成，煤層由多層近海泥炭沼澤形成。總體而言，山西組地層顏色較深，多為灰色、暗色和灰綠色，無紫色泥巖和灰巖，含重要可采煤層，與上覆石盒子組呈整體接觸。
自然電位曲線呈微波狀，中部為正異常，下部為低振幅，表現為齒狀盒+鐘形+漏鬥狀組合，上部呈微波狀，振幅變化較小。上部和下部形成兩個循環。電阻率曲線呈現中高阻齒盒+漏鬥的組合特征。
(4)降低石箱組
它是壹套陸相碎屑巖沈積，由黃綠色和灰綠色砂巖、頁巖、粉砂巖和砂質泥巖與不可采煤層互層組成。頂部有壹層含鐵錳鋁土的紫色泥巖，即“桃花泥巖”。在東北、河北遼吉、燕山南麓被稱為“A層鋁土礦”，在山東淄博被稱為“B層鋁土礦”，在淮北被稱為“紫色斑巖鋁泥巖”。它與上覆的石盒群呈整體接觸。
自然電位曲線垂向變化較小，呈對稱的微波狀，電阻率曲線下部呈高阻狗牙狀，上部呈低阻齒+指+鐘狀組合。
(5)上部石盒子組
是壹套黃綠色、紫紅色砂巖、粉砂巖、砂礫巖、泥巖互層的碎屑巖沈積，壹般不含煤層。而河南淮南、淮北、禹州、平頂山有可采煤層，紫色巖系較少，壹般為灰色、黃綠色粉砂巖、砂巖、泥巖。
下部自然電位曲線顯示多個漏鬥+鐘形組合，電阻率曲線顯示多個中高阻齒盒+鐘形+指狀+齒漏鬥組合。中部自然電位曲線呈鐘形+漏鬥形+齒形盒形，電阻率曲線電阻值逐漸減小，下部變化較寬較慢，上部呈中高阻齒形。上部自然電位曲線呈對稱低幅微波狀，整體幅度變化較小，電阻率曲線呈低阻齒狀，反映水動力條件較弱的沈積環境。
上述特征反映了海退時期華北陸塊的古地理格局，由北向南，由西向東，由陸相到海相，逐漸過渡到海灣和湖泊相。該組與上覆的孫家溝組整體接觸。燧石層(矽質層)之上的砂巖(平頂山砂巖)底部為上石河組頂界。
(6)石千峰組(孫家溝組)
它是由紫紅色和灰紫色泥巖、砂巖、淡水泥灰巖(淡水灰巖)和少量石膏組成的河流和湖泊沈積，淡水灰巖(泥灰巖)和石膏是該組的重要標誌層。該組與上覆的劉家溝組整體接觸。泥灰巖之上的石膏鈣芯層頂部為石千峰組的頂界。
2.三疊系
地層分布有限，僅臨清坳陷、冀中坳陷、黃驊坳陷少數地區有下、中三疊統。遼河坳陷、渤中坳陷、濟陽坳陷都缺失三疊系。
臨清坳陷下、中三疊統保存完好，自下而上可分為劉家溝組、和尚溝組和二馬營組。
(1)劉家溝組
以致密的紅色泥巖與砂巖互層為特征，與下伏石炭系呈整體接觸。在測井響應中，視電阻率曲線呈掌狀-塊狀，自下而上呈遞增趨勢。自然電位曲線為平直或低幅齒鐘形負異常，自下而上波動增大。
(2)和尚溝組
主要巖性為紫色、褐色、淺灰色細砂巖、粉砂巖、粉砂巖、鈣質砂巖、紫色和紫紅色泥巖。巖性由南向北逐漸變厚。視電阻率曲線呈盒狀，阻值較高，自下而上呈緩慢下降趨勢。自然電位曲線下部為鐘形負異常，底界負異常明顯，上部較直。
(3)二馬營組
主要為紫紅色泥巖與褐色、深灰色細、粉砂巖不等厚互層，局部夾礫石不等粒砂巖。視電阻率曲線有高有低，整體低於下伏地層，波動大於下伏地層；底界自然電位負異常明顯。
冀中坳陷主要由紅色、褐色粉砂巖和細砂巖組成，夾紫色薄層泥巖，可與華北地區下、中三疊統劉家溝組-二馬營組對比。黃驊坳陷下、中三疊統分布廣泛，巖性特征為紫紅色砂巖、粉砂巖，與泥巖不等厚互層。東濮凹陷“高阻紅”地層是壹套陸相紅色碎屑巖沈積，電阻率高，巖性致密。其下是二疊系頂部的石千峰組，由古近系至新近系不同地層的地層所疊置。這本書暫時屬於下、中三疊世。
(2)生物地層劃分
1.石炭紀-二疊紀生物組合特征
通過系統研究，確立了牙形刺、爬行動物、有孔蟲、孢粉、古生菌和腕足動物(表1310)。
表1-3-10華北石炭-二疊紀生物組合特征
2.石炭紀-二疊紀短時年代地層的化石標定。
短期年代地層是指時限比本溪、太原、山西等傳統年代地層短的年代地層單位，為級或亞級，如、等。
(相當於本溪組):以鱗木—石竹組合帶為標誌。]]
(相當於本溪組下部):以嶺帶狀Profusulinella parva為標誌，Profusulinella parva首次出現為底部標誌，Profusulinella消失為上限。]]
(相當於本溪組上部):以(竹蜓)類和(竹蜓)類組合帶的出現為標誌，以(竹蜓)類、(竹蜓)類、Beedenia類等屬的分子首次出現為底界，以它們的消失為頂界。]]
(相當於太原組下部):底線是小碎粒和原始小碎粒在小碎粒準小碎粒-小碎粒組合帶的出現，標誌著小碎粒和小碎粒的發育高峰。]]
(相當於太原組下部)-(相當於太原組上部):以植物卵形神經苔-鱗翅目後須蟲組合帶的出現為標誌，或以腕足類網紋藻-太原富-eomarginefera Pusilla-Choristites Norni組合帶為標誌。]]
(相當於太原組上部):以psudosschwagerina-sphaeroschwagerina組合為標誌。華北假竹蜓-假oschwegerina亞帶是二疊紀的底帶，假竹蜓或假oschwegerina或Sphaeroschwagerina分子的首次出現是二疊紀的底界。]]
(相當於山西組):以植物三角蕨-三角蕨-大葉蕨的組合帶為標誌。]]
(相當於山西組下部):以斯塔費拉帶為標誌，以斯塔費拉富人口的首次出現為其下限。]]
(相當於山西組上部):以Schwagerina Anders ensis-S.grandensis結合帶為標誌，以Schwagerina峰和大量Schwagerina andersensis和s . grande nsis為界。]]
(相當於下石河子組):以植物三角蕨-鐵甲蕨-華夏蕨組合帶為標誌，其中單網蕨的出現標誌著華夏植物區系的新發展，可作為壹個標定特征。]]
(相當於上石河組下部):以lobatanullaria ensifolia-gigantoclagreii-fashionitis hallei組合帶為標誌，屬於華夏植物區系的第壹個繁盛發展期，類型發達，屬種繁盛，分化程度高是該組合帶的主要特征。]]
(相當於上石河組上部):以植物Lobatanullaria heianensis-Gigantonoclea Hallei-psygmophyllum mltipartitum的組合帶為標誌，屬於華夏植物區系的第二個繁盛期，蘇鐵科明顯衰退，銀杏的分類地位不明，植物相對發達是這種組合的重要標誌。]]
(相當於石千峰組):以ull mania bron NII-Yuania Magnifolia組合帶為標誌，華夏植物區系衰退嚴重，裸子植物占優勢，中生代分子出現。]]
三疊系分布有限，僅在臨清坳陷等少數地區殘留下、中三疊統。劉家溝組和和尚溝組保存的化石較少，與華北相應地層特征壹致，屬於生物“啞層”。二馬營組富含輪藻和孢粉化石，其中輪藻和輪藻為代表的輪藻組合具有典型的中三疊世特征，其中輪藻包括Stenochara dontzian、S.ovata、S.yuananensis、S.shaikni等。孢粉包括三孔孢子、條紋孢子和側孔孢子。
(3)地層分布
1.石炭-二疊紀
作者對山東淄博博山剖面、河北秦皇島柳江剖面、遼寧本溪牛毛嶺剖面、遼寧進賢福州灣剖面、北京京西軍莊鎮、河北邢臺沙壩溝剖面、河北峰峰北大嶼剖面、河南鶴壁龍宮剖面進行了測量和采集，建立了8個標準地層剖面。劃分了28口井的地層，建立了28個基本地層剖面。基於上述巖性特征和地層古生物研究成果，采用新的地層系統(附圖1-3-43，附圖1-3-44)，對渤海灣盆地石炭-二疊系標準剖面和主幹剖面進行了地層對比。
根據新的劃分方案，從早到晚將研究區的年代地層劃分為(本溪組)、(太原組下部)、(太原組上部)、(山西組)、(上石盒子組下部)、(上石盒子組上部)和(石千峰組)。現在其分布規律描述如下:
1)早石炭世()(本溪組):殘留厚度變化較大，從1(渤2井)到~147m(本溪牛毛嶺)。最厚的地區是東北部遼寧省太子河流域的本溪和復州灣地區，厚度壹般超過100m..最薄處位於研究區的邊緣地帶，如東北部渤海灣地區的渤2井(1m)，西部錦州市東南部的金古2井(3m)，東南部墾利以東的墾東3井(3m)。本溪組由東北向西南有變薄的趨勢。
2)晚石炭世晚期()(太原組下部):地層殘留厚度變化較大。最厚處位於濟陽坳陷惠民凹陷1井附近，厚98米。最薄處多位於研究區邊緣，如利津南部Lete 1井附近，僅剩10.0 m。秦皇島附近10.8m。
3)早二疊世早期()(太原組上部):殘留厚度變化較大。最厚處位於黃驊市東北部莊古2井附近，為192m，最薄處位於沾化凹陷孤北潛山帶伊155井附近。
4)早二疊世晚期()(山西組):地層殘留厚度變化較大，最厚處位於天津南部曾2井壹帶，殘留厚度約300m，向四周逐漸變薄，但各凹陷厚度分布不均勻。最薄處位於館陶縣西北部的關深1井壹帶，剩余厚度30m。總的來說，研究區山西組剩余厚度大多在51 ~ 110m之間。
5)中二疊世早期()(下石盒子組):地層殘留厚度變化較大，最大厚度519.9m，位於研究區西側大城縣東南部大3井壹帶。此後，雖然有向周邊逐漸變薄的趨勢，但在各個凹陷仍存在其殘余厚度不均勻的現象。但總的來說，剩余厚度大多在101 ~ 200m之間變化。
6)中二疊世晚期()(上石盒子組下部):最大殘留厚度位於滄州市南部關古1井區，為176米。從這裏開始，剩余厚度在北部、東部和南部的周邊地區變薄，在埕東凸起的東部到西部的埕東2井地區最小，為16m。
7)晚二疊世早期()(上石河組上部):滄州市南部關古1井區最大殘留厚度342米。從該中心向東及周邊地區逐漸減小，到達濟陽坳陷東緣墾利縣以東的墾古12井，剩余厚度僅為20m。
8)晚二疊世晚期()(石千峰組):石千峰組大部分地區缺失，僅局部分布。剩余厚度最大的位於大城縣東南部的大3井區域，厚度為463m..從這個角度看，向四周逐漸減小，如秦皇島地區厚度為30m，南緣高深1井厚度為30m。
從全區來看，石炭-二疊系剩余厚度分布有以下規律:
石炭-二疊系最厚處位於冀中坳陷大3井壹帶(剩余厚度為1615.5米)，向四周有變薄的趨勢。
圖1-3-43渤海灣盆地石炭-二疊系地層劃分對比圖(1)
圖1-3-44渤海灣盆地石炭-二疊系地層劃分(2)
唐山東南部殘留厚度略有增加，超過600m；向東逐漸下降，在樁古2井下降到200米左右，到達黃驊-濟陽坳陷北部地區。殘余厚度變化較大，自東向西交替，部分地區厚度可達800m
向東南延伸至南皮凹陷南緣，厚度918m(東古1井)。至惠民凹陷，厚度自東向西交替分布，壹般厚度200 ~ 400 m，局部地區剩余厚度可超過800m(曲古2井)，墾東3井周邊厚度28m，為全區最薄處。
向西南延伸至隆堯縣東南部，剩余厚度為996.5米(居2井)，向南逐漸減小至200米左右。臨清坳陷東部向東增厚，塘沽1井可達1000m m，東濮凹陷剩余厚度從200m到826m不等
遼河坳陷石炭-二疊系呈條帶狀分布於東北部，南段位於遼陽西部，最厚處可達780m左右；北段位於沈陽，最厚處可達600m左右。
渤中坳陷石炭-二疊系分布在東北部，西南部範圍大，剩余厚度大，最厚處達到1400m左右；東北段薄，範圍小，呈帶狀分布，最厚約600米
上述特征表明，地層殘余厚度不僅受原始沈積背景的影響，而且受到後期構造作用的明顯改造。從凸起到緩坡，地層變新，範圍逐漸減小。
2.三疊系
在地層接觸方面，華北地區下、中三疊統(如京承、燕山地區、臨清坳陷、濟源盆地、鄂爾多斯盆地等。)與下伏的石千峰組呈整體接觸或平行不整合接觸。這說明二疊紀末的海西運動並沒有引起華北沈積格局的劇烈變化(陳洪德等，1999)。早、中三疊世繼承了海西晚期以來西北高、東南低的構造格局，屬於大型陸內坳陷盆地，同時延續了晚二疊世的幹熱氣候，發育陸相紅色碎屑沈積。地震資料(圖1-3-45)顯示其原生沈積分布與晚古生代沈積分布相似，均被蓋層覆蓋(王同和等，1999；齊家福等，1995；戚家福等，2003)。下三疊統和中三疊統殘余厚度的差異是後期剝蝕的結果。
圖1-3-45臨清坳陷JL-78-314.5地震剖面
在華北板塊內部，下三疊統和中三疊統的殘留地層表現出西部毗連、東部零星分布的特點(圖1-3-46)。
在西部的鄂爾多斯盆地，下、中三疊統厚度從東北向西南逐漸增加，西南部的環縣、慶陽厚度可達1100 m左右..沁水盆地鉆井和地震資料揭示，盆地中下三疊統總厚度可達1200米。豫西濟源-伊川-洛陽地區下、中三疊統碎屑巖最大厚度超過2500米，向四周逐漸減薄至100米左右。豫東周口凹陷最大厚度也接近1000m
在渤海灣盆地東部，下、中三疊統分布在冀中、黃驊、東濮、臨清等凹陷和壹些凸起。壹般沈積厚度約100m，臨清坳陷可達1000m。此外，下、中三疊統在淄博、章丘、河北北部下花園、北京承德、西山等地也有分布(齊家福等，2003)。
圖1-3-46華北地區古生代和三疊紀橫向對比。
下、中三疊統為壹套河流相的紫紅色泥砂巖，在臨清坳陷的莘縣凹陷、冠縣凹陷和邱縣凹陷最大厚度達2000m，具有自西向東變薄(圖1-3-47)，自南向北變薄，東部整體缺失的特點。
圖1-3-47渤海灣盆地下、中三疊統剩余厚度等值線圖
渤海灣盆地整體缺失上三疊統，而鄂爾多斯、沁水盆地和華北西部姬塬盆地較為發育。
綜上所述，研究區剩余厚度分布不均勻，主要凹陷剩余厚度變化相對較大，缺失現象普遍。造成這種現象的主要原因是，在原始沈積時期，基底地形復雜，後期受地質構造運動、氣候等多種因素影響，造成了明顯的區域差異，形成了目前的剩余厚度分布格局。
(4)沈積建造特征
晚奧陶世-早石炭世沈積間斷後，中、晚石炭世地殼下降，沈積了石炭-二疊紀含煤建造。
在本溪組沈積時期，研究區地層厚度和碳酸鹽含量自西向東逐漸增加。本溪組疊置在中奧陶統峰峰組或馬家溝組之上，主要由壹套頁巖和砂巖組成，夾薄層海相灰巖，或有煤線。
太原組沈積時期，渤海灣盆地形成了壹套海陸交互相的含煤沈積，主要由砂巖、頁巖、砂質頁巖、粉砂巖、灰巖和煤層組成。
山西組-下石盒子組沈積時期，形成了壹套濱海碎屑巖地層。其中山西組主要由陸相沈積砂巖、頁巖和粘土巖組成，是華北盆地重要的成煤期。下石盒子組為壹套黃綠色和灰綠色砂巖、頁巖、粉砂巖和砂質泥巖互層，碎屑巖沈積以陸相為主，含不可開采煤層。
上石河組-石千峰組沈積時期，巖性由北向南逐漸變薄，由礫砂巖、粗砂巖向泥巖、粉砂巖、中細砂巖轉變。上石河組是壹套黃綠色和紫色砂巖、粉砂巖、砂礫巖和泥巖互層的碎屑巖沈積，煤層主要出現在南部的淮南地區。石千峰組為壹套河流和湖泊沈積，含紫紅色和灰紫色泥巖、砂巖、淡水泥灰巖(淡水灰巖)和少量石膏，全區基本不含煤層。
早-中三疊世部分地區擡升剝蝕，但研究區基本延續了晚古生代的構造性質和古地理輪廓，海水完全退出東南部。主要發育陸相沈積，呈現西部連片分布，東部零星分布的特點。中、下三疊統主要分布在西南部的臨清、東濮凹陷和西北部的冀中、黃驊凹陷，為壹套河湖相紫色泥砂巖。
晚三疊世，印支運動導致渤海灣盆地上三疊統缺失。
圖1-3-48石炭-二疊紀演化示意圖(年代地層格架)
年代地層剖面圖(圖1-3-48)顯示，在石炭紀中晚期，經過長時間的剝蝕，華北再次沈降並接受沈積，海侵首先出現在徐淮地區和遼東-唐山地區，這裏沈積了最早的本溪組。後來隨著海侵的擴大，逐漸擴展到華北南部、北部和東部。太原組、山西組、石盒子組的頂底界線總的趨勢是由北向南、由東向西逐漸升高，時代也是由舊變新。其中，標誌層和煤層也隨時間同步變化。
上述穿時特征反映了在本溪組沈積時期，海侵首先在渤海灣盆地開始，然後向西和向南擴散，反映了盆地基底呈向東開口的箕狀，並繼承了早古生代晚期的盆地基底形態。從太原組開始，盆地南部成為海侵的起源地和目的地，盆地基底呈南傾狀態。