孤南洼陷是济阳坳陷沾化凹陷的一个次级洼陷,面积约150km2,周边油气资源丰富,但洼陷中心属前人研究较少的空白区域,所以对该区沉积演化规律的研究显得尤为重要。本文以岩石地层学、沉积学理论为基础,以地质、测井、地震等多种学科分析为手段,对孤南洼陷沙三中、下亚段及其内部砂层组进行了地层划分和对比工作,建立了区域等时地层格架;在此基础上对沉积体系进行了深入地分析和研究,并对沉积演化规律进行了总结。目前孤南洼陷沙三中、下亚段的地层对比研究只达到了亚段,本文在精确划分了研究区沙三中、下亚段的同时,为使对比单元划分的更细,首次在目的层内部识别出14个有时间地层对比意义的界面,划分出13个砂层组,并对地层各单元的垂向分布、平面展布及演化特征进行了分析和描述,建立区域等时地层格架,将孤南洼陷地层研究提高到一个新的水平。研究区目前尚缺乏以洼陷为整体,建立在区域等时地层格架的基础上的沉积演化研究工作。本文运用现代沉积学的新理论、新观点与新方法,结合研究区内10口勘探井的岩心资料、测井、地震资料,以及前人的研究成果,进行了以下工作:从岩性、沉积构造和测井相三方面认真分析了沉积相标志,识别出5种类型的沉积相;完成了5口井的单井相分析(文中选取了3口典型井);横3纵4共7条连井剖面相分析(文中选取贯穿东北部重点研究区的3条剖面进行了阐述);建立并阐述了目的层三角洲-扇三角洲-风暴沉积模式;勾划并阐明研究区各级地层单元的沉积相展布,对沉积演化进行了详细研究,得出以下认识:①沙三下亚段沉积期,湖盆发生迅速沉降,湖泊迅速扩展,湖深,物源补给不充足,属非补偿沉积,仅在孤南断层的东侧、垦利凸起和垦东凸起出发育小规模的三角洲、扇三角洲沉积,且随着湖泊体系的扩展而逐渐萎缩。②到沙三中亚段沉积时期,物源逐渐增强,湖泊开始萎缩,来自孤南突起、垦利凸起和垦东凸起三个物源区提供的沉积物,在湖区发育了三角洲-扇三角洲-风暴沉积体系;认为物源来自东北部的孤岛凸起、东南部垦东凸起及南部垦利凸起。