中国东部渤海湾盆地东营凹陷地区发育大套湖相含碳酸盐细粒沉积岩，基于岩心和薄片观察，依据沉积构造特征和矿物组分含量将该地区发育的细粒岩划分为纹层状泥质灰岩、纹层状灰质泥岩、弱纹层状灰质泥岩、透镜状泥质灰岩和块状泥岩五种岩相。对该地区樊页1井（FY1）545 m厚的沙四上（Es4u）到沙三下（Es3l）亚段自然伽马（GR）测井曲线进行时间序列分析。考虑到沉积环境和沉积速率的差异，将目标层段划分为四个单元。对未调谐的GR序列采用Multi-taper method（MTM）进行频谱分析，结果显示四个单元都记录125 kyr、38.7 kyr、18.7 kyr米兰科维奇旋回信号。以沙四上和沙三下亚段火山灰测年42.4 Ma作为“锚点”，经405 kyr长偏心率旋回进行标定后，建立了精度为38.7 kyr的“浮动”天文年代标尺。东营凹陷沙四上到沙三下细粒岩沉积总持续时间为5.3 Myr。通过分析18.7 kyr岁差旋回与碳酸盐岩含量变化，发现两者有很好的对应关系，推测地球轨道参数18.7 kyr岁差旋回和125 kyr偏心率旋回共同驱动气候的变化控制了含碳酸盐细粒沉积岩的沉积作用。18.7 kyr岁差控制日照量的变化，同时又受到125 kyr偏心率的调控，在岁差极大值点处或偏心率极小值处，日照量增多，湖盆水体温度升高，浮游藻类和细菌勃发，生物化学作用增强，形成有利于方解石结晶的微环境，以灰岩沉积为主。在岁差极小值或偏心率极大值处，日照量减少，湖盆水体温度降低，浮游藻类和细菌的生命活动受到抑制，生物化学作用减弱，细粒物质主要来自陆源输入，以泥岩沉积为主。本次研究利用旋回地层学理论，从天文周期控制沉积作用角度，还原了湖泊沉积的古气候、古环境变化特征，探究了湖相细粒沉积岩成因机制，对非常规油气勘探开发具有重要的科学和指导意义。