在收集300余个钻井中，穿过晚古生代地层钻井64个，钻遇其顶界深度938～4592m，底界深度1013.5～4682m；晚古生代地层残留厚度16～910m（表2-6），其下伏地层为马家沟群，上覆地层则为三叠纪、侏罗纪、古近纪和新近纪地层，地层的残留厚度与构造关系密切，所处的坳陷与凸起决定了地层的残留厚度。
钻井数据说明，含煤地层分布及厚度在横向上有所变化，其沉积相相应发生变化。
图2-18 济阳探区616.0测线石炭—二叠系地震相特征
（据胜利油田有限公司地质科学研究院，2003）
图2-19 济阳探区82-90测线石炭—二叠系地震相特征
（据胜利油田有限公司地质科学研究院，2003）
图2-20 济阳探区568测线石炭—二叠系地震相特征
（据胜利油田有限公司地质科学研究院，2003）
1.本溪组
本溪组变化受古地形和海侵的控制，石炭-二叠纪沉积盆地古地形为北低南高，奥陶系风化剥蚀面起伏不平，海水由南东向北西侵入。东西方向的变化主要受海侵控制，当济阳坳陷发育开阔台地相厚层灰岩、局限台地相薄层灰岩（太原组）和 湖相泥岩时，向西的临清坳陷变为 湖相泥岩为主，潮坪相泥岩-粉砂岩发育，夹局限台地相灰岩和潮道相砂岩；反映在地层厚度上，在惠民凹陷和义和庄凸起厚度较小，车镇凹陷和青城凸起厚度中等，垦利地区厚度较大，呈现出由东北方向向西南方向厚度变薄的趋势，反映出岩石地层单位穿时特点。
图2-21 济阳探区568测线石炭—二叠系地震相特征
（据胜利油田有限公司地质科学研究院，2003）
图2-22 济阳探区58测线石炭—二叠系地震相特征
（据胜利油田有限公司地质科学研究院，2003）
2.太原组
太原组下部沉积仍受古地形和海侵的控制，但古地形的分异变小、海侵规模变大，北部陆源有一定影响。东西方向的变化受海侵控制，济阳坳陷发育开阔台地相厚层灰岩、局限台地相薄层灰岩和 湖相泥岩，夹障壁砂坝相和潮道相砂体；向西的临清坳陷，台地相和 湖相仍较为发育，灰岩层数和厚度略有减少，潮坪相泥岩-粉砂岩和障壁砂坝相、潮道相砂岩明显增多；太原组中上部沉积主要受古地形和海侵的控制，古地形变为南低北高，海水变为东南方向侵入，海侵规模大、主要发育台地相、湖相、障壁砂坝相和潮坪相。太原组分布稳定，厚度变化不大。
表2-6 钻井穿过晚古生代地层厚度统计表
续表
备注：钻井编号空的为不含煤钻井。
3.山西组
山西组沉积主要受古地形和陆源的控制，古地形继承了北高南低的格局，在济阳坳陷、临清坳陷为浅水三角洲相沉积，厚度变化不明显。
山西组形成早期继承了晚石炭世晚期—早二叠世早期的特点，古地形北高南低，持续海退，盆地逐渐萎缩，三角洲不断向海延伸，在济阳坳陷、临清坳陷为浅水三角洲相沉积，厚度变化不明显。
为说明含煤地层的时空变化，选取部分钻井资料，进行地层划分对比（图2-23，图2-24，图2-25）。
坳陷区晚古生代地层从形成到结束，经历了海相沉积—海陆交互相沉积—陆相沉积的变化过程，由于构造运动，隆起遭受风化剥蚀，使目前所钻遇的地层厚度并不能完全反映当时古地理地貌，随着找煤工作的深入，钻探工作增多，地层格架研究程度会不断提高。