利用地质、地球物理、地球化学和古生物资料,对比分析了沙四段与孔店组、沙四段上亚段与下亚段、沙三段与沙四段界面特征,以及界面上下构造转化、古环境变化情况。结果发现:沙四段上亚段与下亚段不整合特征较沙四段与孔店组、沙三段与沙四段更为明显且分布广泛;在沙四段下亚段—上亚段沉积时期,构造应力发生了较大的转变,断裂活动与盆地伸展特征明显不同,而孔店组与沙四段下亚段、沙四段上亚段与沙三段沉积时期应力背景、构造活动特征相似;温度比值、湿度比值、特征元素比值及化石分布情况也表明,沙四段下亚段—上亚段沉积时期气候环境变化幅度最大。由此认为,济阳坳陷沙四段下亚段与上亚段较沙四段与孔店组、沙三段与沙四段不整合级别高,为二级层序界面;古近系发育3个二级层序,分别对应孔店组—沙四段下亚段、沙四段上亚段—沙二段下亚段、沙二段上亚段—东营组。该认识不仅能够合理解释沙四段上亚段—沙三段岩性变化,而且在该认识指导下部署的多口探井均取得成功,扩展了油气勘探领域。