胜利油区下古生界碳酸盐岩地层层序和整个华北地区基本一致，包括寒武系和奥陶系。寒武系分上、中、下3个统，奥陶系分中、下两个统，一共划分为13个组（图2-1）。根据钻井和野外露头资料统计，下古生界总的沉积厚度达1400～1600m，为一套海相碳酸盐岩沉积。
（一）下古生界剖面划分对比标志
在古生物（包括微体古生物）地层单位及岩石地层单位研究的基础上，结合沉积旋回、接触关系和电测曲线等资料，确定下古生界各组段的分层界线。
1.古生物标志
露头区地层划分主要依据古生物分析资料，钻井剖面的地层划分主要利用牙形石化石资料，下古生界不同层段具有不同的古生物及牙形石组合（表2-1）。
表2-1 下古生界古生物分布表
图2-1 胜利油区潜山基岩 综合柱状图
2.岩性组合标志
各组段具有明显的岩性组合特征，例如：寒武系馒头组为棕红色泥岩，张夏组为鲕状灰岩，崮山组—凤山组以竹叶状灰岩及泥质条带灰岩为特征。其他岩性组合特征见（图2-1）。
3.沉积旋回与接触关系
下古生界在纵向上呈现明显的两大海侵旋回及6个次一级旋回（图2-2），由于受蓟县运动、怀远运动和加里东运动的影响，形成了3个区域不整合，包括奥陶系和上古生界、亮甲山组和下马家沟组、府君山组和馒头组3个不整合面，是下古生界划分对比的重要标志。
4.电性特征标志
测井曲线是地层划分对比的主要依据，碳酸岩盐主要利用自然伽马曲线形态及组合特征来划分对比。由于各组段碳酸盐岩泥质含量不同，其对应的自然伽马曲线形态各有特征，常见的有“低平段”、“块状高峰”“掌状高峰”“锯齿状”“刺刀状”“字型山”等形态特征。利用这些曲线形态组合特征划分对比地层，把曲线形态特征明显、区域分布稳定的层段作为对比标志层。自然伽马曲线形态高低变化趋势与沉积旋回变化相一致，例如奥陶系中统3组构成3个次级旋回，其对应的自然伽马曲线也反映3次由高至低的变化趋势，因而，利用自然伽马曲线作桥梁在覆盖区进行地层划分对比，与露头区根据沉积旋回划分对比地层相一致。
（二）下古生界各组段特征
寒武系分上、中、下3个统，包括8个组。该系与下伏地层为平行不整合或角度不整合接触，与上覆奥陶系为连续沉积，整合接触，各个组之间均为整合接触。各组之间地层特征有明显的差异。
1.府君山组
超覆于青白口系不同层位之上或太古宇变质岩之上，分别为平行不整合和角度不整合接触，主要为深灰色灰质云岩、云质灰岩夹云质泥岩，沉积厚度几米至几十米。
2.馒头组
紫红、棕红色页岩、泥岩夹泥质碳酸盐岩，后者在局部地区呈透镜体。泥页岩中常见干裂、石盐假晶。现存厚度一般小于120m。
3.毛庄组
该组岩性变化比较大，以灰色灰岩、云质灰岩和粉砂质页岩为主，残余厚度0～50m。
4.徐庄组
下部为暗紫红色砂质页岩、灰绿色粉砂岩夹少量灰色灰岩；上部为灰色灰岩或鲕状灰岩与紫红色含粉砂质云母页岩互层；顶部为灰岩或鲕状灰岩。其中，碳酸盐岩自下而上逐渐增多，砂、泥岩逐渐减少；页岩中云母含量自下而上增多，颜色由暗紫色变成棕红色。粉砂岩中见“人”字型交错层理，砂岩含海绿石。现存厚度一般小于90m。
5.张夏组
岩性为灰色—深灰色鲕状灰岩、灰质云岩、云质灰岩。底部夹绿色页岩。鲕粒自下而上变大，多为亮晶方解石胶结的同心鲕。该组沉积厚度一般为80～200m。
6.崮山组
灰黄、灰绿色泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及海绿石鲕状灰岩。泥质含量自下而上逐渐减少，竹叶含量逐渐增多，上部为泥质条带灰岩与竹叶状灰岩互层。沉积厚度为10～85m。
图2-2 下古生界层序、构造运动和沉积旋回
7.长山组
岩性为紫红色泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩，竹叶具氧化圈，一般厚度为8～40m。
8.凤山组
灰色—深灰色竹叶状灰岩夹泥质条带灰岩、白云岩及紫红色、灰绿色页岩，顶部常见叠层石灰岩。厚度在80～100m。
奥陶系分为下统和中统，包括5个组，与上覆中生界为平行不整合接触，与下伏寒武系为整合接触，但是其内部下马家沟组和亮甲山组之间为平行不整合接触。
1.冶里组
灰—褐灰色灰岩、云质灰岩夹少量竹叶状灰岩，底部为泥质条带灰岩或角砾状泥质云岩，含结核状石膏。沉积厚度一般15～80m。
2.亮甲山组
岩性为浅灰—灰褐色灰岩、云质灰岩、硅质条带灰岩、白云岩，厚度一般为100～160m。
3.下马家沟组
灰—灰褐色泥晶灰岩、云斑灰岩夹少量白云岩。虫迹、虫孔发育，底部为黄灰色角砾状泥质白云岩，与下伏亮甲山组之间为平行不整合接触。沉积厚度为100～250m。
4.上马家沟组
岩性为灰—褐灰色泥晶灰岩、云斑灰岩夹少量白云岩、生物碎屑灰岩及角砾状灰岩，底部为黄灰色角砾状泥云岩，虫迹、虫孔发育，下部发育有结核状石膏。该组沉积厚度为200～300m。
5.八陡组
岩性为灰—褐灰色泥晶灰岩、云斑灰岩夹白云岩，底部为黄灰色角砾状泥云岩，夹结核状及条带状石膏，该组顶部为风化剥蚀面，与上覆上石炭统为平行不整合接触。一般残留厚度小于100m，最大残留厚度为300m。