地震勘探结果表明，地表浅层沉积物特征与地震数据的采集、处理有着直接的关系，是影响高分辨率地震勘探的重要因素。近年来，在惠民凹陷商河地区进行地震勘探所获得的地震响应相差很大，尤其是在徒骇河及土马河之间，地震剖面模糊不清。因此，利用沉积学理论为指导，结合地球物理学和岩土工程学理论，对商河第四纪浅层进行沉积学特征研究，建立浅层地层的地质模型，寻找到最佳激发层位，为地震炮井位置和深度的部署提供帮助，从而获得较好的激发效果。自晚更新世以来，黄河频繁迁徙、摆荡、泛滥，隶属于黄河流域的商河地区受黄河影响，第四纪地表浅层发育黄河古河道沉积。利用浅层取心资料、粒度特征、古生物化石及静力触探等资料，对山东商河地区黄河古河道进行了研究，结果表明：研究区岩性主要为粉砂、泥质层及粉砂质泥交互出现。泥质粉砂及粉砂质泥在研究区中较为发育，颜色主要以黄褐色为主；粉砂主要呈厚层出现，颜色为黄褐色，粉砂中层理发育，典型的为槽状交错层理，为典型河道沉积；泥质层整体上发育较少，颜色主要为暗色及黄褐色，部分呈红色。暗色泥中含有大量螺化石，代表了潮湿气候条件下河漫湖泊沉积环境；而在红色泥层中常见泥裂现象，为河漫滩沉积产物，粉砂与泥的交互出现代表了不同时期的河流的发展与演化，为该时期河流的频繁迁徙和泛滥的结果。研究区古河道沉积具有明显的阶段性，埋深30米以内自下而上发育三期下粗上细的沉积旋回，均具有典型河流二元结构，分别为不同时期的三期黄河古河道沉积，古河道呈南西-北东向延伸。受地形、气候、水动力条件等多种因素影响，三期古河道发育及分布具有继承性和差异性，主要分布在研究区现今徒骇河和土马河之间，宽度约4.0公里。第三期古河道发育于晚更新世晚期至早全新世，此时气候由末次冰期向冰后期转变，气候干冷，古河道分布范围广，沉积物粒度粗；至早全新世至中全新世，第Ⅱ期古河道发育，此时为冰后期，气候温暖湿润，普遍沼泽化；中全新世以来，第Ⅰ期古河道发育，特征与现代黄河相似，沉积物粒度较细。