Trong giai đoạn Miocen sơm thỡ nhờ vào cỏc quỏ trỡnh vận chuyển và lặng động trầm tớch mà chỳng đó hỡnh thành nờn hệ tầng Phong Chõu. Trầm tớch hệ tầng phong chõu phỏt hiện đụoc trong nhiều giếng khoan, đặc biệt trong đới trung tõm và một số trong cỏc đới rỡa của TBBSH. Mắt cắt trầm tớch của hệ tầng này tại k.100 là tập lớn phõn nhịp bồi tớch liờn tục giữa cỏc lớp cỏt kết hạt vừa, nhỏ màu xỏm trắng, xỏm lục nhạt gắn kết rắn chắc với những lớp cỏt, bột kết phõn lớp mỏng. nhiều lớp cú cỏu tạo dạng mắt, thấu kớnh, dạng súng xiờn và đưuọc gọi là cỏc đỏ sọc vằn. nhiều lớp khỏc lại cú cấu tạo dạng khối hay phõn lớp xiờn kiểu dũng chảy, trong khi đú sột kết thường cú dạng phõn lớp song song. Cỏt kết cú xi măng chủ yếu là carbonat với hàm lượng cao (25%). Khoỏng vật phụ gồm nhiều glauconit và pyrit. Độ dày của hệ tàng thay đổi trong khoảng 700 – 1200m. tuổi của hệ tầng Phong Chõu được xỏc định trờn cở sở húa thạch thực vật và bào tử phấn hoa: Quercus lobbii, Q. neriifolia, Perca sp, Ziziphus sp… chỳng cú tuổi Miocen sớm. tuy vậy cỏc phõn tớch của Anzoil năm 1995 cho thấy nằm trờn mặt bất chỉnh hợp và trờn núc Miocen cũng cú cỏc húa đỏ tuổi Oligocen muộn do vậy tuổi của hệ tầng cũn cú cả yếu tố Oligocen. Đõy là tập trầm tớch do pha oằn vừng sau tỏch gión đầu tiờn chủ yếu trong Oligocen sớm.
Tập trầm tớch trưởng thành, kết chắc (katagenesis) tương ứng với hệ tầng Phong Chõu phõn bố tương đối ổn định với cỏc lớp khỏ đều,độ dày thay đổi ớt và mở rộng ra cỏc đới rỡa, Cỏc trầm tớch này phổ biến là màu xỏm sỏng, xỏm phớt, nõu nhạt với sự phõn lớp đều giữa cỏc lớp vụn cỏt - bột kết và bột sột, sột kết. Tớnh chất phõn lớp của trầm tớch được phõn biệt rừ trờn cỏc mặt cắt địa chấn 2D với độ phõn giải dễ nhận biết và rừ hơn.Tuy vậy trong phần trũng Đụng Quan chiều day tập và cỏc lớp sột thường lớn hơn đới Khoỏi Chõu - Tiền Hải và cỏc đới rỡa. Cỏc lớp cỏt kết trờn cỏc đới rỡa thường cú độ hạt thụ hơn, độ lựa chọn kộm hơn và phổ biến kiểu phõn lớp xiờn. Cũn cỏc lơp cỏt ở phụ đới trũng Đụng Quan thường khỏ mịn và cú nhiều phõn lớp bột theo cấu tạo phõn lớp sọc vằn và xen nhiều lớp sột dày. Cỏc lớp sột trong trũng Đụng Quan cú màu xỏm, xỏm nõu nhạt với cấu tạo phõn lớp ngang. Cỏc đặc trưng của tập trầm tớch này cho thấy đỏy bể trong thời kỳ Phong Chõu được mở rộng bành trướng sang cỏc rỡa, cũn
phần trục vẫn tiếp tục sụt lỳn với tốc độ nhỏ và từ từ, kiểu oằn vừng. Cấu trỳc của tập thể hiện biến tiến nõng cao dần của mực nước trong bể tớch tụ. sự cú mặt của grauconit và một số trựng lỗ cũng như cỏc dấu hiệu lớp ngang, xiờn, súng, sọc vằn của cỏt kết, cỏt bột kết cho thấy tập trầm tớch Phong Chõu được hỡnh thành trong điều kiện bồi tớch cửa sụng, tiền chõu thổ đến cỏc bói triều và chõu thổ ngập biển.