火山岩岩石学分析储层特征研究毕业论文.docx
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火山岩岩石学分析储层特征研究毕业论文
第1章前言
1.1研究目的和意义
随着油气资源需求的增加，碎屑岩和碳酸盐岩油藏不断消耗，油气勘探的难度越来越大。
在油气勘探从简单的构造型向复杂隐蔽型油气藏转变的过程中，火山岩在油气成藏中所发挥的重要作用，越来越受到了油气勘探界的广泛重视，已成为国际上油气勘探和油气储量增长的新领域[1]。
火山岩作为油气储层近年来越来越受到石油地质学界的关注.2006年，在三塘湖盆地卡拉岗组火山岩储层中首次发现商业油气流，这不仅拓宽了吐哈油气勘探领域，而且还提升了整个盆地的勘探潜力。
但是火山岩储层研究是目前国内公认的一个研究难点，对吐哈油田储层研究工作也是一个很大的挑战[2]。
为深入了解马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层特征，开展岩性特征、岩相特征，成岩作用特征、储集空间类型及类型特征、储集物性及影响储层物性的因素的精细研究。
建立火山岩储层岩性识别图版、分岩性储层物性解释模型和储层分类评价标准,为三塘湖盆地中基性火山岩储层评价及勘探方向优选提供地质依据.
1.2国内外研究现状
1.2.1火山岩储集层的分布
含工业油气流的火山岩油气藏主要分布于火山活动带及断陷盆地。
它们沿基底断裂呈裂隙式或中心式喷发，而且多期喷发的火山岩互相叠加连片，常常具有较大厚度和分布面积。
环太平洋含油气构造带中，火山岩层是一个重要的油气储集层（表1-1）[3]。
日本北部沿海的新泻、山形和秋田油气区中，许多油气田产于新近纪“绿色凝灰岩”建造中。
这个“绿色凝灰岩”是由凝灰岩、凝灰质砂岩、安山岩、安山集块岩、安山凝灰角砾岩等组成，沿日本岛弧内带晚新近纪地槽型盆地分布。
表1-1太平洋活动带及其边缘沉积盆地中的火山岩储集层[3]
沉积盆地的主要类型
区域性油气层
（火山岩储集层）数量
火山岩储集层占储集层总数的百分比（%）
现代活动的大洋边缘盆地
2
6.7
古代活动的大洋边缘盆地
6
6.1
褶皱区的造山盆地
3
42.9
地槽上的造山盆地
3
14.3
地台内的向斜盆地
1
3.2
现代不活动的大洋边缘盆地
1
2.9
1.2.2火山岩储集层的岩石类型
前苏联C.B.克卢博夫综合分析世界各国含油气盆地的火山岩储集层，将其岩石类型归纳为三大类[4]:
（1）熔岩和熔岩角砾岩
熔岩按其化学成分可划分为玄武岩（SiO2<52%），安山岩（SiO2为57%～62%），英安岩（SiO2为65.0%～68.5%），流纹岩（SiO2>78%）；熔岩角砾岩指熔岩角砾被相同成分的熔岩所胶结的岩石。
（2）火山碎屑岩
按其碎屑大小可划分为凝灰集块岩、火山角砾岩、凝灰砾岩、砂屑凝灰岩和粉砂屑凝灰岩。
（3）火山碎屑—沉积混合型岩石
这是火山碎屑经过搬运与正常沉积物同时沉积的岩石。
按其火山组分的含量可划分为:
沉积火山碎屑岩（火山组分50%～90%）和火山碎屑沉积岩（火山组分10%～50%）。
根据碎屑大小相应地划分为砾岩、砂岩和粉砂结构岩石。
这种储集岩常与前两种储集岩伴生。
1.2.3火山岩命名及岩系划分
火山岩岩性识别的主要方法有地质、测井和地震等。
地质识别火山岩岩性的方法主要是通过岩心观察、镜下薄片鉴定和实验室主量元素分析来确定，该方法可以全面细致描述火山岩颜色、结构、构造及地球化学特征，但其局限性在于必须观察并分析岩心或岩石样品，在一些没有采集样品的地区此方法受到了限制。
利用测井资料识别岩性的方法有常规测井交会图法[5-7]、主成份分析法[8]、神经网络法[9]、横波信息交会识别法[10]和岩石强度参数交会识别法[11]等，这些方法主要依据岩石矿物组合的物理特征进行岩性识别。
除了一些常规测井方法，还有一系列新技术，如斯伦贝谢近年来开发的FMI成像测井和ECS（ElementalCaptureSpectroscop）元素俘获测井。
FMI成像测井通过获得全井电阻率变化来形成电阻率图像，用渐变的色板和灰度值进行刻度，可以直观清楚的看到裂缝、节理、结核等结构和构造。
ECS测井是所有测井方法中唯一能定量化识别岩性的方法,但它仅能识别七种元素,而火山岩主量元素一般有十余种,这无疑增大了岩性确定的误差[12]。
火山岩地震反射特征是火山岩体和火山岩储层地震识别的基础。
火山岩与围岩的物理性质存在较大差别，在界面上产生较强的反射振幅，火山岩内部具较强反射，火山岩速度比沉积岩速度高，火山岩层速度为4000～5600m/s，沉积岩层速度为3400～4500m/s，两者有较大的差值。
火山岩与围岩速度差异以及火山岩内部的速度差异在地震剖面上表现出自身的形态，火山岩顶面反射振幅强。
本文主要根据地质识别方法来确定火山岩岩性。
确定岩性的火山岩熔岩分类有两个基本方向:
一是用矿物成分进行分类；二是岩石化学成分分类。
火山岩由于结晶颗粒细小、难以定量统计组成矿物含量,因此所谓的矿物成分分类是指用化学成分计算标准矿物组成,然后借用深成岩的矿物成分双三角分类图进行火山岩的分类。
岩石化学成分分类是指用常量元素或微量元素划分火山岩类型，其分类主要是依据主量元素含量进行分类，目前国际上常用的是根据MJLeBas（1986）和国际地科联（IUGS，1989）创建的火山岩TAS分类图版。
本文采用此方法对三塘湖地区火山岩进行分类。
1.2.4火山岩油气储集空间类型
火山岩油气储集空间类型主要分为两类——原生储集空间和次生储集空间。
其中原生储集空间包括气孔、粒间孔、粒内孔、粒边缝、炸裂缝等，它们通过一系列的物理风化和化学风化等风化淋滤作用转变为风化破裂缝、溶蚀缝、斑晶溶孔、基质溶孔、杏仁体溶孔，再加上与断层伴生的构造裂缝，成为次生储集空间。
1.2.5火山岩盖层
火山岩体本身对油气生成有着良好的封盖作用。
在油气运聚期前形成的致密、坚硬、分布较稳定的火山岩（如致密的玄武岩、流纹岩等）常常可作为油气的良好盖层。
1.3技术路线与研究内容
1.3.1技术路线
本文从岩心实验数据分析、薄片显微镜下观察等研究入手，以火山岩岩石学理论为依据，首先对研究区火山岩岩石学特征进行认真研究，然后分析火山活动与油气成藏的关系，详细解剖已知火山岩类油气藏的成藏特征。
结合研究区火山岩与生储盖的关系，总结该区火山岩类油气藏类型，寻找有利生储盖组合。
提供
火山岩类储层综合地质评价及有利的勘探开发区块预测。
技术路线如下图（图1-1）
图1-1卡拉岗组石炭系火山岩储层研究技术路线图
1.3.2研究内容
1.3.2.1火山岩岩石学特征分析
通过对岩心、岩屑等资料的观察、描述、鉴定分析确定火山岩的岩性、结构构造，进而划分溢流相、过渡相等岩相带，确定火山岩岩相特征。
1.3.2.2火山岩储集层特征分析
火山岩储层物性及孔喉特征分析，储集空间类型和储层演化及预测。
探讨火山岩优质储层的控制因素和发育规律。
重点研究风化淋滤、裂缝和火山喷发期次对储层的影响。
分析火山岩裂缝的成因机制及裂缝性储层的控制因素。
1.3.2.3分析火山岩与油气成藏的关系
从火山活动在油气形成中的作用入手，分别讨论火山岩与生油岩、储集层和盖层的关系，及火山活动对油气运移的利弊影响。
进而结合三塘湖盆地石炭系火山地质背景，分析火山岩成藏条件。
在此基础上对该区复杂多样的圈闭类型进行分类，总结出火山岩类油气藏的类型，指出有利生储盖组合。
1.4主要成果与认识
论文通过火山岩岩石学分析及储层特征研究，结合三塘湖地区火山岩地质特征，总结了火山岩类油气藏成藏特征，讨论了火山活动与油气成藏的关系，主要得出以下几点认识：
（1）三塘湖盆地火山岩岩性、岩相特征
根据火山岩TAS分类图版，确定三塘湖地区火山岩岩性主要为基性-中基性的粗面玄武岩-玄武粗安岩-玄武岩-玄武安山岩-安山岩；据SiO2及K2O+Na2O含量计算的里特曼指数δ值，样品显示主要为碱性到钙碱性系列。
研究区火山岩气孔、杏仁构造发育,溶蚀强烈，橄榄石可见伊利石化现象。
结合三塘湖盆地火山岩特点和油气勘探需要，对本区火山岩岩相类型主要分为：
火山沉积相、爆发相、溢流相和火山通道相。
火山通道相和爆发相都可发育火山角砾岩，火山沉积相和爆发相都可发育凝灰岩，溢流相和火山通道相都可发育玄武岩、安山岩等熔岩，但根据其围岩不同即可辨别。
三塘湖盆地火山沉积相沉积于被风化淋滤的溢流相之上，一般厚度都不是很大，也有的风化壳之上根本没有火山沉积相，而继续覆盖溢流相。
风化壳的形成与当时所处的气候条件有很大关系，这也是四套火山岩形成两期风化淋滤带而不是四期的原因。
（2）三塘湖盆地火山岩储层特征
三塘湖盆地主要发育的储集空间有原生气孔、杏仁体内孔、粒间孔、溶蚀孔、溶蚀缝、构造缝、冷凝收缩缝和风化裂缝等；有效储集空间组合类型分为以下五种：
气孔-溶蚀孔-裂缝型、砾间孔-溶蚀孔-裂缝型、气孔-裂缝型、微孔-裂缝型、裂缝型。
统计认为爆发相的角砾岩原生孔隙发育，凝灰岩空隙度最小。
卡拉岗组储层物性具有“双峰”分布特点，反映出因风化淋滤改造而成的孔隙度比原生孔隙度提高了一倍以上。
改造后的基质孔隙虽然数量没有原生孔隙多，但已发展成为油气聚集的主要空间。
孔喉分布也具有“双峰”分布的特点。
（3）三塘湖盆地储层成因探讨
构造裂缝的发育是三塘湖盆地特别是马朗凹陷油气成藏的重要因素之一。
构造运动对火山岩储层物性影响主要表现为两方面，一方面构造运动中断裂活动在岩体中形成大量裂缝，在形成新的储集空间的同时也连通了岩石中的原生孔缝，使得岩石中的孔隙之间连通性大为提高，同时，由于构造运动产生的大量裂缝，使得溶解作用和溶蚀作用在构造裂缝集中区表现的更为突出，从而形成大量溶蚀孔缝，进一步改善了火山岩储集物性。
火山岩越致密，岩性越脆，构造裂缝越容易形成和保存。
风化淋滤作用对火山岩油气成藏最重要的影响就是形成了风化壳储层。
三塘湖盆地马朗凹陷东部地区石炭系风化强度比较大，是石炭系油藏发育的有利地区。
三塘湖地区卡拉岗组火山岩划分为四个旋回，其中发育两套风化淋滤带。
通常构造高部位风化壳物性差，而在相对低部位风化壳保留比较好，优质储层发育，成像资料及钻井井漏信息反映，第三套火山岩体顶部物性好储层发育。
第四套火山岩体内部储层裂缝发育程度差。
一、二套风化淋滤时间短，储层物性差，受风化壳控制，因而牛东区块上石炭统卡拉岗组油层主要分布在第三套、第四套火山岩的顶部，形成上下两个油藏，油藏类型以构造-地层油气藏为主。
溶蚀使储集空间孔隙度增加，胶结和充填使孔隙度降低，绿泥石化和沸石化充填孔隙，使储集空间减小。
牛东地区卡拉岗组火山岩中的充填作用极为普遍，主要表现为气孔充填，裂缝充填，粒间孔充填、粒内孔充填及溶蚀孔的再充填等等。
（4）火山活动对油气成藏的影响
火山活动对油气成藏的有利影响主要体现在以下几个方面：
火山岩异常热效应加速有机质演化；火山角砾岩储集性能和含油性好；风化淋滤和发生溶蚀后的火山岩储层为优势储层；构造裂缝的发育是三塘湖盆地特别是马朗凹陷油气成藏的重要因素之一；石炭系卡拉岗组致密火成岩，厚度大，封闭性较好，可作为良好的局部盖层；根据研究区火山岩油气藏特征及封闭条件划分出两种圈闭类型，分别为火山岩岩相圈闭和火山岩岩性-断层圈闭。
研究区火山活动对油气成藏的破坏作用主要体现火山活动产生的高温和热液,致使成岩矿物充填和堵塞储集空间,导致储层变差。
第2章区域地质概况
2.1区域构造背景
三塘湖盆地整体位于西伯利亚板块西南缘,晚古生代,受东准噶尔—博格达、莫钦乌拉和卡拉塔格—大南湖等古陆,以及克拉美丽—大黑山和艾比湖—沙泉子2条双向俯冲缝合带控制,类似于现今西太平洋,呈现多岛海格局,整体处于汇聚挤压构造环境、压中有张,三塘湖盆地主体为弧后盆地。
早石炭世,以克拉美丽蛇绿岩为特征的准噶尔—蒙古洋已进入衰亡期,在其北侧白塔山和绵脊梁岛弧之后发育三塘湖弧后盆地。
晚石炭世,克拉美丽—大黑山缝合带已经闭合,海水由西北向东南撤退,半深海海相沉积萎缩到下马崖一带,三塘湖盆地马朗凹陷区为多火山活动的滨浅海。
图2-1研究区位置
2.2地层发育特征
盆地石炭系发育大套海陆交互相地层与火山岩,包括火山岩、碎屑岩及碳酸盐岩,形成了较好的石油地质基础条件。
下石炭统以海相和海陆交互相的火山碎屑岩沉积为主,地层厚度为600-3000m;上石炭统以火山碎屑岩、碳酸盐岩、碎屑岩和火山岩为主,其中卡拉岗组为大套陆相火山岩夹火山碎屑岩、碎屑岩组合。
地层厚度介于1200～4000m之间。
岩性上卡拉岗组主要分布于盆地西南缘，马朗凹陷东北部及方方粱凸起以东缺失该套地层。
卡拉岗组地层以发育大套火山岩为特征，纵向上，与其上覆的沉积岩地层在岩性、电性上响应特征均有明显差异，易于划分对比。
卡拉岗组地层电性上表现为低自然伽玛、低声波时差、低补偿中子、高密度、高电阻的“三低两高”特征。
上覆的芦草沟组或者三叠系以砂泥岩沉积地层为主，井下地层电性上表现为高自然伽玛、低电阻特征，与卡拉岗组地层形成截然不同的沉积体系。
卡拉岗组地层与其下伏的哈尔加乌组地层在岩性和电性特征上依然有明显差异：
卡拉岗组以低自然伽玛、高电阻的中基性火山岩为特征，而哈尔加乌组上部发育一套较为稳定的灰色、灰黑色泥岩、碳质泥岩、夹砂岩及煤线等碎屑岩（源岩）标志地层,电性上为高自然伽玛为特征,下部为更高电阻中酸性火山岩为特征；从火山岩颜色来看，卡拉岗组以紫红色、褐红色夹少量灰色为主，而下伏哈尔加乌组火山岩多为灰绿色、棕色、灰、灰黄色等，颜色整体多表现为杂色。
整体上，卡拉岗组地层在凹陷内划分与横向对比具有明显的特征。
2.3盆地构造演化特征
总体来看，海西晚期和燕山晚期的构造运动影响范围最大，波及整个三塘湖地区。
在盆地周缘表现为山系褶皱隆升，盆地内则形成两个区域性角度不整合面。
海西晚期构造运动以南断北抬、东西分区为特征，活动时间长，自二叠纪末一直持续到三叠纪早期。
盆地南部表现为白依山断层及其伴生的黑墩断层和石板墩断层的大规模逆冲，北部则表现为整体掀斜抬升，抬升幅度自东而西逐渐减弱。
马朗凹陷及条湖凹陷东北部条湖组有大面积削蚀。
燕山晚期构造运动是第二次大规模构造运动，表现为南北对称褶皱逆冲，东西块断差异升降。
盆地南缘在前期构造背景上褶皱进一步加剧，白依山断层大规模逆冲形成石炭系逆掩推覆体，黑墩断层和石板墩断层复活，但断距不大，基本上使南缘带定型。
盆地北部仍以掀斜抬升为主,不过抬升幅度是西强东弱。
在抬升背景上北缘逆冲隆升，从而形成北部冲断带、中央坳陷带和南部断褶推覆带。
同时东西块断差异升降，岔哈泉凸起以东地区由于早期形成古构造背景的影响，在盆地内形成一系列断褶带和断垒，走向近于东西向。
2.4火山岩分布
井震结合预测马朗凹陷卡拉岗火成岩主要发育三个火山机构群，以裂隙喷发为主，沿断层呈串珠状分布。
依据火山喷发岩性特征由火山岩到沉积岩结束为一旋回，在测井响应上，将牛东地区C2k火成岩划分为4个旋回，每个旋回之间发育高咖低电阻率的沉积岩（图2-2）。
图2-2石炭系卡拉岗组火山岩岩相分布图（据吐哈油田勘探开发研究院，修改）
第3章火山岩岩性和岩相特征
3.1岩石学特征
（1）岩石类型以玄武岩为主，其次为安山岩和火山碎屑岩
马朗凹陷卡拉岗组主要发育储层为火山岩储层，即玄武岩、安山岩和火山碎屑岩，岩石类型统计，其中玄武岩含量75％，占绝对优势，安山岩含量17％，火山角砾岩含量8％。
在卡拉岗组的火山岩储层中，发现了工业油藏，证明火山岩储层和砂岩储层一样，是不可忽视的油气储集层。
（2）玄武岩、安山岩以斑状结构、杏仁构造为主，火山碎屑岩为凝灰结构或火山角砾结构、块状构造
马朗凹陷火山岩种类主要以基性玄武岩、中性安山岩和火山碎屑岩为主，岩石整体多为斑状或少斑状结构、火山角砾结构或凝灰结构。
熔岩基质结构类型则较为多样，为间隐结构、间粒结构、拉斑玄武结构、交织结构。
表3-1为马朗凹陷各井卡拉岗组火成岩储层结构构造简表。
通过岩心及薄片观察，构造种类以气孔和杏仁构造为主。
气孔、杏仁在岩石中具有分层段分布的特点，表现为气孔、杏仁大小密集程度有所不同。
一般在气孔、杏仁发育段，下部气孔、杏仁较大上部较小，气孔杏仁最大直径可达3cm，一般为0.3—0.5cm，形状为圆形、椭圆形。
杏仁构造充填物以绿泥石、浊沸石和方解石为主，偶见硅质充填。
表3-1马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层结构构造
岩类
结构
构造
玄武岩
斑状结构、间粒结构、间隐结构、填间结构
气孔构造、杏仁构造
安山岩
斑状结构、安山结构、交织结构、玻基交织结构
气孔构造、杏仁构造、块状构造
火山碎屑岩
角砾熔岩结构、凝灰结构
块状构造
（3）岩石矿物主要以暗色矿物为主，主要矿物成分为斜长石、橄榄石、辉石、角闪石
由于岩石为斑状结构，杏仁状构造为主，所以在统计岩石矿物成分时，分斑晶、基质、杏仁三部分进行统计，表3-2为马朗凹陷卡拉岗组岩石组分含量统计表，斑晶含量2％～15％，主要矿物成分以斜长石、橄榄石、辉石、角闪石，并有不同程度的蚀变。
基质具拉斑玄武结构、间隐结构、间粒结构，交织结构等，含量55％～98％，成分主要为微晶斜长石、橄榄石、辉石、磁铁矿和玻璃质。
杏仁含量0～30％，充填物成分主要为沸石、绿泥石、方解石，见少量石英及磁铁矿。
绿泥石和浊沸石充填在火山岩原生气孔中形成杏仁构造。
表3-2马朗凹陷卡拉岗组岩石组分含量统计（吐哈油田勘探开发研究院提供）
井号
深度（m）
样品数
斑晶
基质
杏仁
马17井
1531.91-2329.08
15
11.1
79.7
9.2
马18井
1347.00-1603.00
11
26.6
70.0
3.4
马19井
1520.62–2432.84
29
2.3
81.0
15.0
马20井
1611.41–1884.12
4
23.8
61.0
15.3
马21井
862.46–988.12
13
9.2
88.9
1.9
马801井
2034.81–2109.88
9
12.8
85.6
1.7
3.2岩相特征
结合三塘湖盆地火山岩特点和油气勘探需要，对本区火山岩岩相类型主要分为：
火山沉积相、爆发相、溢流相，在地震剖面上依据地震反射特征可识别出火山通道相。
并根据每种岩相的测井、岩心和镜下特征等制定了特征岩相模板[13]。
3.2.1火山沉积相
可出现在火山活动的各个时期，一般是火山作用的间隙期，尤其在火山隆起之间的凹陷带最为发育。
常与其他岩相侧向相变或互层，多由火山碎屑占90%-50%的沉火山碎屑岩组成。
以火山灰、火山尘以及火山岩的角砾等经一定距离的搬运沉积而形成的，多形成于火山岩体的远端。
离火山口越近，具沉积相特征的砂岩、砾岩层厚度变小，层位不稳定，有时呈薄层状透镜体或尖灭再现。
而远离火山口沉积相厚度变大，层位较为稳定。
三塘湖盆地卡拉岗组火山沉积相岩性主要为粉砂岩、凝灰质砂岩或粉砂岩、凝灰岩等。
电阻率曲线薄厚不等，具韵律特征，伽马中值，密度曲线中幅齿化，不稳定（图3-1）
图3-1马18井火山沉积相测井响应特征
火山沉积相厚度几米到几十米不等，反应不同的沉积环境。
马18井第三套火山岩顶部火山沉积相较薄，只有几米，而马15井较厚，由此可以推断出，马18井相对于马15井距火山口较近，马15井可能处于两座火山隆起之间的凹陷带内，从而可以沉积很厚的凝灰质粉砂岩和凝灰岩，马18井则多见粉砂岩和玄武岩互层，反应为离火山口较近。
从岩心样品中发现马15井发育层状凝灰岩（照片3-1），此类岩石为压实胶结，属于再搬运火山碎屑沉积，多见于火山穹窿之间的低洼地带，一般距离火山口较远，由此也可得到证实。
此证据亦可由吐哈油田预测的四套火山岩分布图上反映出。
照片3-1层状凝灰岩照片3-2气孔溶蚀孔安山岩
照片3-3脉状穿插照片3-4气孔玄武岩
表3-3火山岩相测井曲线特征与实例
火山岩相
（亚相）
自然伽马曲线特征
电阻率曲线特征
密度
中子
声波
实例
溢流相
下部亚相
齿化中低值
20-50
齿化中高值
>150Ω·m
中值2.5
高幅齿化
齿化高值20-24
中幅齿化
马17井
2361-2376m
溢流相
中部亚相
箱型齿化44
微齿化中值
>100Ω·m
高值2.6
低幅齿化
齿化中值15
低幅齿化
马25井
2218-2228m
溢流相
上部亚相
齿化中低值
20-50
齿化中高值
>150Ω·m
中值2.5
高幅齿化
齿化高值20-24
中幅齿化
马20井
1940-1970m
爆发相
齿化中值
30-40
尖齿变化范围大150Ω·m
微齿与尖齿相间2.4-2.6
中幅齿化10-30
中幅齿化
马25井
2500-2550m
火山通道相
（火山颈亚相）
齿化箱型中值35-40
齿化钟型，中低阻，十几Ω·m
低幅齿化，中值2.5
中幅齿化
17-22
低幅齿化
马8井
1625-1675m
火山沉积相
中值
具韵律特征
中幅齿化
2.4-2.6
中幅齿化
23-30
中幅齿化
马18井
1383-1403m
3.2.2溢流相
它是含晶出物和同生角砾的熔浆在后续喷出物推动和自身重力共同作用下，在沿着地表流动过程中或滞留后，熔浆逐渐冷凝固结而成。
它主要在强烈火山爆发之后的间歇期出现为主，以熔浆形式从火山口喷溢而出，常形成面状泛流的岩被，也有时呈线状流动的岩流。
在熔岩流的顶底面或前缘形成气孔－杏仁状熔岩，或形成角砾状熔岩等岩类。
溢流相是本区主要的火山岩岩相，几乎遍布整个三塘湖盆地，该区熔岩与其它沉积岩伴生形成喷发－沉积的层状岩体。
其主要岩性为玄武岩、安山岩及其过渡岩性。
一般的熔岩流在剖面上自上而下都有如下分层特征（图3-2）：
（1）岩流自碎角砾状熔岩相带。
岩浆喷出火山口，表面与空气接触迅速冷却固结，硬壳被继续流动的熔岩搓碎形成自碎角砾。
它是划分熔岩流顶界的标志。
（2）上部气孔——杏仁状熔岩相带。
富含气孔和杏仁构造，常显拉长状，指示岩浆流动方向。
（3）中部致密块状熔岩相带。
该带岩浆冷却较慢，压力较大，故岩性致密，仅含少量圆形气孔。
（4）下部气孔——杏仁熔岩相带。
这是熔岩流最下面一个相带，由于熔岩流岩潮湿的地地表或水底流动，下部水汽化进入熔岩流，从而形成大量气孔。
（5）下覆地层与火山碎屑岩相带。
图3-2熔岩流剖面分带性（据中国地质大学高冠峰硕士毕业论文）
图3-3马20井溢流相测井特征
根据火山岩特征不同，现把三塘湖盆地溢流相细分为三个亚相：
上部亚相、中部亚相和下部亚相。
此三个亚相表现出剖面上的分带性和旋回性。
上部亚相主要为自碎角砾岩、气孔玄武岩和安山岩，这是原生气孔最为发育的相带，其中的气孔多为圆形或椭圆形，椭圆形气孔显示熔岩流流动方向。
中部亚相为多具流纹构造的玄武岩或安山岩，最为致密，储集空间最少。
下部亚相因与地面接触，亦气孔比较发育，但因熔岩流的巨大拖动力致使其气孔多为拉长型，指示熔岩流动方向，并且常常含有同生角砾，构造裂缝比较发育（图3-3）。
如马20井1882.01-1884.12m为安山岩，杏仁和气孔极为发育，杏仁含量30%，成分为浊沸石、绿泥石、方解石、黄铁矿。
岩心表面发育大量微裂缝（以斜裂缝为主），为风化作用所致，其为浊沸石、方解石、黄铁矿充填。
岩石蚀变强烈，蚀变矿物为浊沸
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