本论文以四川西南部二叠系玄武岩为研究对象，系统研究玄武岩特征，并论述其油气地质意义。研究区内二叠系玄武岩可以划分为熔岩类玄武岩、火山凝灰岩、火山角砾岩。根据玄武岩的垂向上岩相的旋回性及平面上分带性，由火山口至沉积区分别为爆发相、溢流相和火山沉积相，建立了二叠系玄武岩岩相时空分布模式。储层发育的主控因素为岩性、成岩作用、构造作用和有机质，特别是裂缝的作用最为关键。研究区玄武岩比较致密，有效原生孔隙较少，经后生裂缝改造形成裂缝-孔洞型及孔洞-裂缝型储层。玄武岩喷发时的构造背景控制了后期礁滩相带发育的古地貌条件，产生的同期断裂为流体运移提供了通道，为下二叠统茅口组灰岩白云石化供给镁离子。玄武岩穹状隆起导致茅口组暴露，有利于古岩溶储层发育。玄武岩的存在有利于岩性上倾尖灭型油气藏的形成，玄武岩并做为阻隔层有利于不同含油气系统的形成。通过天然气地球化学参数分析，表明玄武岩中的天然气源主要来自上二叠统Ⅲ型干酪根的煤型气，也可能有下伏下二叠统的混源气。并根据烃源岩分布、储集、气源及构造等条件，建立了玄武岩天然气成藏模式。依据有利的岩石类型、成岩作用、物性参数、已有的油气显示等，对四川盆地玄武组储层有利勘探区带进行了预测，最有利勘探区位于玄武岩溢流相带主要为裂缝－孔隙型储层，储层集中，厚度大。该区带生气条件、盖层及保存条件均较好。