由于冷泉与天然气水合物资源、甲烷温室气体等密切相关,故其越来越受到科学家的高度重视。冷泉碳酸盐岩是古代冷泉发育的重要标志之一。本文将对西藏南部日喀则弧前盆地、特提斯喜马拉雅带白垩纪地层中发现的冷泉碳酸盐结核进行岩石学、矿物学、地球化学特征研究,以探讨其矿物组成、沉积组构、碳酸盐中碳的来源、形成过程及模式。从形态上,可将研究区白垩纪地层中发现的冷泉碳酸盐结核分为四种:椭球状结核、管状结核、顺层状结核、龟裂状结核。椭球状结核,大小2cm×3cm¹5cm×30cm,具微晶结构,主要由微晶方解石(30⁵0%)、石英和长石碎屑矿物(40⁶5%)、有孔虫壳体(2³%)、黄铁矿(5%)组成。其碳同位素值为-29.79^-3.61‰VPDB。其渐变的碳同位素值、陆源元素含量表明其是由核部向边部逐渐生长形成。综合其碳同位素值、围岩TOC等,我们认为椭球状结核中的碳主要源自于甲烷厌氧氧化。管状结核,个体大小不一,呈近平行或垂直于层面产出,具微晶结构,主要由微晶方解石(50⁸0%)、石英和长石碎屑矿物(20⁵0%)、有孔虫、黄铁矿组成。岗巴、上巴剖面管状结核的碳同位素值范围分别为-27.37^-23.85‰VPDB、-8.85^-3.47‰VPDB,根据其特殊产出形态、负碳同位素值、低TOC,我们认为其碳源为甲烷水合物分解产生的CH₄,并且为从边部逐渐向中心生长形成的。顺层状结核,厚23cm±,呈近平行于层面分布。其主要由微晶方解石(85⁹0%),石英、长石碎屑矿物(10¹5%),黄铁矿组成。其碳同位素值为-21.87^-6.67‰VPDB,其形成同样与甲烷释放相关。龟裂状结核,大小6 cm×8 cm¹00 cm×30 cm,顺层分布。其由边部结核体与裂隙充填物组成。结核基质主要由微晶方解石(55⁷5%),石英、长石等碎屑矿物(25⁴5%)组成。裂隙充填物有两期:纤维状、块状方解石胶结物。相比于结核基质与纤维状方解石,块状方解石具有最负氧同位素值、最高碳同位素值、高FeO、低MgO特征。经判断结核基质与纤维状方解石形成于浅海并与CH₄释放有关,之后结核开始埋藏。在结核埋藏过程中,二者发生部分重结晶。块状方解石中高的流体包裹体均一温度(平均176.9℃)表明,其是由被深部岩体加热的海水在结核埋藏过程中充填其残留的孔隙而形成。