地球99%以上的碳存储在其内部,板块构造运动促进了地球深部和浅层之间碳的活化与迁移,从而影响着区域和全球尺度上的气候与环境变化。喜马拉雅-青藏高原造山带是新生代时期印度大陆与亚洲大陆持续碰撞和俯冲的结果,对全球碳循环和气候变化至关重要。在过去的几十年,青藏高原及其周边构造隆升导致的硅酸盐风化和有机碳埋藏消耗了大气CO₂,部分学者提出将其作为碳汇。相反,该地区也被认为是重要的碳源,这是由于印度-亚洲大陆碰撞驱动的多期岩浆作用和变质作用导致火山与构造活跃区存在强烈的CO₂释放现象。鉴于此,喜马拉雅-青藏高原造山带是碳源还是碳汇,长期以来一直存在争论。本研究利用青藏高原南部定日-当惹雍错裂谷带水热流体的化学成分、He-C同位素组成以及定量计算模型,结合水热活动区和断裂带土壤CO₂释放通量,有效区分并厘清了深部碳来源及其活化、迁移与释放机制,获得了喜马拉雅-青藏高原造山带前缘地区伸展构造的深部碳释放规模。结果表明,裂谷带含碳流体主要来源于地壳碳酸盐岩或含碳沉积岩变质脱碳作用。空间上,裂谷南部和中部含碳流体显示纯地壳来源,向北显示出幔源组分的增加。与裂谷中北部相比,位于喜马拉雅地块的裂谷南部具有较高的地热区土壤CO₂通量,并且其空间分布与印度俯冲下地壳之上的喜马拉雅造山楔吻合。综合地质和地球物理资料,认为印度大陆碰撞/俯冲背景下喜马拉雅造山楔地壳增温可能会增强变质脱碳作用,而中地壳塑性流的加热效应以及含水流体渗透也能够提高变质脱碳反应的效率。构造上,青藏高原南部的伸展构造利于含碳流体向上运移。因此,印度大陆俯冲导致的造山带热状态和动力学扰动是地壳碳活化、迁移和释放的根本原因。通过地热区和断裂带空间分布等基础信息,建立了伸展构造的CO₂释放通量转换函数,外推估算得到青藏高原裂谷带和正断层深部CO₂释放规模为(37±21) Mt·yr^–1,其与洋中脊幔源CO₂释放量相当,表明喜马拉雅-青藏高原造山带是具有全球意义的重要碳源。上述研究结果为厘清全球地质源碳排放规模、评估大陆碰撞造山带的碳源/碳汇效应提供了重要基础数据。