冻土区天然气水合物形成机理复杂，成因多源，发展多种捕捉微渗漏信息技术，提高勘查成功率是亟需解决的难题。本文首次把天然热释光测量技术应用于冻土区天然气水合物勘查中，利用RGD-6型热释光剂量仪测试了祁连山冻土区土壤样品热释光强度，总结出适用于木里冻土区天然气水合物勘查的加热程序，以及样品取样粒级。试验结果表明，祁连山冻土区土壤样品最佳取样粒级为-60～100目，最佳升温速率应设置为5℃/s,最佳升温区间为50～400℃。根据祁连山冻土区土壤天然热释光强度异常特征，圈定了天然气水合物在地表的异常边界，天然热释光强度异常模式为顶部异常，与烃类异常模式存在良好的对应关系。土壤天然热释光不受微生物的影响，灵敏度高，是一种很有前景的寻找天然气水合物的方法，在今后的冻土区天然气水合物资源勘查过程中可以将这种技术加以推广。