一、石炭纪末第一期脆-韧性右旋走滑活动

本次工作在卡拉麦里山南麓巴塔玛依内山东部、红尖山以及孔雀屏北东侧等地区皆观察到了中二叠统与下伏上石炭统之间的明显角度不整合接触。这三处中二叠统将军庙组底砾岩或砂岩不整合在上石炭统巴组火山碎屑岩或石钱滩组碎屑岩之上。该中二叠统为未变质的陆相沉积岩，而下伏上石炭统为浅变质的海相火山-碎屑岩(新疆地矿局, 1993; 陈仁义, 1993)，并具面理化现象。该区域前二叠纪地层区域变质环境与卡拉麦里脆-韧性剪切带的变形、变质环境相似，指示两者应为同时发生。因而，这些角度不整合与区域变质作用出现的层位限定了卡拉麦里剪切带形成于石炭系沉积之后、中二叠统将军庙组沉积之前。

本次野外观察表明，卡拉麦里脆-韧性剪切带卷入最新地层为上石炭统。其中双井子北侧卷入该剪切带变形的上石炭统巴组，其所夹玄武岩全岩Sm-Nd等时线年龄为319Ma(张峰等, 2014)，由此限定了该剪切带形成于319Ma之后。

在准噶尔盆地周缘，石炭系为海相沉积，皆经历过低级区域变质作用与紧闭褶皱。区内至早二叠世转变为陆相环境，开始出现大型准噶尔盆地，并且所沉积的二叠系-古近系皆没有经历过区域变质作用，地层产状明显较缓。因而，该区域石炭系与二叠系之间为区域性角度不整合，是晚石炭世低级区域变质作用与挤压褶皱作用的结果。卡拉麦里脆-韧性剪切带与这一区域变质、变形事件温度环境的一致性及变形特征的协调性也指示其形成于晚石炭世。

北西西走向、北倾的卡拉麦里剪切带紧邻同方位展布的卡拉麦里蛇绿岩带南侧出现。该蛇绿岩中获得的最年轻锆石年龄为330Ma(汪帮耀等, 2009)，与上述推断的洋盆闭合时间（碰撞时间）相吻合。卡拉麦里剪切带与该蛇绿岩带的空间位置和时代上的关系表明该剪切带应属于卡拉麦里洋盆关闭后的缝合线，即哈尔里克岛弧与野马泉岛弧的碰撞边界。该剪切带在碰撞造山中的右行走滑指示是近南北向挤压作用的结果，也暗示这两个岛弧是近南北向汇聚的。由此可进一步推断这两个岛弧之间的缝合线—卡拉麦里剪切带为一斜向汇聚边界，从而在碰撞中呈现为压扭性右行走滑活动。在此斜向汇聚中，卡拉麦里剪切带主要吸收了走滑分量，而其南、北侧海相地层北西西向褶皱主要吸收了缩短分量，从而在碰撞过程中造成与剪切带平行的紧闭褶皱。该区域随后的第二期构造活动中的NNE-SSW向挤压也会使两者更加平行。

作为碰撞边界的卡拉麦里剪切带，在晚古生代洋壳俯冲阶段也应为俯冲带之处。该剪切带北倾的产状暗示卡拉麦里洋盆应是向北俯冲。作为该洋壳残片的卡拉麦里蛇绿岩出现在该缝合线以北，一系列后造山伸展背景下的侵入岩（可能与俯冲洋壳板片断离有关）也出现在缝合线北部，同样支持洋壳向北俯冲的推断。

二、中二叠至晚三叠世第二期脆性逆冲活动

沿卡拉麦里断裂带的晚期脆性逆冲活动叠加在早期脆-韧性剪切带之上，说明该期逆冲断层形成之前这一剪切带经历了区域性抬升至近地表脆性域。本次古应力场反演结果指示这期逆冲活动发生在NNE-SSW向区域挤压背景下，在区内还伴生了一系列相同走向的逆冲断层。如前文所述，卡拉麦里脆-韧性剪切带活动之后，研究区在晚石炭世晚期到早二叠世发生了后造山伸展背景下的岩浆活动。显示沿卡拉麦里断裂带的第二期逆冲活动应发生在早二叠世(283Ma)之后。本次野外工作中发现，卡拉麦里断裂带南侧中二叠统下部将军庙组明显受到这期逆冲断层的切割，显示这期逆冲活动发生在该套地层沉积之后。

众所周知，中亚造山带在古生代末发生的是多块体的碰撞与拼合，多次的撞碰事件会造成较长时间的挤压活动。研究区南部塔里木板块、华北板块在印支期与南部的羌塘地块、华南板块发生在陆—陆碰撞，形成了秦—祁—昆造山带。可能正是这些板块碰撞的强大作用力与持续活动使得卡拉麦里断裂带的第二期逆冲活动持续较长。

三、晚侏罗世第三期脆性左行平移活动

卡拉麦里断裂带的第三期活动表现为脆性左行平移活动。本次应力场反演表明，这期活动是发生在近东西向挤压动力作用下。东准噶尔盆地内侏罗系中近南北向的逆冲断层和褶皱的形成与卡拉麦里断裂带第三期平移活动相吻合。由此推断卡拉麦里断裂带第三期的左行平移活动是发生在晚侏罗世末，是区域东西向挤压的产物，属于燕山运动。

研究区东部的中亚造山带在晚侏罗世出现了鄂霍茨克洋的关闭，从而西伯利亚板块与华北-蒙古联合板块发生碰撞。可能正是这些区域上的碰撞事件，导致了本研究区在晚侏罗世发生了一次区域性挤压事件，使得卡拉麦里断裂带发生了第三期的脆性左行平移活动。

四、古近纪初第四期脆性逆冲活动

卡拉麦里断裂带的第四期活动又表现为脆性逆冲活动。该期活动主要表现为沿原始断层的复活。本次应力场反演表明，这期活动是发生在近南北向挤压动力作用下。根据准噶尔盆地东部隆起内近东西向逆冲断层以及东西向褶皱形成时代（详见第四章），推断卡拉麦里断裂第四期的逆冲活动可能是发生在古近纪初，是区域南北向挤压的产物，属于喜山运动。

值得注意的是，古近纪初发生了印度板块与欧亚板块的强烈碰撞，由此造成的南北向挤压应力可以传递到研究区，使得卡拉麦里断裂带再次发生逆冲活动。