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卡拉麦里断裂带位于准噶尔盆地东缘，是中亚构造域的重要组成部分，也是研究中亚造山带构造演化的关键区域。本文通过对卡拉麦里地区详细的野外考察，重点选取了五条剖面来剖析构造带的几何学形态和运动学特征。研究发现，该区明显分为三期区域性的构造变形，D1表现为泥盆纪与石炭纪地层中发育的极性向南的强烈褶皱作用和逆冲推覆构造，伴随着蛇绿岩的就位、弧前增生楔的形成以及野马泉弧火山岩的喷发，这期变形是由于卡拉麦里洋盆向NNE方向俯冲闭合导致的;D2表现为区域性发育的劈理，六棵树强应变剪切带以及蛇绿岩团块沿构造带方向的定向展布，叠加褶皱以及陡直发育的主断裂带，花岗岩的多米诺式剪切错动等，野外运动学标志均指示右行剪切特征。此期变形是由于晚二叠世的走滑改造形成的;D3表现为晚期上部向南的低角度逆冲运动，切割早期劈理。此外，断裂带中的擦痕、阶步等十分发育，我们应用Win-tensor软件模拟了古应力状态，结果显示两期明显的构造过程。综合模拟结果，可以得出断裂以逆冲为主，叠加右行走滑的特征。逆冲构造为NE-SW向挤压的产物，右行走滑则沿N110°方向展布，这两期变形与区域上的前两期构造事件具有很好的耦合关系。结合前人研究进展和野外构造解析，我们认为卡拉麦里洋盆的闭合时限为早石炭世晚期，遭受右行走滑的时限则为晚二叠世，并探讨了新疆卡拉麦里地区晚古生代的构造演化模式。