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地质剖面测量和区域构造解析方法研究表明，嘉黎断裂是一条多期活动并在不同时期显示不同性质的、有着长期发展历史的深大断裂。在晚三叠世一侏罗纪时期，班公湖一怒江洋盆南侧比如孤后盆地发生裂解，此时的嘉黎断裂应是北倾的正断层，控制着弧后盆地的沉积。晚侏罗世一早白垩世时期，伴随着盆地的消亡，出现一系列由南向北的逆冲断裂和蛇绿岩的就位。中新世至第四纪，嘉黎断裂带表现为伸展构造体系，局部出现右旋走滑，形成机理是青藏高原隆升导致构造块体不均匀运动和塌陷所致。