在晚侏罗世—早白垩世，伊－阿－冈微大陆群和库拉－太平洋板块对中国大陆块的间歇性不均衡挤压，造成大别造山带及张八岭隆起、郯庐断裂带的活动性质出现多次转换，整个华北地区处于左旋压扭与右旋张扭交替的构造应力场环境中。
在研究区内，信阳－合肥坳陷带在晚侏罗世时仍具前陆拗陷性质。大别造山带的强烈隆升，使北淮阳构造带佛子岭群浅变质岩，大体沿磨子潭－晓天断裂与下伏大别群深变质岩滑脱并向北滑覆冲断。在磨子潭－晓天断裂处，形成后缘拉张盆地——晓天晚侏罗世—早白垩世盆地，而在其北侧则形成了前缘滑覆冲断及合肥滑覆冲断前陆盆地。晚侏罗世晚期毛坦厂组中酸性火山岩的“双峰式”特征（上侏罗统上部毛坦厂组及下白垩统下部白大畈组以中酸性火山岩为主，下白垩统中部响洪甸组以碱性玄武岩及碱性粗面岩为主），是后缘拉张裂陷性质的证据，而其中下白垩统中上部晓天组半深湖—深湖相暗色泥岩的形成表明拉张裂陷作用的强化。
上侏罗统的沉积厚度和相带（图4-15），也呈半月形分布于合肥坳陷的南东侧。这表明合肥坳陷的基底沉降仍受到大别造山带和张八岭隆起带挤压作用的联合控制，也反映了郯庐断裂带在晚侏罗世的强烈左旋（压扭）走滑活动。坳陷内的沉积物特征对此也有所反映。在信阳坳陷，上侏罗统段集组为紫红、砖红色厚－巨厚砾岩夹砂砾岩或砂岩。自西向东，砂岩夹层增多。在商城以东，岩性以紫红色厚—中厚层砾岩为主，夹长石砂岩及少量砂质泥岩。上部出现较厚的晶屑凝灰岩及角砾凝灰岩。在合肥坳陷南带，即六安－确山断裂至晓天－磨子潭断裂之间，晚侏罗世也形成长约200km，宽约40km的火山－碎屑沉积凹陷。其沉积物在西部豫皖交界处称朱集组，在肥西为周公山组。在六安－肥西地区，上侏罗统周公山组的4个反粒序沉积成因单元，总体上反映受到大别造山带北部不断加剧的冲断和推覆作用的影响（李忠等，2000）。
图4-15 合肥坳陷上侏罗统沉积厚度与沉积相分布图（单位：m）
到了早白垩世，由于NNE向延伸的郯庐断裂带右行活动和NWW向延伸的商丹断裂等左行活动的交替和联合控制，合肥坳陷被赋予了伸展裂陷－滑覆冲断－走滑扭裂的复合性质。其中，早白垩世早期区域塑性滑移线场和郯庐断裂带右旋活动居主导地位，坳陷表现出裂陷性质；早白垩世中期大别造山带的滑覆冲断作用不断加强并占据主导地位，坳陷具前陆盆地性质；早白垩世中晚期郯庐断裂带右旋活动的影响增大，坳陷叠加了走滑断陷性质。下白垩统陈棚组的下部为浅灰、肉红色熔结凝灰岩、角砾凝灰岩夹深灰色砂岩；上部为安山岩、英安岩夹流纹岩及珍珠岩等。火山岩的类型和厚度分布受到“信阳－商城断裂”和“明巷－固始断裂”的控制。
从电法剖面看到（图4-16），在大别山地下1～2km 深处展布的一套平缓低阻层，延至北淮阳构造带及合肥坳陷舒城凹陷南侧便大角度地向北倾斜，然后逐步转平再向北仰起，推测是磨子潭－晓天断裂的反映——由滑覆作用形成的佛子岭群与大别群的基底拆离面及韧性剪切带。晓天后缘拉张裂陷盆地的形成，与该断裂的向北滑覆活动有密切关系。在北淮阳构造带向北滑覆并产生后缘拉张时，其前缘如信阳－舒城断裂、六安断裂、蜀山断裂、肥中断裂甚至寿县－定远断裂等近EW 向断裂均随之自南向北逆冲，导致中古元古界佛子岭群、卢镇关群变质岩及石炭－二叠系（梅山群）、侏罗系等老地层叠覆于上侏罗统三尖铺组甚至下白垩统之上（图4-17）。
图4-16 大别山-合肥坳陷平行于SL650地震测线的MT测线视电阻率剖面
图4-17 合肥坳陷南部肥西县防虎山地表地质剖面（上）及94-94地震测线解释剖面（下）
在早白垩世中期，信阳－合肥坳陷总体上是秦岭－大别造山带的冲断前陆拗陷，但内部结构较为复杂，存在着一些次级的推覆冲断结构（图4-18）。合肥坳陷残留的下白垩统目前主要分布在肥中断裂以北的霍丘－大桥凹陷，以及六安断裂以南的舒城凹陷中（图4-19）。其中，以定远－大桥凹陷的厚度最大，可达2500m 以上，而在霍丘凸起上的残余厚度相对较小，只有400m 左右；在肥中断裂以南地区，主要位于丁集－肥东凹陷的东西两侧断层附近，最厚在2000m 左右，在蜀山断裂附近只有500m 左右；在舒城凹陷东部靠近郯庐断裂一侧，最厚在1500m 左右。在SL99-380地震测线剖面上，下白垩统中下部的地震反射波组呈由东向西的发散状（图4-20），推测在霍丘凸起部位为早白垩世早中期的滨－浅湖相沉积中心。根据沉积相的变化趋势分析，在六安断裂－肥中断裂之间也应该有过一定厚度的下白垩统，厚度可能较其南、北侧的坳陷要小，但在后期被剥蚀了。因此推测，六安断裂－肥中断裂之间的蜀山凸起，可能是次级冲断前陆隆起，而霍丘－大桥凹陷应属于早白垩世的次级前缘坳陷，舒城凹陷为次级冲断前陆拗陷。
张八岭隆起的造山隆升对早白垩世早中期合肥滑覆冲断前陆坳陷的形成起到次要的控制作用。其隆升规模和幅度较大别造山带小，但滑覆、挤压影响仍然存在。大桥凹陷下白垩统朱巷组碎屑岩成分分析、重砂分析及古水流分析表明，其物源区为东部张八岭隆起，反映了郯庐断裂在早白垩世早中期仍以左旋（压扭）走滑活动为主。
至早白垩世早中期末，北淮阳构造带向北滑覆运动接近“尾声”，其后缘的晓天拉张裂陷盆地逐渐衰亡（水体淤浅，晓天组上部逐渐变为含砾凝灰质中粗粒砂岩）；而在其前缘的合肥坳陷也由基底的区域性拗陷转为区域性隆升，甚而产生剥蚀作用。现今晚白垩世早期沉积（以响导铺组为代表）主要残存分布于坳陷东北部，可能起因于这种基底区域性隆升。
图4-18 早白垩世中期合肥滑覆-冲断前陆坳陷的结构及形成模式图
在早白垩世中晚期，合肥坳陷的沉积环境主要受到郯庐断裂带右旋走滑的控制，致使其沉积中心紧邻郯庐断裂。在定远－大桥凹陷内，仍残有以朱巷组中上段暗色泥岩为主的早白垩世中晚期浅湖—半深湖相带（图4-19）。在紧邻郯庐断裂的合浅8井和合浅9井钻遇的朱巷组半深湖相暗色泥岩，累计厚度达600m 以上，残余有机碳含量较高（0.39%～1.57%）。经对比分析证实，这里是迄今为止钻遇朱巷组暗色泥岩最厚及残余有机碳含量最高的部位，表明该处水体较深且明显受到郯庐断裂的控制。显然，从早白垩世早中期到早白垩世中晚期，沉积中心由西向东发生了迁移。
图4-19 合肥坳陷早白垩世沉积相简图
1—断裂；2—相带分界线；3-K1中晚期残留浅—半深湖相；4—地层残留厚度等值线；5—地层尖灭线；6—K1早中期推测滨—浅湖相，现已被剥蚀；7-SL99-380地震测线
图4-20 合肥坳陷东北部（定远-大桥凹陷）SL99-380地震测线下白垩统中下部地震反射发散结构特征
从SL99-294地震测线剖面上可以看到，舒城凹陷发育有较典型的张扭性走滑构造样式——负花状构造（图4-21）。这一断裂走向大致与郯庐断裂平行，早白垩世的同沉积活动，明显控制了两侧下白垩统上部的厚度差异；其在晚白垩世晚期的再度活动，明显地控制了断裂带内部的上白垩统上部和古近系厚度的增大。该断裂及其负花状构造推测形成于早白垩世中晚期，间接地反映了郯庐断裂带此后所发生过的多期次右旋走滑（张扭）活动。
近期的研究成果表明，沿郯庐断裂带安徽段发育的韧性剪切带糜棱岩、超糜棱岩Ar-Ar同位素年龄以120～132Ma为主；合肥坳陷东缘黑石渡组安山岩K-Ar同位素年龄为119Ma，瓦屋刘岩体和瓦屋薛岩体黑云母的40Ar/39Ar同位素年龄为120～128Ma。所有这些研究成果都与郯庐断裂的上述右旋张扭性走滑活动发生的时间——早白垩世中晚期相吻合。
图4-21 舒城凹陷SL99-294地震测线上的负花状构造
在周口坳陷，早白垩世的裂陷形成一系列NWW向的凹陷，如沈丘－谭庄凹陷、南召－马市坪凹陷和泗县凹陷。这些凹陷均呈狭长条带状分布在断裂一侧。其中，谭庄－沈丘凹陷为一南深北浅的箕形，沉降中心和沉积中心都偏于南侧（图4-22）。但在平面上，深凹呈NE向展布的斜列状。南缘主断裂边缘缺乏典型磨拉石建造，且其减薄的沉积盖层越过南缘主断裂向南延伸。
图4-22 下白垩统巴村组—永丰组下段沉积期的谭庄-沈丘凹陷原型
显然，它们的形成与NWW向及NNE向断裂的走滑伸展（张扭性）有关，同样可能受到深部岩石圈的NW—SE向伸展作用控制。谭庄－沈丘凹陷四周为郸城、平舆、平顶山和界首等老山环绕，这些老山既是沉积物的供给区，又限制了湖泊的范围和发育。到了早白垩世末期，区域构造应力场和构造作用体制又出现了重大转换，研究区发生了较为强烈的压扭性走滑活动。在NWW向断裂带上伴生的正花状构造（图4-23），正是这一次走滑作用由张扭性向压扭性转换的结果。
图4-23 周口坳陷谭庄-沈丘凹陷地震测线（示早白垩世末的负花状构造）
开封坳陷的上侏罗统－下白垩统厚0～2100m，分布相对较为广泛，主要为一套碎屑岩、火山碎屑岩和火山岩系。这套沉积物在黄口、成武、鱼台、中牟凹陷均有见及，为分水岭组（J3—
由此可见，南华北地区的晚侏罗世－早白垩世盆地原型的性质比较复杂。南华北地区的构造环境受控于大别造山带核部强烈隆升、郯庐断裂带和麻城－商城－夏邑断裂带右行走滑，以及商丹断裂带等左行活动的联合作用（图4-24）。其中，合肥－信阳坳陷原型具有前陆压陷与走滑扭裂复合性质，周口－泗县坳陷原型具有NWW向和NNE向走滑断裂复合控制的裂陷性质，而开封坳陷各凹陷的原型可能具有比较单纯的伸展裂陷性质。