盆地发展阶段
图4-36合肥盆地HF99-700线平衡剖面图
(1)前陆盆地的形成和发展阶段(J)
印支运动期间，扬子板块与华北板块碰撞，沿秦岭-大别线缝合，自南向北推挤作用于华北地台，造成地层逆冲、隆升和剥蚀，形成合肥盆地基底。
燕山运动早期转为陆内俯冲。随着地壳增厚和秦岭-大别造山带隆起向两侧移动，在岩石圈平衡调整下，大别山发生应力松弛或构造回归，使大别山北缘(华北地台南缘)挠曲下沉，形成大别山前坳陷盆地——合肥盆地，接受侏罗纪沉积。
目前对侏罗纪盆地的性质有不同的看法，可归纳为山前坳陷(中国石油地质，第8卷，1992)、前陆和再生前陆盆地(李日君，1997；罗等；高，2001)，陆后盆地及其继承盆地(徐书同等，1992)和岩石圈扰动盆地(，等，2001)。
合肥盆地位于东秦岭-大别造山带北麓，处于前陆盆地的构造部位。笔者称之为坳陷前陆盆地，是因为合肥盆地与中国西部的前陆盆地有明显的区别。首先，合肥盆地不是在同造山期形成的，而是在后期应力松弛阶段大别山前坳陷的基础上形成的。第二是缺乏海相复理石沉积；第三，目前在盆地盖层中尚未发现典型的前陆盆地标志&挤压成因的同生逆冲断层。但从盆地的发育位置、充填序列和构造样式来看，与前陆盆地非常相似，因此将侏罗纪沉积时期的合肥盆地称为前陆盆地更为合理。
合肥盆地侏罗纪沉积呈不对称的楔形，南部山前厚4000米，北部不到1000米。特别是下侏罗统，在河深3-霍邱一线尖灭。
盆地内最早的沉积为下-中侏罗统三间铺组(J1+2)和方虎山组(J1f)。下侏罗统主要分布在盆地中南部，向北、向西叠置，形成大别山前山前洪积相，接受三间铺组(J1+2)砖红色、灰紫色砂砾岩沉积，厚度大于1700m；盆地中南部反湖山地区，沉积物粒度变细，但仍以粗粒沉积物为主，厚度约1000m，夹薄煤层或煤线及炭质泥岩；盆地北部形成湖滨相和河流相沉积，安三1井钻遇浅水湖滨相沉积，厚度900m；此时，霍邱断隆的西部和北部以及河深3井的北部没有受到沉积作用。下侏罗统通常以向上变细的沉积序列为特征。据碎屑骨架成分统计(李忠，1999；周(2001)和组(J1f)主要来源于旋回造山带或旋回造山带与稳定地块之间。烃源岩主要为石英片岩、花岗岩和砂岩，与佛子岭群有良好的成因关系。
中侏罗世以后全盆地坳陷，中、上侏罗世覆盖全盆地，部分地区可能跨越现在的合肥盆地北界。此时是盆地发展的鼎盛时期，沉积中心位于盆地南部前滨地区，主要为一套山前快速堆积，沉积了三间堡组上部(J1+2)和凤凰台组(J3f)。凤凰台组为一套红色厚砾岩、砂砾岩夹砂岩或砂岩透镜体，厚度大于1800m；厚度向北逐渐减小，主要是河流沉积造成的。根据HF2000-684、667等南北向地震剖面，中侏罗世超越霍邱断隆，逐渐覆盖整个霍邱断隆，最薄处仅500米左右，表明霍邱断隆是侏罗纪的古隆起。
(2)前陆盆地叠加走滑挠曲盆地阶段(K1-K2x)
晚侏罗世末期，受太平洋板块和印度板块俯冲的共同影响，整个中国东部的构造应力场发生变化，进入构造运动活跃期，火山活动异常强烈。此时郯庐断裂带发生了大规模的左旋走滑平移运动，构成了合肥盆地的东边界断裂。本章第七节介绍了郯庐断裂带与合肥盆地的关系，指出此时合肥盆地东部属于走滑挠曲盆地。西边界的无极断裂也开始了右行走滑活动，盆地西部也形成了一个走滑挠曲盆地。因此，这一时期的合肥盆地是在前陆盆地背景上叠加了走滑挠曲盆地的性质。
图4-37A合肥盆地成盆演化模式
图4-37B合肥盆地成盆演化模式
近年来发现榴辉岩砾石(王道宣等。)形成于地下80公里以下，存在于下侏罗统方虎山组。可以看出，由于扬子板块的俯冲，侏罗纪的大别山以造山运动为主，垂直运动明显，垂直上升速度为0.12cm/年(徐叔同等，1994)。晚侏罗世，由于太平洋板块斜向俯冲作用的加强，在盆地南缘创造了伸展构造环境，导致大量火山喷发和岩浆侵位。此时，哮天-磨子滩断裂也可能处于伸展环境，导致火山喷发和信阳逆冲带所携带的地层发生重力滑脱(又称走滑)，形成哮天火山口盆地。但这种伸展构造环境是一种深挤压浅拱条件下形成的张裂，对盆地的沉积影响不大。
根据地震剖面，上侏罗统和下白垩统基本为连续沉积，下白垩统和上侏罗统为重叠不整合接触。那么，这种重叠不整合接触是如何形成的呢？从地震剖面上看，上侏罗统没有发现剥蚀，也就是说晚侏罗世晚期合肥盆地没有大规模的挤压运动，因此推断下白垩统与上侏罗统的超覆不整合是郯庐断裂带的大规模左旋走滑造成的，所以此时的合肥盆地受郯庐断裂带左旋走滑的影响较大。
(3)燕山晚期挤压逆冲断层(K2x/K2z)和断陷盆地阶段(K2z-E)
晚白垩世末期，大别造山运动再次发生，燕山晚期造山运动在盆地中有强烈反映。从盆地来看，这次造山运动中拱部隆升与逆冲同时存在，表现为由南向北的强烈挤压逆冲。肥东县古城发现上白垩统张桥组(K2z)与下伏的岭道铺组(K2x)呈明显的角度不整合接触。近东西向的断裂，如肥西-韩摆渡断裂、费仲断裂和寿县断裂，主要表现为沿印支期形成的逆冲面的再挤压、逆冲、抬升和剥蚀。今天的费仲断裂带在当时的挤压应力下拱起隆起，形成大型背斜构造，遭受强烈剥蚀。在后期的拉应力作用下，沿这些断层发生构造折返，挤压期的上升板块下降接受沉积，控制了一条东西向下降和扩展的大断层的形成。同时，费仲背斜轴部的薄弱带断裂，导致蜀山断层将费仲背斜一分为二，形成了现在的费仲断裂带。合肥西郊的大蜀山、小蜀山就是蜀山断裂在这一时期伸展断层活动的产物。郯庐断裂伸展活动明显，断裂西侧接受北东走向的带状箕状沉积。此时的合肥盆地是一个北断南断的半地堑式断陷盆地，是在伸展背景下形成的。严格来说，晚白垩世晚期和早第三纪应该属于两个裂谷盆地。