断裂带的形成和发展历史
一、加里东构造阶段
寒武纪，根据岩相古地理分析，吴川-四会线及其两侧广大地区的沉积环境基本一致，是一个广阔浅海区的地槽型复理石沉积建造，无明显断裂活动迹象。奥陶纪时，断裂带西侧的德清、罗定地区地壳逐渐隆起，沉积了滨海相岩石，依次为砾岩、砂岩、砂质页岩、灰岩，包括三叶虫、腕足类和腹足类，出现了由粗到细的多个沉积旋回。断裂带东侧的开平虎山地区、始兴、河源等地区正好与西侧相对，地壳沉降缓慢，成为半深海槽，沉积硅质岩和黑色页岩，含大量单个笔石。断裂带两侧如此明显的岩相古地理差异表明断裂带形成于奥陶纪。
志留纪期间，断裂带西侧的地壳活动在云南连滩和高要芦埠逐渐强烈，表现出频繁的周期性振荡和海退。在低洼地区，沉积了与泥质、砂质和碳质相间的带状砂页岩，含有单一笔石。在断裂带以东的广大地区和湘东、江西、福建以北尚未发现志留纪沉积。两侧完全不同的现象表明，沿断层线的分异在逐渐扩大，吴川-四会断裂带的轮廓越来越明显。志留纪末，强烈的加里东运动使该区震旦系-志留系强烈褶皱，形成大规模全尺寸北东向褶皱，并伴有吴川-四会断裂和区域变质作用。断裂带中、北段有岩浆侵入体(石牛头岩体和富溪岩体)，南段有强烈的混合岩化和花岗岩化作用。根据上述资料，可以说明吴川-四会断裂带产生了巨大的东移运动。
二、海西-印支构造阶段
加里东运动后，吴川-四会断裂带仍然活动，西侧缓慢下降，东侧相对抬升，之后自西向东发生海侵。东西两侧沉积了两套岩相、岩性、化石不同的泥盆系。断裂带西侧属于广西泥盆系，为浅海灰岩和砂页岩(包括泥盆纪沉积)，断裂带东侧属于广东泥盆系，为滨海和陆相砾岩和砂页岩。该区海侵西早东晚，西部岩性细，东部厚度厚，反映了断裂构造活动影响了沉积基底的差异，从而形成了不同的沉积环境。
石炭纪至早三叠世，岩相古地理显示断裂带两侧无明显活动迹象，为断层的平静期。中、晚三叠世期间，本区发生了一次相当广泛而强烈地壳运动，即印支运动，引起了晚古生代地层的大规模褶皱，形成了各种过渡性褶皱。断层活动加强，形成区域性大断层，其反复活动产生强烈的糜棱岩化作用，造成沿断裂带的动力变质带，南带的大王山动力变质带及其断层混合岩，至少有一部分形成于印支运动时期；北段在海西-印支期也形成了早期的北东向断裂构造和辉绿岩侵入体。这个阶段应该是吴川-四会断裂带的定型期。
三。燕山构造阶段
印支运动后，断裂两侧的沉积发生了很大变化。西侧全部出露海面，形成高山和山间内陆盆地，从而由海相沉积史转变为陆相沉积，沿断裂带形成一系列相互分隔的小型山间盆地，沉积晚三叠世内陆湖泊相的含煤碎屑岩；东侧处于滨海平原或指状海湾环境，海水时进时退，形成海陆交替的沉积地层，海侵方向由东向西。
侏罗纪至白垩纪是断裂带的活跃期，地壳运动多幕。侏罗纪时，各主要断层在挤压应力作用下进一步加强，产生挤压破碎带、糜棱岩带和片岩带。沿断裂带的几条动力变质带，如大王山、大尖、石沟等，在此期间进一步发育。伴随着一系列北西向断裂，大榭山、大云山、观音山等螺旋构造也在此时形成。所有褶皱在原有基础上进一步加强，原有华夏系构造成分被改造合并；大规模的花岗岩活动在整个地区相继发生。燕山一期(J1)岩石基本分布在北段，如珠光山、大东山、桂东等岩石。中段和南段未发现此类岩石，燕山二期(J2)岩石主要分布在南段，如石碣、瑶池、梁潇、龙头等。北段有天湖岩和吴增岩，而燕山三期(JBOY3乐队)，这些岩石广泛分布在断裂带内，多以基岩和岩株形式出现，与其他岩石形成复合岩体或岩带，如珠光山、大东山、佛冈、新兴、汤口等复合岩，以及浅部斑岩，如中段的村头岩体和北段的大宝山岩体。
白垩纪时期，断裂带性质主要由压扭性向拉扭性转变，多条断层以正断层形式复活，在断裂带及其两侧形成白垩纪-第三纪盆地，如茂名、白竹、南雄、丹霞盆地等。晚白垩世，地壳仍有褶皱和断裂，早、晚白垩世断裂活动伴随岩浆活动，多形成中小型侵入体和各种浅部斑岩(脉)。即燕山四期(K1)和燕山五期(K2)的岩石广泛分布于断裂带和复杂岩体中，如北部的长江地区，中部的石牛头岩体内外接触带，南部的永宁地区和塘口复杂岩体。
第四，喜马拉雅构造阶段
从第三纪到近地天体，断裂带活动减弱，但仍未停止。在以前结构的基础上，它以继承的差异活动为特征。早第三纪，沿吴川-四会断裂带及其侧部，继承了东西向和西北向构造线，以及由NNE或NNE向构造形成的陆相盆地沉积，如茂名、白诸、三水盆地；后者如阳春八家溪、松柏洞、丹霞、南雄盆地。新近纪，在断层中部肇庆周围，新盆地范围缩小，与老盆地相交角度不大，或者直接覆盖在古地层上，沉积内陆磨拉石建造。
新近纪(第四纪以来)，吴川-四会断裂带的构造活动仍然活跃，主要表现为:①南段有强烈的更新世基性火山活动；(2)沿线地貌景观受近地构造活动控制，存在强隆起、缓隆起、断残丘平原等地貌单元；(3)阶地普遍发育，一般有三级河流阶地，有的可见到比现代河床高出20米的四级阶地；④多处可见河流改道变化现象；⑤断裂带两侧第四系岩性厚度明显不同；⑥第四纪时北东向主断裂及其支撑的北西向断裂仍在活动，不仅控制了地貌、温泉和地震分布，而且表现出明显的错动(邹和平、黄玉昆等。, 1992).根据邹和平(1992)对黄陵顶-合水口断裂的调查研究表明，在断裂前新生代形成的韧性剪切变形带中，更新世的断裂活动导致了一些小断层面的形成或重新错动，并产生了较厚的断层泥。根据阳春散叶农场石河村东250m道路剖面图(图1-8)，断层两侧为早期形成的构造片岩带，晚期断层位移小于0.5m，其中断层泥厚1 ~ 2 cm，上盘发育宽约1~2cm的挤压透镜体。断层泥中的应时在电子显微镜下呈次棱角状(形貌发育),断层泥的热释光年龄为(38.70±3.75)Ma。类似的现象还可以在阳春八甲鹅颈公路和阳西长山岭的边缘剖面上看到。
图1-8阳春散叶农场石河村东250米公路旁黄陵顶-合水口断裂剖面图。
1-构造片岩；2-断层泥；3-挤压透镜体；4分裂
上述调查表明，吴川-四会断裂带的主断裂及其支撑的北西向断裂主要发生在第四纪中更新世，以压剪和蠕动为主要特征。从近地天体的地质、地貌和地震现象分析，该断裂带仍然是活动的。
综上所述，吴川-四会断裂带的形成可以追溯到奥陶纪和郁南运动，形成巨型东移运动，此后各期均有活动，但主要活动期为燕山运动，至今仍未停止。因此，它是一条长期反复活动的复杂断裂构造带，也是一条具有超级地壳的深大断裂。