let split2 list = // пишем рекурсивную функцию, где есть 2 аккумулятора и передаем ей оставшийся для разделения массив
    let rec spl fst snd = function
        | [] -> [(fst, snd)] // тут мы говорим, что весь массив разделили
        | h::t -> (spl (fst@[h]) snd t) @ (spl fst (snd@[h]) t) //пытаемся пихнуть элемент в одну половину, а потом во вторую
    spl [] [] list

split2 [1;2;3;4]

результат
val it : (int list * int list) list =
  [([1; 2; 3; 4], []); ([1; 2; 3], [4]); ([1; 2; 4], [3]); ([1; 2], [3; 4]);
   ([1; 3; 4], [2]); ([1; 3], [2; 4]); ([1; 4], [2; 3]); ([1], [2; 3; 4]);
   ([2; 3; 4], [1]); ([2; 3], [1; 4]); ([2; 4], [1; 3]); ([2], [1; 3; 4]);
   ([3; 4], [1; 2]); ([3], [1; 2; 4]); ([4], [1; 2; 3]); ([], [1; 2; 3; 4])]
>