丹霞山位于广东省韶关市丹霞盆地北部,以发育壮观的丹霞地貌景观而闻名于世。丹霞盆地是中国东南地区白垩纪陆相断陷红盆之一,在地层划分、古生物及地貌成因方面已经取得了较好成果,但对丹霞组的沉积环境还有争论。本研究主要通过丹霞山长老峰剖面野外观察及样品显微镜观察、碎屑颗粒统计、粒度分析、环境磁学、地球化学分析等方法,对丹霞组古环境、古气候及物源进行研究。在长老峰剖面,丹霞组巴寨段以发育底侵蚀界面、叠瓦状构造、粒序层理、平行层理等为主要特征,砾石粒径变化较大,分选性差;锦石岩段岩性以细粒岩屑长石砂岩为主、夹砾岩和古土壤,砂岩发育大型板状、楔状交错层理,颗粒分选性较好,主要呈次圆状-圆状,胶结物以钙质和铁质为主。在白寨顶段岩性以砾岩和砂岩为主,沉积构造与巴寨段相似。巴寨段砾岩的砾石组成主要为石英、灰岩、砂岩和花岗岩等,砾石的分选性较差,磨圆度中等。锦石岩段砂岩样品具有结构成熟度高而成分成熟度低的特点,砂岩的粒度平均粒径（MZ）集中分布在45.43～162.93μm,频率曲线图呈正态分布,在扫描电镜下,砂岩胶结疏松,粒间孔隙发育,石英颗粒表面可见碟形坑、新月形坑、毛玻璃面。丹霞组砂岩和泥岩样品的化学蚀变指数（CIA*）为58.70～75.71,平均值为67.36,反映该段化学风化程度低,气候干燥,长石得以较多保留。样品δCe N值为0.83～1.46,平均值为1.00,反映了氧化环境。样品中的稀土元素总量ΣREE为23.22×10-6～258.96×10-6,LREE/HREE的平均值为9.05。由此可见,轻重稀土元素分异非常明显,同时也具有Ce元素富集以及比较明显的负Eu异常。地球化学投图显示物源区构造背景可能以被动大陆边缘为主,兼具活动大陆边缘,因而指示了复杂的沉积物源,微量元素投图表现为源区岩石以长英质岩石为主。母岩原始沉积物主要来源于上地壳,有一定的沉积物再旋回。因此,丹霞组红层为白垩纪温室气候条件下的地表干燥氧化沉积环境的产物。由于古气候波动,导致丹霞组内部发生岩性变化。丹霞组沉积的早期（巴寨段）和晚期（白寨顶段）主要为河流主导的冲积扇沉积体系,而中期（锦石岩段）为沙漠沉积体系,主要为风成砂丘沉积。