丹霞盆地位于湘、赣、粤三省交界的仁化县内,是在华南伸展构造背景下发育的一个近菱形状陆相断陷盆地。丹霞盆地红层出露完好,且广泛发育古土壤,是研究白垩纪古沉积环境、古气候的理想场所。本文通过野外露头测量和描述、砂岩薄片鉴定及碎屑颗粒统计、成土碳酸盐碳-氧同位素分析,对晚白垩世长坝组碎屑组分、沉积环境、古土壤特征和古气候进行了研究,根据沉积物组成和沉积构造特征划分岩相单元,分析沉积相,并讨论沉积相变化的古气候影响因素。在实测剖面上,长坝组四个岩性段的沉积物具有明显的粗-细-粗-细的变化趋势,从沉积特征判断长坝组为冲积扇相、曲流河相的沉积产物。长坝组第一段和三段岩性较粗,以发育砾岩为特征,包括无沉积构造砾岩、平行层理砾岩等,解释为冲积扇相沉积,可能与相对湿润的气候条件有关。长坝组第二段和第四段沉积物粒度较细,以发育多层古土壤为特征,解释为曲流河相沉积,指示古气候变干。古土壤中的成土碳酸盐主要包括砖红色、白色钙质结核和钙板层,见少量浅色晕斑。砂岩样品碎屑颗粒统计表明,石英含量最高,岩屑次之,长石最少,大部分为长石岩屑砂岩。概率曲线图表明,跳跃组分含量为35%⁷0%,分选中等,悬浮组分15%⁴5%,分选差,部分样品含约15%分选中等偏差的滚动次总体。C-M图指示成分成熟度为中等,分选、磨圆为中等偏好,指示中等结构成熟度。总体上表现出河流沉积的特点。长坝组第二段和第四段中的成土碳酸盐样品碳、氧同位素测试结果变化范围较小,δ¹³C值为-3.37‰^-1.36‰,平均值为-2.19‰;δ¹⁸O值为-10.11‰^-7.04‰之间,平均值为-8.34‰。由Cerling（1999）经验公式估算出晚白垩世长坝组沉积时期的pCO₂在1001¹741 ppmv之间,平均值是1397 ppmv,是当今大气CO₂浓度的4倍左右。古降水量、古温度的估算结果表明长坝组古土壤发育时期降水量较少,气候干旱。但是,在总体干旱的古气候背景下,长坝组四个岩性段所显示的沉积物组成和沉积构造的变化,指示古气候存在明显波动。