粤北丹霞山作为世界自然遗产"中国丹霞"的典型代表,在地貌方面已经积累了丰富的研究成果,但是对丹霞地貌成景地层(晚白垩世红层)的沉积环境和古气候的研究较少。通过对巴寨剖面丹霞组的野外观测、砾石统计、室内砂岩样品薄片鉴定及粒度分析,进行详细的沉积相研究。巴寨剖面丹霞组出露巴寨段和锦石岩段,前者以砾岩为主,发育粒序层理及平行层理、底侵蚀面、叠瓦状构造等,而后者以发育大型交错层理的风成砂岩夹古土壤为特征。在盆地其他位置,可见丹霞组白寨顶段砾岩地层。研究结果表明,在巴寨剖面的晚白垩世丹霞组红层中,可以识别出正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、无沉积构造砾岩、大型交错层理风成砂岩、中—薄层砂岩、古土壤7种岩相。巴寨段砾石大小主要为0.5～9.5 cm,成分以脉石英、石英砂岩及砖红色砂岩为主。锦石岩段砂岩粒径为0.03～0.5 mm,分选性好,以跳跃组分为主,指示风成环境。丹霞组从巴寨段到锦石岩段沉积物粒度变细、沉积速率由快变慢,指示了由河流主导的冲积扇沉积体系向沙漠沉积体系的转变,反映了古气候向干热变化,锦石岩段的风成砂岩可能与东亚中纬度地区晚白垩世Campanian期古气候广泛的干旱化有关。丹霞组沉积末期(白寨顶段),古气候条件再次变湿,降水增加,河流将粗粒碎屑物再次搬运到盆地发生沉积,新的冲积扇叠覆在锦石岩段风成砂岩—古土壤序列之上。