白垩纪是地质历史时期极端温室气候的典型代表,同时也是火山频发、大规模大陆漂移和重要构造变动发生的时代。由于地幔柱岩浆活动频繁,导致白垩纪时期大部分地区都被海水淹没,海相地层广泛发育,但东亚地区仍然保持大陆环境,尤其在我国,陆相地层出露完整、发育齐全且研究程度较高,主要分布在华北地台内,这些陆相沉积能为重建全球白垩纪时期的古环境变化过程提供重要证据,有重大的研究意义。豫西南地区的晚白垩世盆地正处于秦岭、华北和扬子三个板块构造单元的结合部分,这三大板块是晚白垩世盆地最主要的控盆断裂,具有长期复杂的动力变化和构造变形特征。淅川县的滔河盆地,白垩系地层发育比较完整,含有大量的恐龙骨骼和恐龙蛋化石,前人通过沉积地层、构造特征和恐龙蛋化石等对该地区的岩相古地理进行了深入的研究,但关于滔河盆地白垩纪古气候方面的探索却尚未深入。因此,本文以滔河乡PM03剖面为研究对象,利用地球化学分析为主、岩相学为辅的研究手段,通过剖面沉积物样品中碳酸盐碳、氧同位素组成、总有机质含量、亚铁离子含量和主微量元素特征,对研究区晚白垩世古气候演化过程进行重建,为白垩纪陆相地层研究提供了新资料。本文通过对滔河盆地PM03剖面的沉积物样品进行地球化学分析,得到了如下结论:1.沉积物SiO₂含量最高,介于11.06%~61.44%之间;Ca O含量较高,介于6.54%~49.85%之间;Al₂O₃含量为1.15%~15.17%;Fe₂O₃含量为0.53%~5.97%;K₂O含量为0.21%~3.17%;Mg O含量为0.85%~18.77%;Na₂O含量为0.01%~1.88%。微量元素中Cl、Co、Cu和Zn元素的NASC标准化值均小于1,表现为明显的亏损;P、Ba、Cr、La、Mn和Nd等元素的含量较高,在剖面中表现为富集。沉积物的碳酸盐碳同位素组成介于-5.82‰~1.63‰(PDB)之间,氧同位素组成介于-9.57‰~-6.53‰(PDB)之间;碳酸钙含量在22.97%~72.99%之间;TOC含量分布在0.02%~1.00%之间;亚铁离子含量分布在0.57~2.14μg/kg之间。2.盐度指标Sr含量、Sr/Ba、Rb/K和碳、氧同位素组成指示剖面沉积物形成于陆相淡水环境;氧化还原指标V/Cr、Ni/Co、和Cu/Zn都指示剖面沉积物的沉积环境为弱氧化-氧化环境;ICV、CIA、Na/K、Ba/Sr的值及Na₂O/K₂O-CIA图解,指示沉积区属于中等-强烈风化环境,整体风化程度属于中等,指示沉积环境水体活动较强;干旱指数C的低值、Sr/Cu的高值及气候的双变量图解,指示研究区整体属于干旱的环境条件。3.PM03剖面高沟组为冲积扇-曲流河相,河道-河漫滩微相;马家村组为曲流河相,河道-河漫滩微相;寺沟组为辫状河相,河道-河漫滩微相交替出现。古气候经历了极度炎热干旱-暖湿多雨-半干旱-干旱的旋回过程。