中国东南地区沉积了一套中生代白垩纪广阔而深厚的陆相红色地层,是由偏红色调的碎屑岩沉积物构成,也称“红层”,而位于福建省西部的晚白垩世红层分布面积广,沉积典型,是研究古气候古环境变化的良好材料。目前,陆相白垩纪红层通常被认为是河湖相沉积,其古环境存在争论。本文以闽西晚白垩世红层为主要研究对象,通过野外采样分析,以及对采取的连城剖面(LC)和冠豸山剖面(GZS)的红层179个样品进行系统的粒度分析、环境磁学、漫反射光谱、地球化学和古土壤分析等方法进行研究,探究闽西晚白垩世红层的古环境指示意义,获得以下主要认识:(1)野外勘察和粒度结果显示,闽西晚白垩世红层的粒度组成主要以细的粉砂颗粒为主,黏土和砂含量较少,岩层为粉砂和砂互层,夹有薄层细粒砂砾层。粒度参数和粒度曲线表明沉积物搬运动力复杂。(2)闽西晚白垩世红层的磁性较低,主要载磁矿物为硬磁性矿物赤铁矿。地球化学参数显示闽西红层有较高的风化程度;稀土分配模式与上地壳(UCC)相似,表明颗粒经历了充分混合,物质为近源的混合沉积产物。(3)闽西晚白垩世红层虽然在沙县组上部发育了一定的古土壤特征,但是成壤程度不强,没有明显的古土壤粘化层(Bt)和钙积层(Bk),与地球化学反映的较强的风化不协调。由此推断红层沉积物在沉积前已在源区经过相当程度的风化过程,之后经过混合动力搬运沉积在盆地,沉积后风化成壤弱。可见,红层本身并不能直接反映沉积区环境,需结合古土壤发育特征判断沉积环境特征和变化,从而为白垩纪红层古环境研究提供新的思路。(4)闽西晚白垩世红层表现为相对干旱半干旱的古环境,红层中主要的着色矿物赤铁矿主要形成于源区,反映了地表透水性良好的干燥氧化条件。