丹霞地貌在我国南方地区广泛发育,其红色的特征是主要的地貌判别标志之一。前人的研究成果显示丹霞的红色成因与地层中的铁有关,但是对于铁的赋存状态并未进行深入研究。通过对采自广东省丹霞山及江西省龙虎山两个典型丹霞地貌区的样品进行矿物组成、地球化学及铁的赋存状态研究,结果表明:(1)广东丹霞山及江西龙虎山丹霞地层样品的岩性主要为砾岩与砂岩,主要的矿物组成是石英与长石,含有少量的粘土及铁氧化物,岩体致密坚硬,固结程度高,多为铁质胶结。(2)地球化学分析显示,二者的SiO₂的含量最高,Al₂O₃次之,TFe₂O₃与FeO的含量较低,铁氧化物主要是赤铁矿,它是极高效的显色剂,通过高效的地球化学过程,以最显色的矿物形式,富集在了颗粒表面。(3)穆斯堡尔谱分析显示二者地层中铁均以氧化物铁及粘土铁的形式赋存,其中三价铁离子远高于二价铁离子的含量。综合来看,铁在丹霞地层中的含量较低,但是以铁氧化物的形式吸附和沉淀在石英、长石等矿物的表面,以及粘土矿物的表面和层间,形成极薄的赤铁矿包膜,致使地层呈现红色。