一篇老文章了，是Loope在2001年发在nature上的《Annual monsoon rains recorded by Jurassic dunes》

说出来倒也不怕丢人，相比昨天那篇看了好几遍过了一年才懂的ESR而言，这篇不到三页的文章我可能过了两年多才稍微读懂一些。是科学问题难吗？不是的，只是用结论的话，大家都能很快抓住要点。

这篇文章更难的是，如何得到这个结论。因为里面牵涉了很多沉积的东西，而沉积更像是一门经验，除了多读多看多跑，没有什么简单的办法。想起之前老板问我们有没有什么难处，我说沉积的东西看不懂，老板叹了口气，说，只能死读上那么两三本书才能学会。

平时看文章读东西也很飘，沉积这块磨时间，还不容易懂。哪怕是早早就知道以后自己要做的东西，一直也没狠下心来攻克这块。好在师兄短暂的帮助过我一阵，当时他说他也被安排做这个方向，两个人一起读文章、一起讨论，那一两个周确实进步不少。

言归正传，下面对文章进行总结。

科学问题

研究区位于现今美国西部的navajo地区，也就是著名的navajo sandstone。这套砂岩为三叠-侏罗世沉积，位于联合古陆时期的大陆西边。

问题在于古沙漠的气候意义是什么。长期以来，大家认为古沙漠大抵在行星风系中副热带高压控制的干旱带内形成，而这篇文章创造性地从古沙漠中提取到古季风信息，论证了超级大陆内的超级季风存在，至今，这篇文章仍被当做支持超级季风的一个关键证据使用。

古沙漠的沉积旋回包括了什么？

就像刘先生在三门峡对着黄土-古土壤问他们的旋回一样，对于古沙丘迁移导致的旋回我们也所知甚少。

从结构上，每一套旋回内包括20-50层grainflow，也就是沙丘迁移中的颗粒崩落层，grainflow层之间为粉砂质的薄层沉积；而旋回终点是一个沉积间断面，上覆风波沉积（wind ripple）。这样的一个旋回厚约七八十厘米，最厚也有一米多。

沙丘在盛行风向作用下沿风向迁移，因此古沙丘沉积中记录了古风向信息。上述的一个旋回中，颗粒崩落层记录了西北风的风向，而风波沉积记录了相反的东南风风向。

一个旋回对应了什么信息？

如何将沉积的气候信息解释出来，这可能是做传统沉积学最头疼的一件事了。对于旋回而言，本身就可以指示不同尺度的变化。更何况沙漠地区侵蚀作用强烈，很难对一套旋回地层建立高分辨率的年龄框架。

这篇文章中最大的亮点在于，将古沙漠沉积旋回解释成年际信息。在其时间跨度上，作者并没有做过多考虑，认为10年的太阳黑子周期很难留下记录。而对现代沙漠地区的观测记录显示，一年内出现20-50次的短暂风向漂变事件，也会形成上述的几十层迁移序列，这个证据也被作者当做年际旋回层的关键证据。

如果现在我们去看这套沉积，很有可能并非将其当做年际尺度变化，岁差、偏心率均有可能。对于短期风沙时间的持续时间也很难说清楚，在没有更好的解决方案之前，年际尺度尚还可靠。

古沙漠旋回中的古季风信号

如果将上述旋回看作年际变化信息，那么沉积学上的倾向改变可以看作年内的风向漂变。所谓的季风，就是季节性变化的风，单个古沙漠旋回由此记录了季风信号。

不仅记录了风向信息，沉积记录中还包含了季风降水信息。沉积终止时广泛发育的同沉积构造，即软沉积变形。这种沉积变形通常包含大量的粗粒碎屑物质，以及小规模的揉皱。这样的沉积特征在分选、磨圆很好的风成沉积中很难见到，反而在水成中较为常见。通过详细的沉积学分析，这样的一套沉积被认为是暴雨条件下，沙丘含水量增加诱发的湿垮塌事件。

因此，这样的一套沉积旋回中，记录了年际内的风向、降水变化，由此建立了超级大陆时期的季风信息。

那么这样的超级季风是什么特点呢？

在冬季，太阳直射南半球，ITCZ南迁，大陆上高气压发育，盛行从陆地向海洋的西北风。干旱条件下，沙丘迁移较强，形成了连续的沙丘迁移层。

而在夏季，太阳直射北半球，ITCZ也位于北半球，超级大陆升温较快，大陆内部形成低压区，特提斯洋的水汽在强劲的东南风下推进内陆，带来大量降水。风向改变，沙丘迁移风向改变，原先的背风坡沉积终止，变为迎风坡，表面发育大量的风波爬行纹层。大量降水下，沙丘内部水分饱和，发生垮塌，形成这样的中断层。

在当时，这样的解释与前人的气候模拟结果一致，有力支持了当时的古季风存在。

季风旋回的下一站在哪？

而现在再看这个研究的结果，其实很多地方还是值得商榷。比如前面说到的旋回时间跨度，如果没有相对可靠的年代证实，那么这种年际尺度的解释很不可靠。第四纪的连续风沙记录尚无法做出这种年际变化，更何况200Ma年前的早侏罗。

再一个疑点在于沉积结构的特征。从沉积学角度看，风沙的沉积对应的是最适合积累的时间段，而非风沙活动最强的时间。因此，相对于干旱的冬季而言，这个连续迁移记录可能是相对湿润的春或秋季信息。而冬季连续剥蚀作用下，侵蚀面也相对不发育，这样反过来又对他的年际尺度解释打上疑问。

很奇怪的是，这个漂亮的工作这么多年以来一直不温不火，接着做其他剖面的没有，Navajo砂岩鲜有后续的古气候研究成果推出。不禁让人疑问，古沙漠的古气候研究是不是就到此终止了。

其实自己更关心的是，这样的东西能否重复。对于深时广布的古沙漠沉积，能不能在找到相似的沉积构造。考虑到东亚季风的形成历史，找到这样的一套东西可能有极其重要的古气候意义。

超级大陆与超级季风，需要很多方面的研究，包括构造、季风、古地理、模拟等等。但我想对于季风的研究，可能不仅要专注在新近纪这一块，不仅要把眼光放到古近纪，更要放到白垩、侏罗，因为那些地方可能才是季风演化的另一个根源。而具体研究上，我想也应该适时转换思路，湿润的增加是季风，干旱的消亡也是。

有时候，从反面看问题也许会更能说明问题。