Cyklotomová geologie

Cyklothém, komplexní, opakující se stratigrafická posloupnost mořských a jiných mořských vrstev, které svědčí o cyklických depozičních režimech. Ideální cyklotémové posloupnosti jsou vzácné a rekonstrukce generalizovaných sekvencí jsou výsledkem studia příkladů, ve kterých mohou chybět typická ložiska vápence, klastických sedimentů nebo uhelných slojí.

Carboniferous Period: Pennsylvaniancykthems, toites, a turbidites

Cyklotomy se vyskytují celosvětově v celé pennsylvaniánské vrstvě; nicméně, oni byli nejvíce široce studovaní na severu

Různé sedimentární horniny jsou často naskládány na sebe v rozeznatelných vzorcích, které naznačují uspořádanost ve formaci. Zejména sekvence nesoucí uhlí nejen ukazují opakování uhelných slojí, někdy až stovkami metrů, ale také další horniny ve více či méně pravidelném pořadí. Uhelný šev je podložen sedadlem (podloží). Nad uhlí se často nachází vápenec nebo jílovec (břidlice nebo bahenní kámen) s mořskými mušlemi. Mořské mušle mizí v následujících břidlicích, občas je nahrazují jiné než mořské mlhy. Předtím, než se objeví jiné sedadlo a uhlí, může být přítomen bahenní nebo pískovcový nebo obojí.

Ve Velké Británii byl tento typ cyklu popsán ve 30. letech 20. století a některé karbonské sekvence (staré asi 359 milionů až 299 milionů let) lze pohodlně charakterizovat jako složené z opakování cyklu vápenec - břidlice - bahno - pískovec - sedlo - země. - uhlí, ve kterém je uhlí odebíráno k definování bodu, ve kterém se sekvence opakuje. Podobná posloupnost byla rozpoznána ve Spojených státech, ve kterých byla identifikována erozní zlom pod pískovcem a pískovec byl rozpoznán jako významný opakovaný znak zahajující nový cyklus.

V obou případech je cyklus definován jako opakující se typy hornin. Skály a fosílie naznačují střídání otevřeného moře (vápenec a břidlice s mořskými mušlemi) a suchozemských podmínek (uhlí). Procesy tvořící sedimenty byly oscilační nebo cyklické. Navíc k této oscilaci došlo v průběhu času. V mnoha diskusích na toto téma byl termín cyklus používán bez rozdílu pro procesy, čas (jako je periodicita oscilací) a sedimenty. Potenciální zmatek v této volné nomenklatuře vedl amerického geologa JM Wellera k vymezení pojmu cyklothem k popisu řady lůžek uložených během jediného sedimentárního cyklu, jako jsou depozice vrstev během pennsylvaniánského období (nebo pozdní karbonské epochy, zhruba 318 milionů k Před 299 miliony let). Cyclothem se odkazuje na samotné skály; termín cyklus by pak mohl být vyhrazen pro procesy nebo čas zapojený do vytváření cyklothem, nebo obojí.

Weller měl na mysli výše popsanou sekvenci. Zdá se proto platné používat termín cyklothem k označení podobných sekvencí v období karbonů v Evropě a jinde. Severoamerické a evropské cyklotrasy se považují za reprezentující po sobě jdoucí fáze stavění delty rozprostřené mořskými nájezdy. Z tohoto důvodu může být termín cyklothem nyní rozšířen na jakoukoli sekvenci sedimentárních hornin, která se opakuje ve vertikální sekvenci. Například devonské horniny ve Velké Británii jsou často složeny z opakovaného sledu konglomerát-pískovec-bahenní bahnitý bahnitý bahnitý nodulární uhličitan. Jsou interpretovány jako vzniklé říční meandrováním napříč jeho nivou. Každá posloupnost byla nazývána cyklotémem, stejně jako velmi odlišná posloupnost břidlic nebo slalů a vápenců v jurském období (před 200 miliony až 146 miliony let) Evropy.

Během první poloviny 20. století byla identifikace opakující se sekvence z velké části věcí subjektivního úsudku. Od šedesátých let statistické zpracování dat vedlo k větší přesnosti při definování pravděpodobnosti, že se jakákoli jedna skalní jednotka objeví na svém místě v sekvenci.

Tloušťka pennsylvánských cyklothémů se značně liší, ale obvykle mají tloušťku asi 10 m. Termín, když byl aplikován na ředidlo, jednoduché změny břidlicového vápence nebo pískovce-bahenního kamene, byl označován jako menší. Na druhé straně, silnější sekvence byly nazývány megacyclothems. Někdy to jednoduše znamená cyklothem řádu o velikosti tlustší než je obvyklé. Někteří autoři používají tento termín k popisu skupiny cyklotrémů, které vykazují určitou charakteristickou povahu následovanou jinou skupinou, která má některé další charakteristiky - tj. Jedna skupina cyklotrémů s mnoha vápencovými pásy může následovat jiná s několika vápenci. Společně tvoří cyklus cyklotémů nebo megakalém. Skupiny megacyclothems s některými charakteristickými rysy byli voláni hypercyclothem. Skalní jednotky, které měří několik kilometrů tloušťky a pokrývají celé geologické systémy, byly označovány jako magnacycles. Tyto větší jednotky mají pochybnou platnost a omezenou užitečnost.

Hlavním problémem pennsylvánských a karbonských cyklotrémů je vysvětlení rozšíření moře (přestupků) přes deltovou nížinu v oblasti, která prochází progresivním poklesem. Jeden tektonický mechanismus vyvolává trhavé poklesy sedimentační nádrže. Po náhlém potopení dojde k mořským vpádům. Zvýšení hladiny moře a invaze by mohlo být také způsobeno růstem oceánských hřebenů. Stejně tak může dojít k přestupkům moře v důsledku klimatických změn, které by například mohly způsobit periodické tání polárních ledovců; nebo stavba delty může být aktivní během klimatických období rychlého přísunu úlomků do pánve, následované mořskými přestupky během suchých období s malým přísunem sedimentů. Mechanismy, které získaly nejnovější podporu, jsou sedimentologické. V těchto se stavba delty považuje za ukončenou výhybkou v lokusu depozice, když řeka najde kratší cestu k moři. Hladový delta-lalok, který stále podléhá neustálému regionálnímu poklesu, je poté zaplaven mořem, aby začal nový cyklotém. Později se místo depozice přepne zpět do bývalé oblasti, vrací se sedimentace a cyklothem je dokončen obnovenou stavbou.