Ciklotemo geologija

Ciklotemas, sudėtingas, pasikartojantis stratigrafinis jūrinių ir ne jūrinių sluoksnių, kurie rodo ciklinį nusėdimo režimą, paeiliui. Idealūs ciklotemų pasikartojimai yra reti, o apibendrintų sekų rekonstrukcija išplaukia ištyrus pavyzdžius, kuriuose gali trūkti tipiškų kalkakmenio, molingųjų nuosėdų ar anglies siūlių.

Anglies periodo periodas: Pensilvanijos ciklotemai, tillitai ir turbiditai

Ciklotemai visame pasaulyje randami visuose Pensilvanijos sluoksniuose; tačiau jie buvo plačiausiai ištirti šiaurėje

Skirtingi nuosėdiniai uolienos dažnai sudedami vienas ant kito atpažįstamais raštais, kurie rodo formavimo tvarkingumą. Visų pirma, anglis nešančios sekos rodo ne tik anglies siūlių kartojimąsi per šimtus metrų, bet ir kitas daugiau ar mažiau įprastas uolas. Akmens anglies siūlę uždengia žemė su gruntu (gruntas). Virš anglies dažnai randamas kalkakmenis arba moliskis (skalūnas arba purvo akmuo) su jūriniais kriauklėmis. Jūrų kriauklės išnyksta iš sekančių skalūnų, kurias retkarčiais pakeistų ne jūriniai dvigeldžiai. Prieš pasirodant kitam žemės ir akmens anglies kiekiui, gali būti silikatas ar smiltainis arba abu.

Didžiojoje Britanijoje tokio tipo ciklas buvo aprašytas 1830-aisiais, o kai kurias anglies dvideginio sekas (maždaug nuo 359 iki 299 milijonų metų senumo) galima patogiai apibūdinti kaip sudarytas iš ciklo klinčių – skalūnų – silikatono – smiltainio – sėdynės – žemės pakartojimų. – Anglis, kurioje anglis imama apibrėžti tašką, kuriame seka kartojasi. Panaši seka buvo pripažinta ir JAV, kurioje buvo nustatyta erozinė pertrauka po smiltainiu ir smiltainis buvo pripažintas reikšmingu pakartotiniu požymiu, pradedančiu naują ciklą.

Abiem atvejais ciklas apibūdinamas pagal pasikartojančias uolienų rūšis. Uolos ir fosilijos rodo kintančią atvirą jūrą (kalkakmenis ir skalūnus su jūriniais kriauklėmis) ir sausumos sąlygas (anglis). Procesai, formuojantys nuosėdas, buvo svyruojantys arba cikliniai. Be to, šis svyravimas vyko per tam tikrą laiką. Daugelyje temos diskusijų terminas ciklas buvo vartojamas neatskiriamai nuo procesų, sugaišto laiko (pvz., Virpesių periodiškumo) ir nuosėdų. Dėl galimo painiavos šioje laisvoje nomenklatūroje amerikiečių geologas JM Welleris sugalvojo terminą ciklothemė, kad apibūdintų lovų seriją, nusėdusį per vieną nuosėdinį ciklą, pavyzdžiui, sluoksnių sankaupas Pensilvanijos laikotarpiu (arba vėlyvojo anglies dvideginio epocha), apytiksliai 318 mln. Prieš 299 milijonus metų). Cyclothem nurodo pačias uolienas; terminas ciklas gali būti rezervuotas ciklotemio susidarymo procesams arba laikui, arba abiem.

Weller turėjo omenyje aukščiau aprašytą sekų tipą. Todėl atrodo, kad terminas „ciklothemė“ reiškia panašias anglies dvideginio laikotarpio sekas Europoje ir kitur. Šiaurės Amerikos ir Europos ciklotemos yra pripažintos reprezentuojančiomis viena po kitos einančius deltos ištakų etapus, susikertančius su jūrų invazijomis. Taigi terminas ciklothemas dabar gali būti išplėstas į bet kokias nuosėdinių uolienų sekas, kurios kartojamos vertikalia seka. Pvz., Devono uolienos Didžiojoje Britanijoje dažnai yra sudarytos iš pasikartojančio konglomerato-smiltainio-silikono-purvo silikono su mazginio karbonato. Tai suprantama kaip suformuota upės vingiuotos per savo potvynį. Kiekviena seka buvo vadinama ciklothemija, kaip ir labai skirtinga skalūnų, marlių ir kalkakmenių seka Europos Juros periodo laikotarpiu (prieš 200 mln. - 146 mln. Metų).

Per pirmąją XX amžiaus pusę pasikartojančios sekos identifikavimas daugiausia buvo subjektyvaus sprendimo dalykas. Nuo 1960 m. Statistinis duomenų apdorojimas leido tiksliau apibrėžti tikimybę, kad bet kuris uolienos vienetas įvyks jo vietoje seka.

Pensilvanijos ciklotemos yra labai skirtingo storio, tačiau paprastai būna apie 10 m (32 pėdų) storio. Šis terminas, taikomas plonesniems, paprastiems skalūnų-kalkakmenio ar smiltainio-silikono pakeitimams, buvo nurodytas kaip nereikšmingas. Kita vertus, storesnės sekos buvo vadinamos megaciklohemijomis. Kartais tai paprasčiausiai reiškia ciklotemę, kurios dydis yra storesnis nei įprasta. Kai kurie autoriai šį terminą apibūdina ciklotemų grupei, pasižyminčiai savitu bruožu, po to seka kita grupė, turinti kai kurias kitas savybes, ty vieną ciklotemų grupę, turinčią daug kalkakmenio juostų, gali sekti kita, turinčią keletą klinčių. Jie kartu sudaro ciklotemų ciklą arba megaciklohemiją. Megaciklolotemų grupės, turinčios kai kuriuos skiriamuosius bruožus, buvo vadinamos hiperciklohemijomis. Uolienų vienetai, kurių storis yra keli kilometrai ir apimantys ištisas geologines sistemas, buvo minimi kaip magnetai. Šie didesni vienetai yra abejotino galiojimo ir riboto naudingumo.

Pagrindinė Pensilvanijos ir Anglies karbonatų ciklotemų problema yra paaiškinti jūros plėtimąsi (peržengimus) deltos lygumoje srityje, kurioje vyksta laipsniškas nuosmukis. Vienas tektoninis mechanizmas sukelia nervingas nusėdimo baseino įdubas. Jūrų invazijos įvyktų staiga nuskendus. Jūros lygio pakilimą ir įsibrovimą taip pat gali sukelti vandenynų keterų augimas. Jūros perteklių taip pat gali lemti klimato pokyčiai, kurie, pavyzdžiui, gali periodiškai tirpdyti polinius ledynus; Arba deltos pašalinimas gali būti aktyvus klimato laikotarpiais, kai į baseiną greitai patenka šiukšlių, po to jūra gali būti peržengta sausu laikotarpiu, kai mažai nuosėdų. Naujausią paramą gavę mechanizmai yra sedimentologiniai. Manoma, kad jose deltos užstatymas bus baigtas jungikliu nusėdimo vietoje, kai upė suras trumpesnį kelią į jūrą. Pasibaigęs deltinis skilties sluoksnis, vis dar tebėra nuolatinis regioninis nuosmukis, tada yra užtvindytas prie jūros, kad būtų galima pradėti naują ciklotemą. Vėliau nusėdimo vieta grįžta į buvusią teritoriją, gruntas grįžta į sedimentaciją ir atnaujintame pastate užbaigiamas ciklothemas.