Glavni znanost

Ciklotemska geologija

Ciklotemska geologija
Ciklotemska geologija
Anonim

Ciklotem, zapleteno, ponavljajoče se stratigrafsko nasledstvo morskih in ne morskih slojev, ki kažejo na ciklične režime deponiranja. Idealna ciklotemska nasledstva so redka, rekonstrukcije posplošenih sekvenc pa izhajajo iz študije primerov, v katerih lahko manjkajo tipična ležišča apnenčastih, klastičnih sedimentov ali premogovnih šivov.

Obdobje ogljika: Pennsylvanske cikloteme, ajteti in turbiditi

Cikloteme se pojavljajo po vsem svetu v celotnih pensilvanskih slojih; vendar so bili najbolj razširjeni na severu

Različne sedimentne kamnine so pogosto zložene ena na drugo v prepoznavnih vzorcih, ki kažejo na urejenost oblikovanja. Zlasti sekvence, ki vsebujejo premog, ne kažejo samo ponovitve premogovih šivov skozi včasih sto metrov, ampak tudi druge kamnine v bolj ali manj pravilnem vrstnem redu. Premogovni šiv je podložen s sedežno zemljo (podlogo). Nad premogom se pogosto nahaja apnenec ali glinenec (skrilavec ali blatnik) z morskimi lupinami. Morske školjke izginejo v naslednjih skrilavcih, ki jih občasno nadomestijo ne morski školjki. Preden se pojavi še kakšna sedežna zemlja in premog, sta lahko prisotna rta ali peščenjak ali oboje.

V Veliki Britaniji so to vrsto cikla opisali v 1830-ih, nekatere ogljikove zaporedje (tiste, stare približno 359 do 299 milijonov let) pa lahko na primeren način opišemo kot sestavljene iz ponovitev cikla apnenec - skrilavec - tuljava - peščenjak - sedež-zemlja - premog, pri katerem se premog vzame za določitev točke ponovitve zaporedja. Podobno zaporedje je bilo prepoznano v Združenih državah Amerike, v katerem so ugotovili erozijski prelom pod peščenjakom in peščenjak kot pomemben ponovljen element, ki je začel nov cikel.

V obeh primerih je cikel opredeljen glede na ponavljajoče se vrste kamnin. Kamnine in fosili kažejo na izmenjavo odprtega morja (apnenec in skrilavci z morskimi školjkami) in kopenskih razmer (premog). Procesi, ki tvorijo usedline, so bili nihajni ali ciklični. Poleg tega se je to nihanje dogajalo skozi čas. V številnih razpravah o temi je bil izraz cikel uporabljen brez razlikovanja za procese, čas, ki je vključen (kot je periodičnost nihanj), in usedline. Potencialna zmeda v tej ohlapni nomenklaturi je privedla do tega, da je ameriški geolog JM Weller skoval izraz ciklotem, da bi opisal vrsto ležišč, odstranjenih med enim sedimentnim ciklom, kot so nanosi slojev v času pensilvanije (ali pozno ogljikovo obdobje, približno 318 milijonov do Pred 299 milijoni let). Ciklotem se nanaša na same skale; Izraz cikel je potem lahko rezerviran za procese ali čas, ki je vključen v oblikovanje ciklotema, ali oboje.

Weller je imel v mislih vrsto opisanega zaporedja. Zato se zdi smiselno uporabljati izraz ciklotem za označevanje podobnih sekvenc v obdobju ogljika v Evropi in drugod. Severnoameriške in evropske cikloteme so priznane kot predstavljajo zaporedne faze deltazgradnje delte, prepletene z morskimi vpadi. Kljub temu se lahko izraz ciklotem zdaj razširi na katero koli zaporedje sedimentnih kamnin, ki se ponavlja v navpičnem zaporedju. Na primer, devonske kamnine v Veliki Britaniji so pogosto sestavljene iz ponavljajočega se zaporedja konglomerat-peščenjak-blato-blatni rilnik z nodularnim karbonatom. Razlagajo jih tako, da jih je oblikovala reka, ki se vije po njenem povodju. Vsako zaporedje so poimenovali ciklotem, prav tako pa je v jurskem obdobju (pred 200 milijoni do 146 milijonov let) v Evropi zelo drugačno zaporedje skrilavcev ali laporjev in apnencev.

V prvi polovici 20. stoletja je bilo ugotavljanje ponavljajočega seksa v veliki meri stvar subjektivne presoje. Od šestdesetih let prejšnjega stoletja je statistična obdelava podatkov privedla do večje natančnosti pri določanju verjetnosti, da se bo katera koli skalna enota pojavila na svojem mestu v zaporedju.

Pensilvanske cikloteme se močno razlikujejo po debelini, vendar so ponavadi debele približno 10 m. Izraz, ki se uporablja za tanjše, preproste spremembe skrilavega apnenca ali peščenjaka, je omenjen kot manjši. Po drugi strani so debelejše sekve imenovane megacikloteme. Včasih to preprosto označi ciklotem, ki je velikosti debelejše od običajne. Nekateri avtorji uporabljajo izraz, da opišejo skupino cikloteme, ki kažejo neki značilen značaj, ki mu sledi druga skupina, ki ima nekatere druge značilnosti, tj. Eni skupini ciklotemov z veliko apnenčastimi pasovi lahko sledi druga, z malo apnenci. Skupaj to tvorijo cikel cikloteme ali megaciklotem. Skupine megaciklotem z nekaterimi značilnimi lastnostmi so bile imenovane hiperciklotem. Skalne enote, ki merijo več kilometrov v debelino in obsegajo celotne geološke sisteme, se imenujejo magnacikli. Te večje enote so dvomljive veljavnosti in omejene uporabnosti.

Glavna težava v zvezi s pensilvanskimi in karbonifernimi ciklotema je razlaga morskih razširitev (transgresij) nad deltno ravnino na območju, ki se postopoma spušča. Eden tektonski mehanizem sproži sunkovito usedanje porečja sedimentacije. Morski vpadi bi se zgodili po nenadnih potopih. Rast morskih grebenov lahko povzroči tudi dvig gladine morja in vdor. Prav tako bi lahko morski posegi nastali zaradi podnebnih sprememb, ki lahko na primer povzročijo občasno taljenje polarnih ledenih pokrovčkov; ali delta stavba je lahko dejavna v podnebnih obdobjih hitre oskrbe z odpadki v bazenu, ki ji sledijo morske prestopke v sušnih obdobjih z malo oskrbe z usedlinami. Mehanizmi, ki so bili deležni zadnje podpore, so sedimentološki. Zdi se, da je gradnja delte končana s preklopom v mestu odlaganja, ko reka najde krajšo pot do morja. Izgladnjenega delta loba, ki je še vedno podvržen nenehnemu regionalnemu prepadu, nato morje preplavi, da se začne nov ciklotem. Kasneje se mesto odlaganja vrne na nekdanje območje, sedimentacija se vrne in s prenovljeno zunanjo stavbo se zaključi ciklotem.