Ciclotema, sucesión estratigráfica compleja y repetitiva de estratos marinos y no marinos que son indicativos de regímenes deposicionales cíclicos. Las sucesiones ideales de ciclotimia son raras, y las reconstrucciones de secuencias generalizadas resultan del estudio de ejemplos en los que pueden faltar lechos típicos de piedra caliza, sedimentos clásticos o vetas de carbón.
Período carbonífero: ciclotemas de Pensilvania, tillitas y turbiditas.
Las ciclotomas se producen a nivel mundial en todos los estratos de Pensilvania; sin embargo, se han estudiado más ampliamente en el norte
Las diferentes rocas sedimentarias a menudo se apilan unas sobre otras en patrones reconocibles que sugieren un orden en la formación. En particular, las secuencias que contienen carbón no solo muestran una repetición de las capas de carbón, a veces a través de cientos de metros, sino también otras rocas en un orden más o menos regular. La veta de carbón está sustentada por una tierra de asiento (arcilla). Por encima del carbón, a menudo se encuentra una piedra caliza o una arcilla (lutita o lutita) con conchas marinas. Las conchas marinas desaparecen en las lutitas siguientes, para ser reemplazadas ocasionalmente por bivalvos no marinos. Antes de que aparezca otro asiento, tierra y carbón, puede estar presente una piedra de limo o arenisca o ambas.
En Gran Bretaña, este tipo de ciclo se describió en la década de 1830, y algunas secuencias carboníferas (de unos 359 millones a 299 millones de años) pueden describirse convenientemente como compuestas de repeticiones del ciclo piedra caliza-lutita-limolita-arenisca-tierra-asiento –Carbón, en el que se toma el carbón para definir el punto en el que se repite la secuencia. Se reconoció una secuencia similar en los Estados Unidos en la que se identificó una ruptura erosiva debajo de la arenisca y se reconoció la arenisca como la característica repetida significativa que inicia el nuevo ciclo.
En ambos casos, el ciclo se define en términos de tipos de rocas recurrentes. Las rocas y los fósiles sugieren la alternancia de mar abierto (la piedra caliza y las lutitas con conchas marinas) y las condiciones terrestres (el carbón). Los procesos que forman los sedimentos fueron oscilatorios o cíclicos. Además, esta oscilación tuvo lugar a través del tiempo. En muchas discusiones sobre el tema, el término ciclo se utilizó indiscriminadamente para los procesos, el tiempo involucrado (como la periodicidad de las oscilaciones) y los sedimentos. La posible confusión en esta nomenclatura laxa llevó al geólogo estadounidense JM Weller a acuñar el término ciclotimia para describir una serie de lechos depositados durante un solo ciclo sedimentario, como los depósitos de capas durante el período de Pensilvania (o época carbonífera tardía, aproximadamente 318 millones a Hace 299 millones de años). La ciclotimia se refiere a las rocas mismas; el término ciclo podría reservarse para los procesos o el tiempo involucrado en la formación de una ciclotimia, o ambos.
Weller tenía en mente el tipo de secuencia descrita anteriormente. Por lo tanto, parece válido usar el término ciclotimia para referirse a secuencias similares en el período carbonífero en Europa y en otros lugares. Se reconoce que las ciclotemas de América del Norte y Europa representan fases sucesivas de la construcción del delta intercaladas con incursiones marinas. Siendo esto así, el término ciclotimia ahora puede extenderse a cualquier secuencia de rocas sedimentarias que se repita en secuencia vertical. Por ejemplo, las rocas devónicas en Gran Bretaña a menudo están compuestas por la secuencia repetida de conglomerado-arenisca-limolita-limolita fangosa con carbonato nodular. Estos se interpretan como formados por un río que serpentea por su llanura de inundación. Cada secuencia ha sido llamada ciclotimia, ya que tiene una secuencia muy diferente de esquisto o marga y calizas en el período Jurásico (hace 200 millones a 146 millones de años) de Europa.
Durante la primera mitad del siglo XX, la identificación de la secuencia repetitiva fue en gran medida una cuestión de juicio subjetivo. Desde la década de 1960, el tratamiento estadístico de los datos ha llevado a una mayor precisión en la definición de la probabilidad de que una unidad de roca ocurra en su lugar en la secuencia.
Los ciclotemas de Pensilvania varían considerablemente en grosor, pero tienden a tener unos 10 m (32 pies) de grosor. El término, cuando se aplica a alteraciones simples más delgadas de lutita-piedra caliza o arenisca-limolita, se ha denominado menor. Por otro lado, las secuencias más gruesas se han llamado megaciclotemas. A veces esto simplemente denota una ciclotimia de un orden de tamaño más grueso de lo normal. Algunos autores usan el término para describir un grupo de ciclotemas que muestran algún carácter distintivo seguido de otro grupo que tiene otras características, es decir, un grupo de ciclotomas con muchas bandas de piedra caliza puede ser seguido por otro con pocas calizas. Juntos, estos constituyen un ciclo de ciclotomas, o un megaciclotema. Los grupos de megaciclotemas con algunas características distintivas se han denominado hiperciclotemas. Las unidades de roca, que miden varios kilómetros de espesor y abarcan sistemas geológicos completos, se han denominado magnaciclos. Estas unidades más grandes son de dudosa validez y utilidad restringida.
El principal problema con respecto a los ciclotemas de Pensilvania y Carbonífero es explicar las extensiones marinas (transgresiones) sobre una llanura delta en un área que está experimentando un hundimiento progresivo. Un mecanismo tectónico invoca subsidencia desigual de la cuenca de sedimentación. Las incursiones marinas tendrían lugar después de hundimientos repentinos. Un aumento en el nivel del mar y la incursión también podrían ser causados por el crecimiento de las crestas oceánicas. Igualmente, las transgresiones del mar pueden deberse a cambios climáticos, que, por ejemplo, pueden causar el derretimiento periódico de los casquetes polares; o la construcción exterior del delta podría estar activa durante los períodos climáticos de suministro rápido de escombros a la cuenca, seguido de transgresiones marinas durante los períodos secos con poco suministro de sedimentos. Los mecanismos que han recibido el apoyo más reciente son sedimentológicos. En estos, se cree que la construcción del delta termina con un cambio en el lugar de deposición cuando el río encuentra una ruta más corta hacia el mar. El lóbulo delta hambriento, aún sujeto a un hundimiento regional continuo, es inundado por el mar para comenzar una nueva ciclotimia. Más tarde, el lugar de deposición vuelve a la zona anterior, vuelve la sedimentación y se completa un ciclotismo mediante la renovación de la construcción exterior.
