Địa chất lốc xoáy

Cyclothem, phức tạp, lặp đi lặp lại địa tầng của các tầng biển và phi tàu ngầm là biểu hiện của chế độ lắng đọng theo chu kỳ. Sự thành công cyclothem lý tưởng là rất hiếm, và việc tái cấu trúc các chuỗi tổng quát là kết quả của nghiên cứu các ví dụ trong đó các lớp đá vôi điển hình, trầm tích dòng họ hoặc vỉa than có thể bị thiếu.

Thời kỳ carbon: Cyclylvanian cyclothems, đất, và đục

Cyclothem s xảy ra trên toàn thế giới trong toàn bộ tầng lớp Pennsylvania; tuy nhiên, chúng đã được nghiên cứu rộng rãi nhất ở miền Bắc

Các loại đá trầm tích khác nhau thường được xếp chồng lên nhau theo các mẫu có thể nhận ra gợi ý sự ngăn nắp trong quá trình hình thành. Đặc biệt, các chuỗi mang than không chỉ cho thấy sự lặp lại của các vỉa than, đôi khi hàng trăm mét, mà cả các loại đá khác theo thứ tự ít nhiều đều đặn. Các vỉa than được lót bởi một chỗ ngồi (underclay). Trên than, người ta thường tìm thấy đá vôi hoặc đá sét (đá phiến hoặc đá bùn) với vỏ sò biển. Các vỏ sò biển biến mất trong các đá phiến thành công, đôi khi được thay thế bằng hai mảnh vỏ không phải của tàu. Trước khi một loại đất ngồi và than đá khác xuất hiện, đá sa thạch hoặc sa thạch hoặc cả hai có thể có mặt.

Ở Anh, loại chu kỳ này được mô tả vào những năm 1830, và một số trình tự Carbon (khoảng từ 359 triệu đến 299 triệu năm tuổi) có thể được mô tả một cách thuận tiện như là sự lặp lại của đá vôi chu kỳ đá phiến đá sa thạch đá sa thạch đá sa thạch Than, trong đó than được lấy để xác định điểm mà chuỗi được lặp lại. Một trình tự tương tự đã được công nhận ở Hoa Kỳ trong đó một sự phá vỡ xói mòn bên dưới sa thạch đã được xác định và sa thạch được công nhận là tính năng lặp lại đáng kể bắt đầu chu kỳ mới.

Trong cả hai trường hợp, chu trình được xác định theo các loại đá định kỳ. Các đá và hóa thạch gợi ý xen kẽ biển mở (đá vôi và đá phiến có vỏ sò biển) và điều kiện trên cạn (than đá). Các quá trình hình thành các trầm tích là dao động hoặc tuần hoàn. Hơn nữa, sự dao động này đã diễn ra trong thời gian. Trong nhiều cuộc thảo luận về chủ đề, chu kỳ hạn được sử dụng một cách bừa bãi cho các quá trình, thời gian liên quan (như tính chu kỳ của dao động) và trầm tích. Sự nhầm lẫn tiềm tàng trong danh pháp lỏng lẻo này đã khiến nhà địa chất người Mỹ JM Weller đồng ý với thuật ngữ cyclothem để mô tả một loạt các giường được gửi trong một chu kỳ trầm tích duy nhất, chẳng hạn như sự lắng đọng của các lớp trong thời kỳ Pennsylvania (hoặc kỷ Carbon muộn, khoảng 318 triệu 299 triệu năm trước). Cyclothem đề cập đến chính những tảng đá; chu kỳ hạn sau đó có thể được dành riêng cho các quá trình hoặc thời gian liên quan đến việc hình thành một cyclothem hoặc cả hai.

Weller đã nghĩ đến loại trình tự được mô tả ở trên. Do đó, có vẻ hợp lệ khi sử dụng thuật ngữ cyclothem để chỉ các trình tự tương tự trong thời kỳ Carbon ở Châu Âu và các nơi khác. Cơn lốc Bắc Mỹ và châu Âu được thừa nhận là đại diện cho các giai đoạn kế tiếp của tòa nhà ngoài đồng bằng xen kẽ với các cuộc xâm nhập biển. Điều này là như vậy, thuật ngữ cyclothem bây giờ có thể được mở rộng cho bất kỳ chuỗi đá trầm tích nào được lặp lại theo trình tự dọc. Ví dụ, các đá Devonia ở Vương quốc Anh thường được tạo thành từ các chuỗi liên kết lặp lại đá sa thạch-đá sa thạch-đá bùn-bùn với cacbonat nốt. Chúng được hiểu là đã được hình thành bởi một dòng sông uốn khúc trên vùng đồng bằng ngập nước. Mỗi chuỗi được gọi là cyclothem, vì có một chuỗi đá phiến hoặc marl và đá vôi rất khác nhau trong thời kỳ kỷ Jura (200 triệu đến 146 triệu năm trước) của châu Âu.

Trong nửa đầu thế kỷ 20, việc xác định trình tự lặp đi lặp lại phần lớn là vấn đề đánh giá chủ quan. Kể từ những năm 1960, việc xử lý thống kê dữ liệu đã dẫn đến độ chính xác cao hơn trong việc xác định xác suất rằng bất kỳ một đơn vị đá nào sẽ xảy ra ở vị trí của nó trong chuỗi.

Cyclylvanian cyclothem khác nhau đáng kể về độ dày nhưng có xu hướng dày khoảng 10 m (32 feet). Thuật ngữ này, khi được áp dụng cho các thay đổi đơn giản hơn của đá phiến đá vôi hoặc đá sa thạch-đá sa thạch, đã được gọi là nhỏ. Mặt khác, các chuỗi dày hơn đã được gọi là megacyclothems. Đôi khi điều này chỉ đơn giản là biểu thị một cyclothem có thứ tự kích thước dày hơn bình thường. Một số tác giả sử dụng thuật ngữ này để mô tả một nhóm cyclothem cho thấy một số đặc điểm khác biệt được theo sau bởi một nhóm khác có một số đặc điểm khác, tức là một nhóm cyclothem có nhiều dải đá vôi có thể được theo sau bởi một nhóm đá vôi khác. Cùng nhau tạo thành một chu kỳ cyclothem, hoặc một megacyclothem. Các nhóm megacyclothem với một số tính năng đặc biệt đã được gọi là hypercyclothem. Các đơn vị đá, có độ dày vài km và trải dài toàn bộ hệ thống địa chất, đã được gọi là các tàu siêu tốc. Các đơn vị lớn hơn có tính hợp lệ đáng ngờ và tiện ích hạn chế.

Vấn đề chính liên quan đến lốc xoáy Pennsylvania và Carboniferous là giải thích các phần mở rộng trên biển (vi phạm) trên một đồng bằng châu thổ trong khu vực đang bị sụt lún lũy tiến. Một cơ chế kiến ​​tạo gọi sụt lún giật của lưu vực trầm tích. Các cuộc xâm nhập trên biển sẽ diễn ra sau khi chìm bất ngờ. Sự gia tăng mực nước biển và sự xâm nhập cũng có thể được gây ra bởi sự tăng trưởng của các rặng đại dương. Tương tự, sự vi phạm của biển có thể là do thay đổi khí hậu, ví dụ, có thể gây ra sự tan chảy định kỳ của băng cực; hoặc xây dựng đồng bằng châu thổ có thể hoạt động trong thời kỳ khí hậu cung cấp các mảnh vụn nhanh chóng cho lưu vực, tiếp theo là sự xâm phạm biển trong thời kỳ khô hạn với nguồn cung cấp trầm tích ít. Các cơ chế đã nhận được sự hỗ trợ gần đây nhất là trầm tích. Trong đó, việc xây dựng đồng bằng châu thổ được cho là kết thúc bởi một công tắc trong địa điểm lắng đọng khi dòng sông tìm thấy một tuyến đường ngắn hơn ra biển. Thùy châu thổ bị bỏ đói, vẫn bị sụt lún liên tục trong khu vực, sau đó bị nước biển tràn vào để bắt đầu một cơn bão mới. Sau đó, địa điểm của sự lắng đọng chuyển trở lại khu vực cũ, trở lại trầm tích và một cyclothem được hoàn thành bằng cách xây dựng lại bên ngoài.