Cykliczność w geologii

Cykliczna sedymentacja w zapisie stratygraficznym jest często obserwowana jako powtarzalność w uporządkowaniu facji osadowych wynikająca ze zmian relacji pomiędzy dostępną akomodacją i ilością dostarczanego materiału osadowego. Te cykle mają różną intensywność i częstotliwość a więc różną hierarchię. W 1977 roku Vail i inni zdefiniowali pięć rzędów cykliczności związanych ze zmianami poziomu bazy w środowisku morskim (zwłaszcza wybrzeża):

  • cykl pierwszego rzędu utożsamiany jest ze zmianami poziomu mórz o rozpiętości czasowej powyżej 50 mln lat,
  • cykl drugiego rzędu to względne zmiany poziomu morza o długości 3 do 50 mln lat,
  • cykl trzeciego rzędu o długości 0,5 do 3 mln lat, odpowiada sekwencji depozycyjnej, brak jest w jej obrębie większych powierzchni erozyjnych; tu np. zaliczane są cyklotemy rozpoznawane w obrębie ewaporatów cechsztyńskich (Tucker 1991),
  • cykl czwartego rzędu o długości do kilkuset tysięcy lat, odpowiada parasekwencji, utożsamiany z cyklotemem,
  • cykl piątego rzędu odpowiada zmianom poziomu mórz o długości paru dekad.

Ta klasyfikacja została sformułowana w oparciu o częstotliwość zmian, zakładała główną rolę zmian eustatycznych i jednocześnie zaniedbywała procesy tektoniczne. Była także krytykowana ponieważ cykle depozycyjne oprócz wywołanych cyklami astronomicznymi (cykl Milankovica) nie mają regularnego charakteru a rozpiętość czasowa nie odzwierciedla ich charakteru i skali (Schwarzacher 2000). Klasyfikacja Embry'ego z 1995 roku jest oparta na intensywności zmian poziomu bazy wyznaczanej na podstawie następujących sześciu cech:

  • powierzchniowy zasięg granic sekwencji,
  • powierzchniowy zasięg niezgodności,
  • stopień deformacji warstw zalegających poniżej powierzchni niezgodności w wyniku jej tworzenia,
  • wielkość pogłębienia morza i zalania krawędzi basenu reprezentowana przez charakter i zasięg warstw transgresywnych zalegających powyżej granicy sekwencji,
  • stopień zmiany reżimu osadowego na granicy sekwencji,
  • stopień zmiany warunków tektonicznych na granicy sekwencji w obrębie basenu i otaczających go obszarach.

Także w tym ujęciu wyróżnionych zostało pięć rzędów cykliczności. Takie podejście wymaga dostępnej dużej ilości danych z krawędzi basenu sedymentacyjnego.

Cykle sedymentacyjne obserwowane w obrębie środowisk lądowych mogą być wynikiem zmian w przepływie i dostawie materiału osadowego i mogą być kontrolowana przez takie czynniki, jak zmiany klimatyczne, tektoniczne, czy pory roku. Dlatego mogą nie korelować się ze zmianami poziomu bazy na wybrzeżu morskim.

Literatura

Catuneanu, O., Galloway, W.E., Kendall, C.G.St.C., Miall, A.D., Posamentier, H.W., Strasser, A. and Tucker, M.E., 2011. Sequence Stratigraphy: Methodology and Nomenclature. Newsletters on Stratigraphy 44/3, 173-245 dostępne dzięki Department of Earth and Atmospheric Sciences, University of Alberta
Embry, A.F., 1995. Sequence boundaries and sequence hierarchies: problems and proposals. W: Steel, R.J., Felt, V.L., Johannessen, E.P., Mathieu, C. (red.), Sequence stratigraphy on the Northwest European Margin. Nowegian Petroleum Society (NPF), Special Publication 5
Tucker 1991. M.E. Sequence stratigraphy of carbonate-evaporite basins: models and application to the Upper Permian (Zechstein) of northeast England and adjoining North Sea. Journal of the Geological Society 148
Schwarzacher, W., 2000. Repetitions and cycles in stratigraphy, Earth-Science Reviews 50. dostępne dzięki SEPM Society of Sedimentary Geologist.
Schwarzacher, W., 2007. Sedimentary cycles and stratigraphy, Stratigraphy 4
Vail, P.R., Mitchum, R.M., Thompson, S. 1977. Seismic stratigraphy and global changes of sea level, Part 3: Relative changes of sea level from coastal onlap. W: Payton C. E. (red.), Seismic stratigraphy—applications to hydrocarbon exploration. American Association of Petroleum Geologists Memoir 26, 63-82.