Стратиграфические циклы относятся к трансгрессивным и регрессивным последовательностям, ограниченным несогласиями в стратиграфической записи на кратонах . Эти циклы представляют собой крупномасштабный эвстазный цикл с кембрийского периода с дальнейшими подразделениями этих единиц. [1]
Разделение этих последовательностей изначально было построено в Аппалачском бассейне и Кордильерском бассейне Северной Америки. В конечном итоге эти последовательности были сопоставлены в России и Южной Америке. [3] Трансгрессивно-регрессивные единицы показывают пробелы в записях горных пород, которые указывают на времена непрерывной эрозии и очень небольшого осаждения. Локальная тектоника не играла никакой роли в этих глобальных событиях, скорее, всемирный подъем и падение уровня моря (что не означает, что локальная тектоника не оказывает влияния на то, как глобальные события выражаются локально).
Также были предложены более мелкие порядки в стратиграфических циклах. Циклы пятого и шестого порядка также были описаны в большей части последовательности Абсарока . Масштаб времени гораздо меньше, и вместо цикла Уилсона, контролировавшего изменение уровня моря, эти более короткие циклы контролировались ледниками (также называемыми гляциоэвстазией). [4] [5]
Этот цикл, скорее всего, вызван распадом и образованием суперконтинентов. Земля прошла через крупные климатические колебания в течение 200–400 миллионов лет. С конца докембрия до конца кембрия , с конца девона до границы триаса и юры , и с миоцена до настоящего времени, Земля была «ледником», с ледяными щитами, покрывающими полюса. В промежуточные годы Земля была «теплицей» с высокими глобальными температурами и повышенным содержанием CO2 в атмосфере . Вулканическая активность также была высокой в парниковые годы. [3] Эти длительные периоды появления континентов помогли вызвать изменения в океанических течениях и распределении атмосферного тепла.
Существует два конкурирующих аргумента в пользу изменений уровня моря второго порядка. Первый утверждает, что на уровень моря может влиять количество и объем магмы, образующейся в срединно-океанических хребтах . [6] Во времена увеличения разрастания морского дна образуется больше магмы , и объем океанических бассейнов смещается этим. Это приведет к повышению уровня моря. Это увеличение магматической активности соответствует увеличению активности мантии и магнитного поля Земли . [7]
Другая теория заключается в том, что истинное полярное блуждание Земли происходит в течение длительного периода времени. Тектонические плиты Земли будут двигаться относительно быстрее из-за дисбаланса континентов вблизи полюсов. Это было верно в кембрийский период, но то же самое событие произошло также приблизительно 66 миллионов лет назад, но не так сильно. [8]
Этот порядок изменения уровня моря еще предстоит полностью объяснить. Первоначально считалось, что ледники контролируют эти изменения уровня моря. Но ледники формируются и отступают слишком быстро, всего за десятки тысяч лет вместо миллиона лет. Вместо этого краткосрочные изменения земной поверхности из-за вулканических и тектонических событий могут изменить глобальный уровень моря за миллион лет. Это изменение формы Земли может привести к «выпуклостям» или «провисаниям», которые способствуют колебаниям уровня океана. [3]
Опять же, есть две конкурирующие теории относительно того, что контролирует циклы четвертого порядка. Часто называемые циклотемами , относительно короткий период времени, в течение которого отдельные слои породы никогда не бывают старше 1 миллиона лет. Ледники способны вызывать быстрые изменения уровня моря, которые могут проявиться в летописи горных пород. Этот механизм был предложен для многих угольных месторождений каменноугольного возраста, производящих в некоторых регионах, таких как Северная Америка, циклы продвижения и отступления морского берега примерно на 600 миль вдоль пологих склонов континентальных окраин.
Переключение дельты было предложено в качестве дополнительного механизма для создания циклотем. Современным аналогом для описания переключения дельты может быть залив Миссисипи . Поскольку река Миссисипи переносит свои осадочные отложения в Мексиканский залив , дельтовая доля может быть забита осадками, и река будет искать новое русло, чтобы следовать по пути наименьшего сопротивления . Как только приток наземного песка и ила прекратится, область может опуститься, и морские отложения могут преобладать. Кроме того, любые наземные растения, которые там находятся, могут быть захоронены и в конечном итоге могут стать углем . Новое русло реки теперь будет переносить наземные отложения в новую дельту, снова начиная новый цикл переключения дельты.
Это может относиться к накоплению осадков в одном конкретном событии. Это событие может быть большим штормом, оползнем, извержением вулкана или наводнением. Толщина слоя иногда может превышать 50 футов (15 м) в глубину. Однородная (или часто нерегулярная) природа осадков по отношению к окружающим отложениям является единственным признаком того, что определенный слой мог быть отложен в одном событии. Например, песчаник, который хорошо отсортирован, содержит нерегулярные окаменелости (например, брахиоподы ) и зажат между песчаниками, которые, как правило, плохо отсортированы и содержат незначительные слои алеврита и не содержат окаменелостей, может быть интерпретирован как темпестит . Другими индикаторами событий могут быть выпадения вулканического пепла, потоки лавы, лахары и прорывы ледниковых плотин; все они были идентифицированы в летописи горных пород.