Cyklothem, kompleks, gentagen stratigrafisk rækkefølge af marine og ikke-marinske lag, der er tegn på cykliske aflejringsregimer. Ideelle cyklothemsucces er sjældne, og rekonstruktioner af generaliserede sekvenser er resultatet af undersøgelsen af eksempler, i hvilke typiske leje af kalksten, klastiske sedimenter eller kulssømme muligvis mangler.
Kulstofholdig periode: Pennsylvaniske cyclothems, tillitter og turbiditter
Cyklothem forekommer på verdensbasis i hele Pennsylvanianske lag; de er dog mest studeret i det nordlige
Forskellige sedimentære klipper er ofte stablet oven på hinanden i genkendelige mønstre, der antyder en orden i dannelsen. Specielt viser kulbærende sekvenser ikke kun en gentagelse af kulssømme gennem nogle gange hundreder af meter, men også andre klipper i en mere eller mindre regelmæssig rækkefølge. Kulssømmen understreges af en sædejord (underlay). Over kulet findes ofte en kalksten eller en lersten (skifer eller mudsten) med marine skaller. De marine skaller forsvinder i de efterfølgende skifer, og som lejlighedsvis erstattes af ikke-marinede toskaller. Inden et andet sædejord og kul vises, kan en siltsten eller en sandsten eller begge dele være til stede.
I Storbritannien blev denne type cyklus beskrevet i 1830'erne, og nogle carbonholdige sekvenser (de omkring 359 millioner til 299 millioner år gamle) kan bekvemt beskrives som sammensat af gentagelser af cyklussen kalksten - skifer – siltsten – sandsten – sæde-jord –Kul, hvor kulet tages for at definere det punkt, hvor sekvensen gentages. En lignende sekvens blev genkendt i USA, hvor en erosionsbrud under sandsten blev identificeret, og sandsten blev anerkendt som det betydningsfulde gentagne træk, der indledte den nye cyklus.
I begge tilfælde er cyklussen defineret i form af tilbagevendende bergarter. Klipperne og fossilerne antyder vekslende åbent hav (kalksten og skifer med marine skaller) og landlige forhold (kulet). Processer, der dannede sedimenterne, var svingende eller cykliske. Desuden foregik denne svingning gennem tiden. I mange diskussioner om emnet blev begrebet cyklus kritisk brugt til processerne, den involverede tid (såsom periodiciteten af svingninger) og sedimenterne. Den potentielle forvirring i denne løse nomenklatur førte til, at den amerikanske geolog JM Weller mønter udtrykket cyclothem for at beskrive en række senge, der blev deponeret under en enkelt sedimentær cyklus, såsom lag aflejringer i den Pennsylvaniske periode (eller Late Carboniferous epoch, ca. 318 millioner til 299 millioner år siden). Cyklothem henviser til selve klipperne; udtrykket cyklus kan derefter være forbeholdt processerne eller tiden involveret i dannelse af en cyclothem eller begge dele.
Weller tænkte på den type sekvens, der er beskrevet ovenfor. Det ser derfor ud til at være gyldigt at bruge udtrykket cyclothem til at henvise til lignende sekvenser i den kulstofholdige periode i Europa og andre steder. Nordamerikanske og europæiske cyklothemer anerkendes som repræsentative på hinanden følgende faser af delta-udbygning ispedd maritime invasioner. Dette er tilfældet, og udtrykket cyclothem kan nu udvides til enhver sekvens af sedimentære klipper, der gentages i lodret rækkefølge. F.eks. Består Devoniske klipper i Storbritannien ofte af den gentagne sekvens konglomerat-sandsten-siltsten-mudret siltsten med nodulær carbonat. Disse fortolkes som at være dannet af en flod, der bugter sig over dens oversvømmelsesplads. Hver sekvens er blevet kaldt en cyklothem, ligesom en meget anden sekvens af skifer eller marl og kalksten i den jura periode (200 millioner til 146 millioner år siden) i Europa.
I løbet af første halvdel af det 20. århundrede var identifikationen af den gentagne rækkefølge i vid udstrækning et spørgsmål om subjektiv vurdering. Siden 1960'ernes statistiske behandling af dataene har ført til større præcision i at definere sandsynligheden for, at en hvilken som helst klippeenhed vil forekomme på sin plads i sekvensen.
Pennsylvaniske cyclothems varierer betydeligt i tykkelse, men har en tendens til at være ca. 10 m (32 fod) tykke. Udtrykket, når det anvendes på tyndere, enkle ændringer af skifer-kalksten eller sandsten-siltsten, er blevet omtalt som mindre. På den anden side er tykkere sekvenser blevet kaldt megacyclothems. Nogle gange betegner dette simpelthen en cyklothem af en størrelsesorden, der er tykkere end normalt. Nogle forfattere bruger udtrykket til at beskrive en gruppe cyklothemer, der viser et særpræg efterfulgt af en anden gruppe, der har nogle andre egenskaber - dvs. en gruppe cyklothemer med mange kalkstenbånd kan efterfølges af en anden med få kalksten. Tilsammen udgør disse en cyklus af cyclothems eller en megacyclothem. Grupper af megacyclothems med nogle særpræg er blevet kaldt en hypercyclothem. Klippeenheder, der måler flere kilometer i tykkelse og spænder over hele geologiske systemer, er blevet omtalt som magnacykler. Disse større enheder har tvivlsom gyldighed og begrænset værktøj.
Det største problem med hensyn til Pennsylvanian og Carboniferous cyclothems er at forklare havforlængelser (overtrædelser) over en delta-slette i et område, der er under progressiv fordybelse. En tektonisk mekanisme påkalder en skurrende forekomst af sedimentationsbassinet. Marine invasioner ville finde sted efter pludselige forlis. En stigning i havoverfladen og indtrængen kan også være forårsaget af væksten af oceaniske kamme. Ligeledes kan overtrædelser af havet skyldes klimatiske ændringer, som for eksempel kan forårsage periodisk smeltning af polære iskapper; eller deltaudbygning kan være aktiv i klimatiske perioder med hurtig affaldsforsyning til bassinet, efterfulgt af marine overtrædelser i tørre perioder med lidt sedimentforsyning. De mekanismer, der har modtaget den seneste støtte, er sedimentologiske. I disse antages deltaet uden for bygningen at være afsluttet med en switch i deponeringsstedet, når floden finder en kortere rute til havet. Den sultede delta-lob, der stadig er underlagt kontinuerlig regional indfald, oversvømmes derefter af havet for at starte en ny cyklothem. Senere skifter placeringsstedet tilbage til det tidligere område, sedimentationen vender tilbage, og en cyklothem afsluttes med fornyet udebygning.
