Циклотема, сложна, повтаряща се стратиграфска последователност на морски и неморски слоеве, които са показателни за циклични режими на депозиране. Идеалните циклотемични последователности са рядкост, а реконструкциите на обобщени последователности са резултат от изучаването на примери, в които типичните слоеве от варовик, кластични седименти или въглищни шевове може да липсват.
Въглероден период: Пенсилвански циклотеми, антеити и турбиди
Циклотемите се срещат в световен мащаб в Пенсилванските слоеве; те обаче са най-широко изучени в Север
Различните утаени скали често са подредени една върху друга в разпознаваеми модели, които предполагат подреденост при формирането. По-специално, въглеродните секвенции показват не само повторение на въглищни шевове, понякога стотици метри, но и други скали в повече или по-малко редовен ред. Въглищният шев е подплатен от седалка (подслон). Над въглищата често се среща варовик или глинест камък (шисти или кал) с морски черупки. Морските черупки изчезват в следващите шисти, като от време на време се заменят с неводни двучерупчести. Преди да се появи друга седалка-земя и въглища, може да присъстват илтови камък или пясъчник или и двете.
Във Великобритания този тип цикъл е описан през 1830-те, а някои въглеродни последователности (тези на възраст около 359 милиона до 299 милиона години) могат да бъдат удобно описани като съставени от повторения на цикъла варовик - шисти - инестон - пясъчник - седалка - земя - въглища, при които въглищата се вземат за определяне на точката, в която се повтаря последователността. Подобна последователност беше призната в Съединените щати, в която е идентифицирано ерозионно счупване под пясъчника и пясъчникът беше разпознат като съществената многократна характеристика, инициираща новия цикъл.
И в двата случая цикълът е дефиниран по отношение на повтарящи се типове скали. Скалите и вкаменелостите предполагат редуване на открито море (варовик и шисти с морски черупки) и сухоземни условия (въглищата). Процесите, образуващи утайките, са колебателни или циклични. Освен това, това колебание се случи през времето. В много дискусии по темата терминът цикъл е използван безразборно за процесите, включеното време (като периодичността на трептенията) и утайките. Потенциалното объркване в тази разхлабена номенклатура накара американския геолог Дж. М. Уелър да въведе термина циклотем, за да опише серия от легла, депозирани по време на един седиментен цикъл, като отлаганията на слоеве през Пенсилванския период (или епохата от късно карбон, около 318 милиона до Преди 299 милиона години). Циклотема се отнася до самите скали; терминът цикъл може след това да бъде запазен за процесите или времето, свързано с формирането на циклотема, или и двете.
Weller имаше предвид типа последователност, описана по-горе. Следователно изглежда валидно да се използва терминът циклотем за обозначаване на подобни последователности през въглеродния период в Европа и на други места. Северноамериканските и европейските циклотеми са признати за представяне на последователни фази на делта на строеж, пресечени с морски набези. При това положение терминът циклотем може да бъде разширен до всяка последователност на утаени скали, която се повтаря във вертикална последователност. Например, девонските скали във Великобритания често се състоят от многократна последователност конгломерат-пясъчник-илстоун-кал с калникави нодуларен карбонат. Те се тълкуват като образувани от река, меандрираща през нейната заплава. Всяка последователност е наречена циклотема, тъй като има много различна последователност от шисти или мергели и варовици през юрския период (преди 200 милиона до 146 милиона години) на Европа.
През първата половина на XX век идентифицирането на повтарящата се последователност е до голяма степен въпрос на субективна преценка. От 60-те години статистическата обработка на данните доведе до по-голяма точност при определяне на вероятността някоя скална единица да се появи на нейно място в последователността.
Пенсилванските циклотеми варират значително по дебелина, но са склонни да са с дебелина около 10 м (32 фута). Терминът, когато се прилага за по-тънки, прости изменения на шистови варовици или пясъчници, са посочени като незначителни. От друга страна, по-дебелите последователности са наречени мегациклотеми. Понякога това просто обозначава циклотема с порядък по-дебел от нормалния. Някои автори използват термина, за да опишат група циклотеми, които показват някакъв отличителен характер, последван от друга група, която има някои други характеристики - т.е. една група циклотеми с много варовикови ленти може да бъде последвана от друга с малко варовици. Заедно те представляват цикъл от циклотеми или мегациклотем. Групи мегациклотеми с някои отличителни черти са наречени хиперциклотем. Скалните единици, с размери на дебелина няколко километра и обхващащи цели геоложки системи, са посочени като магнацикли. Тези по-големи единици имат съмнителна валидност и ограничена полезност.
Основният проблем по отношение на пенсилванските и карбоновите циклотеми е да се обяснят разширенията на морето (прегрешенията) над делта равнина в район, който е в процес на прогресивно отпадане. Един тектоничен механизъм се позовава на резкия упадък на басейна на утаяването. Морските набези ще се случат след внезапни потъвания. Повишаването на морското равнище и нахлуването също може да бъде причинено от растежа на океанските хребети. По същия начин, прегрешенията на морето могат да се дължат на климатични промени, които например могат да причинят периодично топене на полярните ледени шапки; или делта строеж може да бъде активен по време на климатични периоди на бързо снабдяване с отпадъци в басейна, последван от морски прегрешения през сухи периоди с малко снабдяване с утайка. Механизмите, които са получили най-новата подкрепа, са седиментологични. В тях се смята, че делтовата сграда е завършена с превключване в мястото на отлагане, когато реката намери по-кратък път към морето. След това гладуващият делта-лоб, все още подложен на непрекъснато утаяване в региона, се залива от морето, за да започне нов циклотем. По-късно мястото на отлагане се превръща в бившата зона, седиментацията се връща и циклотема е завършен чрез обновяване на сградата.
