Ciklotēma, sarežģīta, atkārtota stratigrāfiska pēctecība starp jūras un bezjūras slāņiem, kas norāda uz cikliskiem nogulsnēšanās režīmiem. Ideāli ciklotēmijas secīgi gadījumi ir reti, un ģeneralizētu secību rekonstrukcijas ir iegūtas, izpētot piemērus, kuros varētu nebūt tipiskas kaļķakmens, klastisko nogulumu vai ogļu šuves.
Oglekļa periods: Pensilvānijas ciklotēmas, tillīti un turbidīti
Ciklotēma ir sastopama visā pasaulē visos Pensilvānijas slāņos; tomēr tie ir visplašāk pētīti ziemeļdaļā
Dažādie nogulumieži bieži ir sakrauti viens virs otra atpazīstamos rakstos, kas liecina par veidošanās kārtīgumu. Jo īpaši ogles saturošās sekvences parāda ne tikai ogļu šuvju atkārtošanos caur dažreiz simtiem metru, bet arī citus akmeņus vairāk vai mazāk regulārā secībā. Akmeņogļu šuvi zemē ar sēdekļa zemi (apakšklājs). Virs ogles bieži atrodams kaļķakmens vai mūris (slānekļa vai dubļu akmens) ar jūras gliemežvākiem. Jūras gliemežvāki pazūd nākamajos slānekļos, kurus ik pa laikam aizvieto ar gliemenēm, kas nav jūras dzīvnieki. Pirms parādās vēl viena zemes zeme un ogles, var atrasties akmens vai smilšakmens, vai arī abi.
Lielbritānijā šāda veida cikli tika aprakstīti 1830. gados, un dažas oglekļa secības (apmēram 359 miljonus līdz 299 miljonus gadu vecas) var ērti aprakstīt kā tādas, kas sastāv no kaļķakmens – slānekļa – siltstona – smilšakmens – sēdekļa zemes atkārtojumiem. - ogles, kurās ogles tiek ņemtas, lai noteiktu punktu, kurā secība tiek atkārtota. Līdzīga secība tika atzīta Amerikas Savienotajās Valstīs, kurā tika identificēts erozijas pārtraukums zem smilšakmens un smilšakmens tika atzīts par nozīmīgu atkārtotu īpašību, kas aizsāk jauno ciklu.
Abos gadījumos cikls tiek noteikts pēc atkārtotiem iežu veidiem. Akmeņi un fosilijas liecina par pārmaiņus atklātu jūru (kaļķakmeni un slānekli ar jūras gliemežvākiem) un sauszemes apstākļiem (ogles). Procesi, kas veido nogulumus, bija svārstīgi vai cikliski. Turklāt šī svārstība notika laika gaitā. Daudzās tēmas diskusijās termins cikls tika izmantots bez izšķirības procesiem, iesaistītajam laikam (piemēram, svārstību periodiskumam) un nogulumiem. Iespējamā neskaidrība šajā brīvajā nomenklatūrā lika amerikāņu ģeologam Dž.Velleram apzīmēt terminu ciklotēms, lai aprakstītu virkni gultu, kas nogulsnētas viena nogulumieža cikla laikā, piemēram, slāņu nogulsnes Pensilvānijas periodā (vai vēlu oglekļa laikmetā, aptuveni 318 miljoni Pirms 299 miljoniem gadu). Ciklotēma attiecas uz pašiem klintīm; terminu cikls pēc tam var atvēlēt procesiem vai laikam, kas nepieciešams ciklotēmas veidošanai, vai abiem.
Velleram bija prātā iepriekš aprakstītais secības tips. Tāpēc šķiet pamatoti lietot terminu ciklotēms, lai atsauktos uz līdzīgām sekvencēm oglekļa periodos Eiropā un citur. Tiek atzīts, ka Ziemeļamerikas un Eiropas ciklotēmas tiek pārstāvētas pēc kārtas delta izbūves posmi, kas saistīti ar jūras iebrukumiem. Tādēļ terminu ciklotēmija tagad var attiecināt uz jebkuru nogulumiežu secību, kas atkārtojas vertikālā secībā. Piemēram, devonas ieži Lielbritānijā bieži sastāv no atkārtotas secīgas konglomerāta-smilšakmens-siltstona un dubļainā siltstona ar mezglainu karbonātu. Tos uzskata par tādiem, ko veido upe, kas līkumo pa tās palieni. Katra secība tiek saukta par ciklotēmiju, tāpat kā ļoti atšķirīga slānekļa, marla un kaļķakmens secība Eiropas juras perioda laikā (pirms 200 miljoniem līdz 146 miljoniem gadu).
20. gadsimta pirmajā pusē atkārtojošās secības identificēšana lielā mērā bija subjektīva sprieduma jautājums. Kopš 1960. gadiem datu statistiskā apstrāde ir ļāvusi precīzāk definēt varbūtību, ka kāda klinšu vienība radīsies tās vietā secībā.
Pensilvānijas ciklotēmas ir ļoti atšķirīgas biezumā, bet parasti tās ir apmēram 10 m (32 pēdas) biezas. Šis termins, lietojot plānākiem, slānekļa-kaļķakmens vai smilšakmens-silikona vienkāršajiem pārveidojumiem, ir minēts kā mazsvarīgs. No otras puses, biezākas sekvences ir sauktas par megaciklohemām. Dažreiz tas vienkārši apzīmē ciklotēmu, kuras lielums ir lielāks nekā parasti. Daži autori terminu izmanto, lai aprakstītu ciklotemu grupu, kurai piemīt noteikta atšķirtspēja, kurai seko cita grupa, kurai ir kādas citas īpašības, ti, vienai ciklotemu grupai ar daudzām kaļķakmens joslām var sekot otra, kurai ir nedaudz kaļķakmeņu. Kopā tie veido ciklotēmu ciklu vai megaciklohemēmu. Megaciklolotēmu grupas ar dažām atšķirīgām iezīmēm ir sauktas par hiperciklohemēmiju. Akmeņu vienības, kuru biezums pārsniedz vairākus kilometrus un aptver visu ģeoloģisko sistēmu, tiek sauktas par magnaciliem. Šīm lielākajām vienībām ir apšaubāma derīgums un ierobežota lietderība.
Galvenā problēma saistībā ar Pensilvānijas un oglekļa veida ciklotemām ir izskaidrot jūras paplašināšanos (transgresijas) delta līdzenumā apgabalā, kurā notiek pakāpeniska grimšana. Viens tektoniskais mehānisms izsauc satraucošu sedimentācijas baseina pazeminājumu. Jūras iebrukumi notiktu pēc pēkšņas grimšanas. Jūras līmeņa paaugstināšanos un iebrukumu varētu izraisīt arī okeāna grēdu pieaugums. Tāpat jūras pārkāpumus var izraisīt klimatiskās izmaiņas, kas, piemēram, var izraisīt periodisku polāro ledāju kušanu; vai delta izbūve varētu būt aktīva klimatiskajos periodos, kad baseinam tiek piegādāti ātri gruži, kam seko jūras pārkāpes sausos periodos ar nelielu nogulumu piegādi. Mehānismi, kas saņēmuši visjaunāko atbalstu, ir sedimentoloģiski. Tiek uzskatīts, ka tajās delta izbūve tiks pabeigta ar pārslēgšanos nogulsnēšanās vietā, kad upe atradīs īsāku ceļu uz jūru. Bada delta-daivas, kas joprojām ir pakļautas pastāvīgai reģionālai pazemināšanai, pēc tam jūru pārpludina, lai sāktu jaunu ciklotēmiju. Vēlāk nogulsnēšanās vieta mainās atpakaļ uz bijušo teritoriju, atgriežas sedimentācija, un ar atjaunotu ārējo ēku tiek pabeigta ciklotēma.
