Ciclos estratigráficos

Este ciclo probablemente se deba a la fragmentación y formación de supercontinentes. La Tierra experimentó grandes cambios climáticos a lo largo de 200 a 400 millones de años. Desde finales del Precámbrico hasta finales del Cámbrico , desde finales del Devónico hasta el límite Triásico - Jurásico , y desde el Mioceno hasta la actualidad, la Tierra fue una "casa de hielo", con capas de hielo que cubrían los polos. En los años intermedios, la Tierra fue un "invernadero", con altas temperaturas globales y un elevado CO₂ atmosférico _. La actividad volcánica también fue alta durante los años de invernadero. ^{[ 3 ]} Estos largos períodos de emergencia continental contribuyeron a producir cambios en las corrientes oceánicas y en la distribución del calor atmosférico.

Existen dos argumentos contrapuestos para explicar los cambios de segundo orden en el nivel del mar. El primero afirma que el nivel del mar puede verse afectado por la cantidad y el volumen de magma que se produce en las dorsales oceánicas . ^{[ 6 ]} Durante los períodos de mayor expansión del fondo marino, se produce más magma y el volumen de las cuencas oceánicas se desplaza debido a ello. Esto daría como resultado un nivel del mar más elevado. Este aumento de la actividad magmática se corresponde con una mayor actividad del manto y del campo magnético terrestre . ^{[ 7 ]}

Otra teoría plantea que la verdadera deriva polar de la Tierra se produce a lo largo de un extenso período de tiempo. Las placas tectónicas terrestres se moverían relativamente más rápido debido al desequilibrio de los continentes cerca de los polos. Esto ocurrió durante el período Cámbrico, pero el mismo evento también tuvo lugar hace aproximadamente 66 millones de años, aunque con menor intensidad. ^{[ 8 ]}

Este orden de variación del nivel del mar aún no se ha explicado completamente. Originalmente se pensaba que los glaciares controlaban estas variaciones. Sin embargo, los glaciares se forman y retroceden con demasiada rapidez, en tan solo decenas de miles de años en lugar de más de un millón. En cambio, los cambios a corto plazo en la superficie terrestre debido a la actividad volcánica y los movimientos tectónicos podrían modificar el nivel global del mar en un plazo de un millón de años. Este cambio en la forma de la Tierra podría producir abultamientos o depresiones que contribuyen a las fluctuaciones del nivel oceánico. ^{[ 3 ]}

Nuevamente, existen dos teorías contrapuestas sobre qué controla los ciclos de cuarto orden. A menudo llamados ciclotemas , se refieren al período de tiempo relativamente corto en el que las capas individuales de roca nunca superan el millón de años. Los glaciares pueden provocar cambios rápidos en el nivel del mar que se reflejan en el registro geológico. Este mecanismo se ha propuesto para muchos de los depósitos de carbón del Carbonífero , que en algunas regiones, como Norteamérica, generan ciclos de avance y retroceso de la costa de aproximadamente 600 millas a lo largo de las pendientes suaves de los márgenes continentales.

Se ha propuesto el cambio de delta como un mecanismo adicional para la formación de ciclotemas. Un ejemplo moderno para describir este cambio sería la ensenada del Misisipi . A medida que el río Misisipi transporta sus sedimentos al Golfo de México , el lóbulo deltaico puede obstruirse con sedimentos y el río buscará un nuevo cauce siguiendo el camino de menor resistencia . Una vez que cesa el aporte de arena y limo terrestres, la zona puede hundirse y los sedimentos marinos pueden predominar. Además, las plantas terrestres presentes pueden quedar enterradas y convertirse en carbón . El nuevo cauce transportará los sedimentos terrestres a un nuevo delta, iniciando así un nuevo ciclo de cambio de delta.