Spéléothème

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Les spéléothèmes sont des dépôts minéraux précipités dans une grotte. Ils comprennent les stalactites, les stalagmites, les planchers stalagmitiques, les coulées stalagmitiques, les fleurs minérales etc. Ils sont généralement constitués de carbonate de calcium (calcite, aragonite) apporté en solution dans les eaux de percolation. Ils sont responsables de l'attrait touristique des cavités souterraines.

La calcite conserve en mémoire les caractères isotopiques de l'eau de percolation et peut être ainsi utilisée comme élément de datation et comme indicateur de paléoclimat. Les concrétions stalagmitiques donnent les meilleurs résultats.

Le principe de la datation ²³⁴U/²³⁰Th repose sur la différence de solubilité entre l'uranium soluble et le thorium très peu soluble dans les eaux naturelles. En théorie, au moment de sa précipitation, la calcite (ou l'aragonite) formant les spéléothèmes ne contient pas de²³⁰Th. Celui ci s'accumule au cours du temps par désintégration de ²³⁴U. Le rapport de ces deux éléments est donc proportionnel à l'âge de la concrétion.

Les rapports isotopiques de l'oxygène (¹⁸O/¹⁶O) et du carbone (¹³C/¹²C) dans les stalagmites donnent une indication sur les conditions climatiques et la végétation contemporaine des eaux de précipitations qui ont percolé et donné naissance à la concrétion.