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Concept
Spéléothème
Résumé
Les spéléothèmes, appelés plus couramment concrétions, sont des dépôts minéraux précipités dans une cavité naturelle souterraine (grotte, gouffre). Ils donnent souvent des formes variées qui ont fécondé, par le phénomène de paréidolie, l'imaginaire populaire, d'où leurs microtoponymes locaux.
Les spéléothèmes rencontrés en milieu souterrain sont les suivants :
Ces spéléothèmes sont généralement constitués de carbonate de calcium (calcite, aragonite) ou de sulfate de calcium (gypse) transportés en solution dans les eaux de percolation. Au contact de l'air plus chaud d'une cavité, la solution, pendant qu'elle ruisselle ou gicle (alors éventuellement transportée en aérosol), peut précipiter par l'effet de l'évaporation de l'eau et/ou de la décharge du CO2.
La vitesse de concrétionnement dépend principalement de la quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans la solution, de la température et de l'hygrométrie. La forme et la nature de l'accumulation des précipités, qui peut prendre des dizaines de milliers d'années, détermine le type de spéléothème (cf. supra).
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 de 230Th. Celui-ci s'accumule au cours du temps par désintégration de 234U. L'inverse du 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.
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