Il metodo 230Th/234U applicato alla datazione di speleotemi. Evoluzione delle tecniche analitiche

The 230Th/234U method is the most widely-used dating technique applied to speleothems. Speleothems are bodies of mineral material formed in caves as the result of chemical precipitation from groundwater fl owing or dripping in a cave. The 230Th/234U dating is based on the extreme fractionation of the parent isotopes (238U and 234U) from their long-lived daughter 230Th in the hydrosphere. Uranium is readily mobilised in the meteoric environment, whereas thorium is easily hydrolised and precipitated or adsorbed on detrital particulates. U and Th concentrations in speleothems generally refl ect relative abundances in the hydrosphere. Uranium is co-precipitated with CaCO3 on exsolution of CO2, while thorium is essentially absent and forms in situ by radioactive decay of co-precipitated U. If a detrital component is associated with the authigenic phase of calcite, a signifi cant amount of thorium (not produced by radioactive decay of uranium) is present. The extent of this Th contamination can be corrected using different approaches which are presented here. A short description of analytical techniques (alpha spectrometry, thermal ionization mass spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry) and their evolution follows.

Il metodo 230Th/234U applicato alla datazione di speleotemi. Evoluzione delle tecniche analitiche - Il metodo 230Th/234U è la tecnica di datazione più frequentemente applicata agli speleotemi. Gli speleotemi si formano nelle grotte per precipitazione dalle acque che circolano nell’ambiente ipogeo. Il metodo 230Th/234U è basato sul forte frazionamento che si realizza nell’idrosfera tra gli isotopi genitori (238U e 234U) e il loro fi glio a vita lunga, il 230Th. L’uranio è facilmente mobilizzato in ambiente meteorico, mentre il torio precipita o viene adsorbito dalla frazione detritica. Le concentrazioni di uranio e torio negli spleotemi generalmente rifl ettono le abbondanze relative nell’idrosfera. L’uranio coprecipita con il CaCO3 per liberazione di CO2, mentre il torio è essenzialmente assente e si forma in situ per decadimento radioattivo. Se una componente detritica è associata alla fase autigena (CaCO3), una quantità signifi cativa di torio, che non proviene dal decadimento dell’uranio, sarà presente nel sistema. L’entità di questa contaminazione può essere valutata e corretta con l’ausilio di diversi schemi di correzione che sono presentati. Segue una breve descrizione delle tecniche analitiche (spettrometria alfa, spettrometria di massa a termoionizzazione e spettrometria di massa con sorgente al plasma) e una loro evoluzione nel tempo