Premiers âges U/Th sur la grotte des Demoiselles (Hérault) : évolution karstique et relation paléoclimatique [First U/Th ages from the « Grotte des Demoiselles » (Hérault-France) : karstic evolution and palaeoclimatic relationship]

Résumé En Fr

. The U/Th method has been applied to eight speleothem samples from the Demoiselles Cave (Hérault, France), as a first attempt to decipher the history of this cave and compare it to that of another cave in the same region of southern France (Clamouse Cave). Mass spectrometry (U and Th contents) and a spectrometry [(234U/238U) ratios and (230Th) activities] have been used to date these samples. The U contents of the eight samples are very low, between 0.05 and 0.19 ppm. The samples have very low 232Th contents, and thus appear essentially devoid of detrital contamination. The initial (234U/238U) activity ratios calculated for five samples are constant (within 2σ uncertainties) with a mean value of 1. 14. Such a low ratio is consistent with the rapid infiltration of the seepage water through a thin, strongly fractured limestone cover in shallow oxidizing conditions. The ages determined here are consistent with a growth of speleothems during warm and humid periods, with at least four stages of deposition : the first two are older than 250-300 ky ; the two most recent episodes correspond to the last interglacial period (isotopic sub-stages 5. 1 and 5.5, ca 80 and 120 ky respectively), and to the Holocene. The same sub-stages of the last Interglacial correspond to two main episodes of deposition in the nearby Clamouse Cave. Major deposition certainly took place during the two early stages, whereas the two later stages seem to have only added a final touch to the cave ornamentation. In this respect, the Demoiselles Cave appears different from the Clamouse Cave, where the recent stages are the most developed. This can be attributed to the thicker rock cover above the roof of the Clamouse Cave.

Cet article présente les premiers âges U/Th obtenus sur huit échantillons appartenant à quatre concrétions différentes de la Grotte des Demoiselles (Hérault, France). Ces datations ont permis de reconstituer dans ses grandes lignes l'histoire de la grotte, et de la comparer avec une autre grotte de la même région du Sud de la France (grotte de la Clamouse). Les teneurs en U et Th ont été mesurées par spectrométrie de masse, alors que les rapports isotopiques (234U/238U) et les activités (230Th) ont été déterminés par spectométrie α. Les teneurs en U de ces huit échantillons sont très basses, entre 0.05 et 0.19 ppm. Les teneurs en 232Th sont extrêmement faibles, indiquant l'absence d'une contamination détritique. Les rapports initiaux (234U/238U) calculés pour cinq échantillons sont constants (dans la marge d'erreur de 2σ), avec une valeur moyenne de 1.14. Cette valeur basse est à relier à une infiltration rapide des eaux de percolation, au travers d'une couverture calcaire peu épaisse, fracturée, en milieu oxydant. Les âges obtenus montrent que la croissance des concrétions a lieu pendant les périodes climatiques chaudes et humides, avec au moins 4 phases majeures de concrétionnement. Les deux premières sont plus anciennes que 250-300 ka. Les deux plus récentes correspondent au dernier interglaciaire (sous-stades isotopiques chauds 5.1 et 5.5, environ 80 et 120 ka respectivement) et à la période Holocène, en accord avec les résultats obtenus dans la grotte voisine de la Clamouse. La majeure partie du concrétionnement a eu lieu pendant les 2 premières phases (> 250 ka), alors que les 2 suivantes ont seulement légèrement modifié l'ornementation de la grotte. De ce point de vue la Grotte des Demoiselles se distingue de la Clamouse, où la couverture rocheuse est plus épaisse et où la proportion du concrétionnement récent apparaît globalement plus importante.