L’età delle grotte

I depositi chimici delle grotte offrono una straordinaria possibilità di studio ai ricercatori che si occupano di ricostruire la storia geologica del passato.
Possono, infatti, essere facilmente datati, con un metodo basato sul decadimento di alcuni isotopi della “famiglia” radioattiva dell’ 238U.
Quest’ultimo, infatti, decade in una serie di elementi: 234Th, 234Pa, 234U, 230Th, fino a 206Pb, che è stabile.
Le concrezioni di grotta contengono uranio, che sostituisce il calcio nel reticolo cristallino della calcite, ma non contengono torio. Dal momento della formazione della concrezione, 238U inizia a decadere trasformandosi in 230Th. La misura della concentrazione di 230Th nella concrezione è quindi una misura del tempo trascorso dalla sua formazione. Misurando, quindi, il rapporto 230Th/234U e 234U/238U (234U è un altro discendente di 238U) è possibile ricavare l’età della concrezione.
Il metodo di datazione U/Th è molto efficace, ma permette di datare soltanto concrezioni molto giovani, non più vecchie di 350.000 anni. Utilizzando 234U/238U è possibile estendere il limite fino a 1.5 milioni di anni.
Si è recentemente scoperto che la maggior parte delle concrezioni è molto più antica di 1.5 milioni di anni, e quindi attualmente sono alla studio altri metodi, come il metodo U/Pb (che funziona bene su depositi molto antichi) o metodi paleomagnetici.
Per lo studio di sedimenti che contengono ciottoli portati dall’esterno, si sta recentemente sperimentando il metodo dei cosiddetti isotopi cosmogenici.
L’irraggiamento da raggi cosmici (da qui il nome del metodo) produce 10Be, 26Al e altri isotopi, oltre al più noto 14C, nel reticolo di alcuni minerali (per esempio il quarzo) quando questi vengono esposti in superficie.
Quando i sedimenti vengono sepolti fuori dall’influenza dei raggi cosmici (per esempio, in grotta a profondità superiori ai 30 m), gli isotopi cosmogenici iniziano a decadere ed è possibile determinare, in modo analogo al metodo U/Th, il momento del seppellimento, ovvero l’età del deposito, per date che vanno da 100.000 a 5 milioni di anni.

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