1Au contact des Monts de la Madeleine et de la Sologne bourbonnaise, à une trentaine de kilomètres de Moulins, la Grotte des Fées de Châtelperron (Allier) correspond à un complexe karstique formé de deux cavités principales, aux entrées distinctes et aux galeries interconnectées. D’un point de vue topographique, elle s’établit sur le flanc oriental d’un éperon de basse altitude marquant l’interfluve entre le Graveron à l’est et la Besbre à l’ouest.
2Elle s’ouvre dans les calcaires bioclastiques lacustres de l’Aquitanien (Tertiaire/Miocène inférieur : m1CM), à 248,70 m NGF et 6 m au-dessus du Graveron dont le cours actuel s’établit à une centaine de mètres à l’est. À cet emplacement, le coteau a été tronqué par les travaux d’aménagement de la voie ferrée reliant le bassin houiller de Bert/Montcombroux-les-Mines aux usines métallurgiques de Dompierre-sur-Besbre. Ces aménagements ont exposé les entrées de la Grotte Poirrier, du nom de l’ingénieur qui en a sondé le remplissage, au sud, et de la Grotte Bailleau au nord, explorées à partir des années 1850 à la faveur de la troncature du talus d’entrée par les aménagements ferroviaires. Dans la continuité de ce réseau, au nord, une troisième anomalie, de dimensions réduites, a été repérée dès le second tiers du xixe s. : il s’agit d’une dépression karstique dont le volume aurait été exploité en carrière et qui a été partiellement fouillé par G.-J. Bailleau en 1867-1870. C’est dans ce locus, dit du foyer ou de la Grotte Effondrée, que Delporte a repris les travaux de 1951 à 1954 puis en 1962, après près d’un siècle d’interruption.
3Dès 1912, le gisement fut choisi par le préhistorien H. Breuil pour définir le locus princeps de la phase ancienne de son complexe aurignacien, avant d’accéder à l’éponymie en 1955 et de désigner l’une des grandes paléocultures de la Préhistoire, le Châtelperronien ou Castelperronien, qui marque les débuts du Paléolithique supérieur en Europe occidentale. En dépit des lacunes et de l’ancienneté de son exploration, la Grotte des Fées se présente donc comme l’une des localités les plus souvent citées dans la littérature spécialisée. Paradoxalement pourtant, elle est sans doute l’une des plus mal connues, ce qui nous a conduit à développer un nouveau programme de recherche sur ce site, près de soixante ans après les dernières fouilles.
4Dans la continuité de la prospection thématique poursuivie en 2019-2020, une campagne de fouille programmée a été engagée en 2021. Elle a été poursuivie sur le terrain pendant quatre semaines, du 31 mai au 25 juin 2021.
5Quatre sondages ont été ouverts à la faveur de cette intervention. Le sondage 1, d’une emprise de 10 m2, a été établi dans la continuité du Palier sud des fouilles de H. Delporte (1951-1962) et au du talus de la voie de chemin de fer. Il recouvre l’extrémité méridionale du témoin stratigraphique de 1954 et celui relevé dans son extension de 1962, ce qui nous a permis d’étudier dans le détail la nature des dépôts encore présents à cet emplacement. L’analyse stratigraphique menée dans ce secteur a conduit à repérer les limites spatiales et stratigraphiques des sondages de H. Delporte, les déblais des fouilles Bailleau (1867-1870) sous-jacents et le talus d’aménagement de la voie ferrée (1838-1840), au contact du chemin actuel. Aucune couche géologiquement en place n’a pu être identifiée au sein de ce sondage, les matériaux remaniés au xixe s. reposant directement sur les niveaux d’altération du socle calcaire. En conséquence, les niveaux décrits et, par extension, ceux étudiés par H. Delporte en 1953-1954, apparaissent profondément remaniés et totalement perturbés par les activités contemporaines conduites sur le site (aménagement de la voie ferrée, carrière d’extraction du calcaire, fouilles anciennes), ce qui fait peser de lourdes charges sur l’intégrité de la séquence de référence du gisement de Châtelperron. En l’état, les cinq niveaux châtelperroniens décrits par Delporte (B1-B5), le niveau aurignacien interstratifié (B4a) et le niveau moustérien sous-jacent (C : Delporte, 1957 et 1999) apparaissent comme le fruit d’une recomposition et/ou d’une lecture erronée de la stratigraphie observée au Palier sud, cette dernière étant formée, sur sa quasi-totalité, par des déblais d’aménagement et/ou de fouilles anciennes. D’un point de vue géomorphologique enfin, ce sondage a permis de préciser les relations structurelles entre le locus dit de la « Grotte Effondrée » et le réseau karstique de la Grotte Bailleau. En dernière instance, ces derniers paraissent appartenir à une même ligne d’escarpement, l’hypothèse de l’existence d’un chaos rocheux immédiatement au nord de la Grotte Bailleau étant définitivement écartée.
6Le sondage 2, ouvert à six mètres au nord-ouest du précédent, couvre une superficie de 3 m2. Il prend place au fond de la « Grotte Effondrée », dans le secteur correspondant à la Troisième Caverne fouillée par Bailleau (1870). En l’état des connaissances, cette zone ne semblait pas avoir été investie depuis le xixe s., ce qui permettait de faire le point sur les conditions de gisement et la nature des témoins éventuellement préservés. Une coupe directrice nord-sud a été établie, afin de restituer la stratigraphie de ce secteur, qui a livré, sous les dépôts gravitaires de surface et les déblais des fouilles anciennes, des niveaux de remplissage et d’altération conservés contre un massif calcaire au nord (paroi de grotte effondrée ou démantelée, bloc d’effondrement). Des phénomènes locaux de sous-tirage ont par ailleurs pu être identifiés, au droit de la galerie karstique communiquant avec la Grotte Bailleau, dont l’entrée a été partiellement désobstruée.
7Les sondages 3 et 4 correspondent à deux tranchées d’évaluation de 36 m2 (24 x 1,5 m) et 25 m2 (17 x 1,5 m). Réalisés à la « pelle-araignée » mécanique, ils ont été implantés au registre supérieur du coteau du Graveron, au-dessus des cavités historiques, de manière à préciser la nature des formations sédimentaires conservées dans la pente, à l’arrière des dolines d’effondrement des Grottes Bailleau et Poirrier. Implantés perpendiculairement au coteau, ils ont permis de tester les anomalies géophysiques mises en image par les transects TRE T7 et T8 à l’emplacement d’une zone de sous-tirage (Angevin 2020). L’entrée d’une nouvelle galerie karstique, dont le comblement a pu être en partie décrit, a ainsi été mise en lumière à l’extrémité ouest du SD3. Plus largement, ce diagnostic a permis de mettre en lumière les variations structurelles du substrat (étagement des marnes et calcaires), d’évaluer la puissance de la séquence pléistocène conservée à l’avant de la ligne supérieure d’escarpement, sous les emprunts récents de matériaux, et de préciser la nature de la stratigraphie enregistrée à cet emplacement (lambeaux d’une possible haute terrasse du Graveron antérieure au Weichsélien et dépôts gravitaires pléniglaciaires).
Fig. 1 – Localisation des différents sondages sur le modèle numérique de terrain
DAO : R. Angevin (SRA).
Fig. 2 – Implantation des sondages ouverts en 2021 dans le secteur de la « Grotte Effondrée », avec projection des limites des fouilles anciennes Bailleau (1867-1870) et Delporte (1951-1962)
Les limites du SD 1 de 2021 intègrent le Palier sud de Delporte (1953-1954) et son extension de 1962. Elles recouvrent également une partie du « rejet des terres fouillées » (H) et du « talus du chemin de fer » (G) signalés par Bailleau. D’après Delporte 1955 : fig. 1 et Bigot 1992 : fig. 1 modifiées. Les secteurs notés de A à J sont décrits dans Bailleau, inédit (Ms 199068_1-177).
A, chemin de fer ; B-C, entrée des grottes ; D, partie accessible avant les fouilles ; E, partie explorée ; F, couloir dont l’entrée est reconnue donnant probablement accès dans la grotte D ; G, foyer à découvert où ont porté les fouilles ; H, rejet des terres fouillées ; I, talus du chemin de fer ; J, cavalier de terres rejettées (sic) lors de la construction du chemin de fer ; K, fontaine. Les références à la troisième caverne et au petit plateau entouré de rochers sont issues de Bailleau 1872, p. 110 et 116. L’échelle de représentation des zones de fouille tient compte des indications fournies par Bailleau dans ses différentes publications. Foyer extérieur (G) : 4 x 6 m ; troisième caverne : 2,5 x 5 à 6 m.
DAO : R. Angevin (SRA).
Fig. 3 – Profil sud-nord de la « Grotte Effondrée » au droit du Palier sud
En haut, état avant la fouille de 2021 ; en bas, état restitué et avant 1951 d’après les observations stratigraphiques réalisées en 1953-1954, 1962 et 2021.
Les développements stratigraphiques rapportés par Delporte permettent tout à la fois de restituer la topographie du locus avant le début des fouilles en 1951 et la puissance des dépôts remaniés (déblais de fouille) à cet emplacement. Ces dernières correspondent, a minima, à la séquence B1-5 identifiée.
DAO : R. Angevin (SRA).