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AccueilRégionsAuvergne-Rhône-Alpes201903 – AllierChâtelperron – La Grotte des Fées

2019
03 – Allier

Châtelperron – La Grotte des Fées

Prospection thématique (2019)
Responsable d’opération : Raphaël Angevin

Notes de la rédaction

Organisme porteur de l’opération : Ministère de la Culture

Angevin R. 2019 : La grotte des Fées de Châtelperron (Allier) : un gisement éponyme dans son contexte archéologique, géomorphologique et historiographique. Prospection thématique, Clermont-Ferrand, SRA.

Texte intégral

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.

3Dans 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 fouillée 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.

Fig. 1 – Vue de l’entrée des trois cavités historiques depuis le coteau dominant la rive droite du Graveron

Fig. 1 – Vue de l’entrée des trois cavités historiques depuis le coteau dominant la rive droite du Graveron

Cliché : R. Angevin (SRA Auvergne-Rhône-Alpes).

4Dès 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.

Fig. 2 – Industrie lithique caractéristique de la phase inférieure du complexe aurignacien de l’abbé Breuil

Fig. 2 – Industrie lithique caractéristique de la phase inférieure du complexe aurignacien de l’abbé Breuil

5En 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 conduits à développer un nouveau programme de recherche sur ce site, près de soixante ans après les dernières fouilles.

6La campagne de prospection thématique mise en œuvre en 2019 sur le site de la grotte des Fées a été conduite suivant trois axes de recherche complémentaires.

7Préalablement à toute intervention sur le terrain, une opération de levé topographique a été engagée afin d’élaborer une documentation graphique renouvelée intégrant un plan général du gisement (jamais établi depuis l’origine), un plan topographique précis des trois cavités historiques (à travers la recherche et le relevé précis de l’hypothétique paroi nord et de l’entrée initiale de la Grotte effondrée, simplement esquissées sur les plans publiés par Delporte, et la représentation des interconnexions entre les différentes anomalies karstiques), ainsi que les profils transversaux et longitudinaux complets des deux cavités encore en élévation (Poirrier et Bailleau) intégrant une représentation des différents registres, inférieurs et supérieurs.

8Un modèle numérique de terrain (MNT) du vallon du Graveron dans sa section correspondant au gisement princeps a également été construit au cours de cette campagne. Il a été élaboré sur le fondement du MNT de l’IGN (RGE 93), des données topographiques acquises sur le terrain et d’un levé LiDAR de l’interfluve Graveron-Besbre exécuté au printemps 2018-2019 sur une fenêtre de 11 km2 dans le cadre de l’appel à projet du Centre régional Auvergne-Rhône-Alpes de l’information géographique (Craig). Cet objectif a été poursuivi en étroite collaboration avec le service d’archéologie préventive du département de l’Allier (Sapda), maître d’ouvrage de l’opération, qui a assuré la commande, la livraison et le traitement liminaire du nuage de points obtenu lors du survol de la zone prospectée (É. Yény, D. Lallemand).

9Les différents documents graphiques élaborés lors de cette campagne ont servi de supports pour l’élaboration des documents de synthèse relatifs à l’histoire des fouilles ou à l’évolution géomorphologique du gisement. Dans cette perspective, l’ensemble des archives cartographiques anciennes a été numérisé et vectorisé, afin de permettre la prise en compte de l’ensemble des informations géologiques et archéologiques dans un SIG dédié.

10Le second axe de recherche visait à acquérir de nouvelles données sur la structure et l’évolution géomorphologique du coteau occidental du Graveron, par la mise en œuvre de prospections géophysiques non invasives sur une emprise d’environ 3,5 ha centrée sur le site principal. Ces levés ont combiné tomographie de résistivité électrique (TRE), profilage par induction électromagnétique (IEM ou Slingram) et géoradar, à une maille resserrée et à différents pas de profondeur, afin :

  • de repérer les zones d’accumulation récente de matériaux (déblais de fouille ou stériles liés à l’aménagement de la voie ferrée) ;

  • de déterminer les limites structurelles de la Grotte effondrée ;

  • de détecter d’éventuelles cavités non encore repérées ;

  • et de préciser la dynamique locale de constitution des karsts (cavités de faible développement, dolines, etc.) aux dépens des calcaires lacustres.

11Cet axe de recherche a été poursuivi en partenariat avec l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar) qui a développé une solide expertise dans le domaine de la cartographie des cavités souterraines. L’opération a été coordonnée par X. Derobert et S. Palma-Lopez, chercheurs au sein du laboratoire de géophysique et d’évaluation non destructive (GeoEND) de cet institut.

12Les tests réalisés le 18 juin 2019 suivant les trois méthodes exploratoires (TRE, IEM, géoradar) ont permis de mettre en évidence la compatibilité de la tomographie électrique et du profilage par induction électromagnétique avec les terrains formant le substrat et les horizons superficiels de Châtelperron, d’importants contrastes pouvant être rapportés latéralement et verticalement. La méthode radar, qui offre des coupes-temps du sous-sol à haute résolution, est généralement considérée comme très efficace pour détecter et suivre latéralement des interfaces entre matériaux présentant un contraste de permittivité diélectrique (donc de lithologie et/ou d’état hydrique) et, dans certains cas, pour détecter et localiser des cavités. Elle ne s’est toutefois pas révélée pertinente sur le site, en raison sans doute de la nature du recouvrement.

13Une seconde intervention a été réalisée sur le site les 8 et 9 octobre 2019. Au cours des deux campagnes, six transects de TRE ont été réalisés sur le site. Deux d’entre eux fournissent des « sections » longitudinale et transversale de la Grotte effondrée (T2 et T5). L’un traverse d’ouest en est la grotte Bailleau, l’ancienne voie de chemin de fer et le « cavalier » de terre situé plus à l’est (T6). Deux fournissent des transects partiel ou complet de la vallée du Graveron, depuis le registre d’escarpement supérieur du coteau occidental jusqu’à la plaine alluviale (T1 et T3). Le dernier transect, enfin, recoupe le coteau suivant un axe sud-ouest – nord-est, à l’arrière de la Grotte effondrée (T4).

14Ces mesures ont été mises en œuvre afin de répondre, unilatéralement ou de manière combinée, aux différentes problématiques posées supra. Une cartographie à induction électromagnétique a par ailleurs été mise en œuvre sur le coteau sud des grottes et à l’ouest du chemin communal, sur une emprise d’environ 7 000 m2. Elle a fourni une première évaluation de l’ampleur et de la nature du recouvrement dans cette zone ainsi que de la morphologie du substrat calcaire.

15La troisième orientation donnée à ce travail consistait en la réévaluation de l’ensemble des archives disponibles, dans une démarche à visée historiographique. Cet axe a été poursuivi à travers le récolement et l’analyse des archives de fouille de H. Delporte, pour l’essentiel conservées au service régional de l’Archéologie d’Auvergne-Rhône-Alpes (site de Clermont-Ferrand) et au musée d’Archéologie nationale de Saint-Germain-en-Laye, mais aussi de la correspondance (fonds Lartet de Toulouse) et du journal manuscrit de G. Bailleau, dont une copie est déposée au SRA. Ce travail, coordonné par É. Lacoste (SRA ARA), nous a permis de restituer au plus près l’histoire des recherches sur le site et de préciser les secteurs du gisement non ou faiblement concernés par les explorations anciennes.

16La synthèse de l’ensemble des données microtopographiques, géophysiques et archivistiques a été établie en fonction des grandes problématiques qui avaient été assignées à cette recherche. Il nous a ainsi été possible de préciser la géomorphologie générale de la vallée du Graveron, au droit des cavités et dans leur extension méridionale et septentrionale. L’analyse croisée des données LiDAR, TRE et EM 31 a ainsi permis de préciser la dynamique alluviale de la rivière, à travers la reconnaissance de sa zone de divagation et de paléochenaux partiellement comblés, et de discriminer les formations marno-calcaires et argileuses du Miocène présentes sur le versant ouest de la vallée.

17L’organisation structurale du coteau occidental du Graveron a également pu être esquissée, par l’identification d’au moins trois lignes d’escarpement, les cavités des Fées s’ouvrant au registre inférieur, à une altitude moyenne de 249,50 m NGF.

18En articulation étroite avec les résultats de l’analyse géologique structurale du coteau, nous avons pu mettre en lumière plusieurs anomalies topographiques et géophysiques à la faveur de cette campagne. Elles prennent place au registre supérieur, à l’arrière des cavités classiques, et correspondent selon toute vraisemblance à des réseaux karstiques plus ou moins développés, certains d’entre eux ayant provoqué d’importants phénomènes de sous-tirage en subsurface.

19La prise en compte de ces données nouvelles nous a conduits à nous réinterroger sur l’extension du locus de la Grotte effondrée et son statut réel (chaos rocheux ou cavité démantelée). Les lacunes de la documentation ancienne nous avaient déjà permis de poser ce problème en des termes nouveaux dans le dossier de demande d’opération. La campagne de prospection thématique conduite en 2019 a fourni de nouveaux éléments d’interprétation permettant d’envisager deux scénarios principaux :

  • l’existence d’une « grotte-abri » en retrait du chemin, sa morphologie générale étant partiellement masquée à l’heure actuelle par le chaos rocheux formant la transition entre la grotte Bailleau et la Grotte effondrée stricto sensu ;

  • l’existence d’une cavité unique, à deux galeries principales, associant les grottes Bailleau et effondrée, le porche d’entrée de cette dernière ayant été tronqué par l’aménagement de la voie ferrée et l’entrée de la galerie nord ayant été démantelée à une date qui demeure inconnue. La poursuite des recherches sur le site devrait permettre d’éclaircir ces premières interprétations et de confirmer ou d’infirmer ces hypothèses.

20La question cruciale de la localisation des déblais d’aménagement et de fouille a été abordée selon deux approches complémentaires. La première, de nature historiographique, a permis de récoler l’ensemble des informations relatives à la topographie des cavités, à l’implantation des zones de fouille et au stockage des déblais. La seconde, de nature prospective, a cherché à discriminer en différents points du site les terres rapportées des dépôts en place, par la méthode TRE.

21À cet effet, les transects de tomographie ont été implantés en fonction des indications avancées dans les archives et les publications. Il a ainsi été possible d’identifier trois zones principales de stockage dans l’environnement immédiat des grottes : dans le champ à l’ouest du chemin, au droit des cavités, sur le talus nord marquant la limite théorique de la Grotte effondrée, sous la plateforme du parking actuel, au sud de la grotte Poirrier. Les données géophysiques obtenues au niveau des transects T5 et T6 viennent confirmer la recharge des terrains naturels, sur 1 à 1,50 m d’épaisseur, par des matériaux électriquement résistants, chargés en blocs calcaires. Deux photographies de fouille datant de la campagne de 1954 permettent par ailleurs d’évoquer le stockage temporaire des refus du Palier sud le long du chemin rural, au nord de l’entrée supposée de la Grotte effondrée.

22Le talus d’aménagement de la voie ferrée, en amont des grottes, n’a sans doute été qu’à la marge abondé par des matériaux provenant de la troncature du promontoire.

23À l’issue de cette synthèse, quelques éléments de réflexion ont été proposés sur la conservation d’éventuels témoins d’occupations paléolithiques en place et leur géométrie. Dans la continuité des réflexions de H. Delporte à l’achèvement des fouilles en 1962, et au regard des résultats des prospections géophysiques (transect TRE T2), deux zones nous semblent susceptibles de conserver des dépôts sédimentaires dont l’intégrité appelle de plus amples discussions. La première correspond à la zone de transition entre les grottes Bailleau et effondrée, entre les blocs du chaos rocheux, au sud du Palier exploré par H. Delporte. Il est probable cependant que le témoin conservé contienne des couches remaniées dans sa séquence supérieure (déblais des fouilles du xixe s., talus d’aménagement de la voie ferrée). La deuxième zone correspond au secteur situé à l’arrière de la Grotte effondrée, où H. Delporte avait repéré l’amorce d’une galerie se développant vers l’est et où les prospections géophysiques suggèrent l’existence d’une cavité encore méconnue et presque totalement comblée qui pourrait être explorée.

24L’étude de ce locus constituera l’objectif prioritaire de la campagne de prospection thématique pour laquelle nous sollicitons un renouvellement d’autorisation en 2020. Cette dernière visera également à confirmer et calibrer les données obtenues en 2019, par la recherche de nouvelles archives, la réalisation d’investigations géophysiques complémentaires et la mise en œuvre de sondages par carottage.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Vue de l’entrée des trois cavités historiques depuis le coteau dominant la rive droite du Graveron
Crédits Cliché : R. Angevin (SRA Auvergne-Rhône-Alpes).
URL http://journals.openedition.org/adlfi/docannexe/image/211312/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 609k
Titre Fig. 2 – Industrie lithique caractéristique de la phase inférieure du complexe aurignacien de l’abbé Breuil
URL http://journals.openedition.org/adlfi/docannexe/image/211312/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 802k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Raphaël Angevin, « Châtelperron – La Grotte des Fées » [notice archéologique], ADLFI. Archéologie de la France - Informations [En ligne], Auvergne-Rhône-Alpes, mis en ligne le 26 août 2025, consulté le 15 décembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/adlfi/211312

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Auteur

Raphaël Angevin

Drac Auvergne-Rhône-Alpes (service régional de l’Archéologie)

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Responsable d’opération

Raphaël Angevin

Drac Auvergne-Rhône-Alpes (service régional de l’Archéologie)

Opération(s) dirigée(s) par cet archéologue

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Droits d’auteur

CC-BY-SA-4.0

Le texte seul est utilisable sous licence CC BY-SA 4.0. Les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont susceptibles d’être soumis à des autorisations d’usage spécifiques.

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