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Origine, caractérisation et modes d’occupation des anthroposols précolombiens : approche micromorphologique comparée de deux sites en Martinique et Guyane française

Origin, characterization and occupation patterns of pre-Columbian anthrosols: comparative micromorphological approach of two sites in Martinique and French Guiana
Jeanne Brancier, Cécilia Cammas, Dominique Todisco, Anne Jégouzo, Thomas Romon et Martijn van den Bel
p. 301-319

Résumés

Par ses activités, l’homme a contribué, par le passé, à transformer les sols dans une telle mesure que les référentiels pédologiques internationaux consacrent une classe aux anthroposols archéologiques. Dans les Antilles-Guyane, les travaux des 20 dernières années en archéologie préventive ont mis au jour des anthroposols archéologiques en contextes précolombiens. Les questionnements archéologiques portent sur l’origine de ces sols sombres, épais et d’aspect homogène, et les modes d’occupations passés qu’ils expriment. Afin de répondre à ces questionnements, la micromorphologie apparaît comme un outil efficace pour déterminer les processus de formation des sols, tant pédologiques qu’archéologiques, tout en informant sur les activités humaines anciennes. L’analyse comparative de deux anthroposols archéologiques martiniquais et guyanais vise à dégager les caractères communs et les spécificités stationnelles ou culturelles. Les résultats de cette étude montrent que : (i) les indicateurs microscopiques d’anthropisation des sols élaborés sur cinq sites archéologiques guyanais sont transposables à l’anthroposol martiniquais étudié ; (ii) les anthroposols analysés se sont mis en place par des apports rythmés (anthroposols cumuliques). Selon les indicateurs, les variations intra-site de l’anthroposol guyanais témoignent d’aires d’activité différentes, tandis que le site martiniquais correspond à une zone d’occupation peu intense. Ces résultats montrent également qu’en termes de processus, les sols précolombiens des Antilles-Guyane correspondent à des anthroposols archéologiques alors qu’ils sont exclus, pour certains, du référentiel pédologique français, du fait de leur trop faible épaisseur et/ou abondance en composants anthropiques. Ceci conduit à proposer une révision de leur définition dans les référentiels pédologiques, afin de les inclure.

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Notes de la rédaction

Article soumis le 24 juin 2018, reçu sous sa forme révisée le 8 octobre 2018 et définitivement accepté le 1er novembre 2018.

Texte intégral

Cet article est basé sur une partie du travail de thèse de Jeanne Brancier réalisé grâce à une bourse du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, et du Ministère de la Culture, à l’École Doctorale de l’Université Paris 1, entre 2010 et 2016. L'auteur de ce travail bénéficie actuellement, en tant que membre du Labex CEBA, d’un financement “Investissement d’Avenir” géré par l’Agence Nationale de la Recherche (CEBA, réf. ANR-10-LABX-0025). Les auteurs remercient C. Colange, UMR IDEES Rouen, pour son aide dans la réalisation des cartes, et D. Galop et J.-F. Ponge, pour leur aide dans l’interprétation de certaines données. Les auteurs remercient enfin les deux relecteurs anonymes pour leurs remarques et corrections pertinentes, et L. Lespez pour son invitation à participer à ce numéro spécial de la revue.

1. Introduction

1Les sols peuvent enregistrer les changements environnementaux et les activités anthropiques au cours du temps, ce qui leur confère un rôle d’archive, appelé « mémoire des sols » (Brochier, 2002 ; Pomel, 2008). L’homme étant considéré comme un facteur à part entière de leur formation et de leur évolution, les classifications pédologiques ont récemment intégré les sols influencés par les activités humaines dans de nouvelles catégories : les anthroposols (Baize et Girard, 2008) ou anthrosols (WRB, 2014). Il existe différents types d’anthroposols, tous caractérisés par des transformations plus ou moins profondes, voire irréversibles. Ces transformations d’origine anthropique peuvent réorienter la pédogenèse, parfois de manière durable, et cela à différentes échelles de temps (Montagne, 2006 ; Montagne et al., 2008 ; Sauzet et al., 2016). Les anthroposols archéologiques forment une classe à part, ils constituent les archives pédologiques des sociétés passées. Selon le référentiel français, ces sols ont subi des modifications anthropiques sur plus de 50 cm d’épaisseur depuis la surface, et des couches contenant plus de 20 % (en volume) de vestiges d’activités humaines peuvent y être observées (Baize et Girard, 2008).

2Dans le bassin amazonien, des études récentes ont montré qu’il existe différents types d’anthroposols archéologiques précolombiens épais et noirs (Amazonian Dark Earth) renvoyant, par exemple, à des activités agricoles, que l’on appelle « terra mulata », ou à des habitats, appelés « terra preta » (Teixeira et al., 2009). De ce fait, dans le domaine de la géoarchéologie tropicale, les anthroposols archéologiques sont considérés comme des vestiges archéologiques à part entière, notamment en ce qui concerne les sociétés précolombiennes (Arroyo-Kalin, 2008 ; Ruivo et al., 2003). Dans les Antilles-Guyane, à l’instar du bassin amazonien, des anthroposols sombres précolombiens, marqués par une certaine variabilité de leurs caractères macroscopiques (épaisseur, couleur, texture, composition), ont été identifiés lors de multiples opérations archéologiques, notamment dans le domaine préventif (Grouard et Tardy, 2003 ; Mestre, 2004 ; Mestre et Delpech, 2008 ; van den Bel, 2015 ; Jegouzo et al., 2018). Les questions archéologiques associées à la découverte de ces sols portent alors sur leur origine, leur évolution, et le potentiel de leur étude en termes de reconstitution des activités humaines précolombiennes.

3De nombreux travaux ont eu comme objet d’étude les terres noires urbaines européennes, d’autres, moins nombreux, les terres noires amazoniennes. Dans beaucoup de cas, l’utilisation de la micromorphologie, comme outil d’analyse, a permis de dépasser la convergence morphologique macroscopique de ces sols, afin d’identifier les facteurs pédogénétiques et les différents modes d’occupation responsables de leur formation (Macphail, 1994 ; Ruivo et al., 2003 ; Goldberg et Macphail, 2006 ; Cammas et Wattez, 2009 ; Borderie, 2011 ; Cammas, 2015). Les travaux géoarchéologiques menés aux Antilles-Guyane, qui intègrent la micromorphologie et/ou la géochimie des anthroposols, ont connu de récents développements. Ces derniers visent à mieux caractériser les évènements génétiques et leurs rythmes, afin notamment d’identifier les processus naturels, taphonomiques, et anthropiques, pour finalement reconstituer les modes d’occupation passés (Todisco et Cammas, 2011 ; Cammas, 2013 ; Brancier et al., 2014 ; Brancier, 2016 ; van den Bel et al., 2016 ; Jegouzo et al., 2018). L’interprétation génétique des anthroposols précolombiens reste donc l’un des principaux enjeux des études géoarchéologiques, encore trop rares, en Guyane ou Martinique. L’objectif de cet article est de présenter et de comparer les résultats d’analyses micromorphologiques de sols noirs précolombiens issus d’un site guyanais (Chemin Saint Louis) et martiniquais (Cimetière du Fort). Plus spécifiquement, cette étude vise à (i) tester les indicateurs d’anthropisation des sols élaborés en Guyane (Brancier et al., 2014 ; Brancier, 2016), (ii) documenter les rythmes et les processus de formation de anthroposols précolombiens, et (iii) rechercher et mettre en évidence les caractères communs des sols investigués, ainsi que d’éventuelles spécificités stationnelles et culturelles. Enfin, les résultats obtenus permettront de s’interroger sur la classification des anthroposols archéologiques et les limites de celle-ci, au regard des sols archéologiques tropicaux, notamment précolombiens.

2. Contextes archéologiques investigués

4Les sites archéologiques du Cimetière du Fort (CDF), et de Chemin Saint Louis (CSL), se situent dans deux contextes géomorphologiques différents. Le premier se trouve à environ 20 mètres d’altitude, à l’extrémité nord-ouest d’un glacis qui s’appuie sur le flanc sud de l’édifice volcanique récent de la montagne Pelée (Jegouzo et al., 2018) (fig. 1). Ce glacis présente une pente relativement régulière d’environ 6 % (Jegouzo et al., 2018). Il est limité au nord par la rivière des Pères et au sud par la rivière Roxelane (Boudon, 1993). La zone fouillée est de forme rectangulaire, orientée est-ouest dans son plus grand côté, et présente une pente relativement régulière entre 26 m d’altitude à l’est à 19 m à l’ouest (fig. 1). CSL est implanté sur la basse terrasse alluviale (T4) holocène du Maroni (Palvadeau, 1999) dans un secteur compris entre le fleuve et la crique Balaté. CSL comprend un bourrelet alluvial (fig. 2) qui forme une petite éminence allongée parallèlement à la berge, d’une centaine de mètres de large, dominant le secteur oriental de 50 à 70 centimètres d’élévation (van den Bel et al., 2012).

Fig. 1 – Localisation et plan du site de Cimetière du Fort.
Fig. 1 – Location and map of Cimetière du Fort site.

Fig. 1 – Localisation et plan du site de Cimetière du Fort.  Fig. 1 – Location and map of Cimetière du Fort site.

A : Carte générale de la Martinique. B : Carte géologique de la Montagne Pelée (modifié d’après Westercamp et al., 1989 selon Germa, 2008) : 1. Argiles varvées et tourbes volcano-sédimentaires ; 2. Cendres remaniées, édifice récent (< 13.5 ka) ; 3. Nuées ardentes historiques 4. Nuées ardentes ; 5. Coulées de ponces (éruptions pliniennes) ; 6. Laves massives sommitales (dômes ou coulées), édifice intermédiaire (> 40 ka « – 19,6 ka) ; 7. Nuées ardentes (type St Vincent ou péléen) ; 8. Nuées ardentes (type Merapi ou péléen), édifice ancien (0,2 Ma « – 40 ka ?) ; 9. Coulées pyroclastiques ; 10. Laves massives sommitales (dômes ou coulées) ; 11. Substratum remanié. C et D : Photos aériennes de l’emplacement de la zone de fouille du site de Cimetière du Fort (CDF). E : Vue schématique du dessus du site de CDF (modifié d’après Jegouzo et al., 2018) : 12. Fosses précolombiennes ; 13. Perturbations coloniales ; 14. Prélèvements micromorphologiques.
A: Map of Martinique island. B: Geological map of Mount Pelée (modified after Westercamp et al., 1989 in Germa, 2008): 1. Varved clays and volcano-sedimentary peat; 2. Reworked ashes, Late edifice (< 13.5 ka); 3. Historical pyroclastic flows; 4. Pyroclastic flows; 5. Pumice flows (Plinian eruption); 6. Massive upper lavas (dome or flows), Intermediate edifice (> 40 ka « – 19,6 ka); 7. Pyroclastic flows (St Vincent or Plinian type); 8. Pyroclastic flows (Merapi or Plinian type), Old edifice (0,2 Ma « – 40 ka ?); 9. Pyroclastic flows; 10. Massive upper lavas (dome or flows); 11. Reworked substratum. C and D: Aerial photograph of Cimetière du Fort (CDF) excavations. E: Schematic top view of CDF site (modified after Jegouzo et al., 2018): 12. Pre-Columbian pits; 13. Colonial disturbances; 14. Micromorphological samples.

Fig. 2 – Localisation et plan du site de Chemin Saint Louis.
Fig. 2 – Location and map of Chemin Saint Louis site.

Fig. 2 – Localisation et plan du site de Chemin Saint Louis.   Fig. 2 – Location and map of Chemin Saint Louis site.

A : Carte générale de la Guyane. B : Carte géologique de la plaine alluviale du Maroni : 1. Routes ; 2. Série Démérara ; 3. Série de Coswine ; 4. Sables blancs ; 5. Terrasses alluviales ; 6. Socle protérozoïque. C : Photo aérienne de l’emplacement de la zone de fouille du site de Chemin Saint Louis (CSL). D : Vue schématique du dessus du site de CSL (modifié d’après van den Bel et al., 2012) - Niveau de décapage : 7. Substrat sablo-argileux ; 8. Substrat argilo-sableux - Structures archéologiques ; 9. Trous de Poteau ; 10. Fosse ; 11. Foyer ; 12. Puits ; 13. Fossé ; 14. Objet lithique ; 15. Dépôt céramique ; 16. Zones à dépôts de céramique ; 17. Zones fosse à céramique – Autres structures ; 18. Indéterminés ; 19. Anomalies ; 20. Chablis ; 21. Prélèvements micromorphologiques ; 22. Lit majeur du fleuve Maroni ; 23. Zone proximale de la plaine : levée alluviale ou sommet ; 24 : Zone distale de la plaine : zone hydromorphe ou revers.
A: General map of French Guiana. B: Geological map of Maroni flood plain: 1. Roads; 2. Demerara Formation; 3. Coswine Formation; 4. White sands; 5. Alluvial terraces; 6. Proterozoic bedrock. C: Aerial photograph of Chemin Saint Louis (CSL) excavations. D: Schematic top view of CSL site (modified after van den Bel et al., 2012) - Archaeological stripping: 7. Sandy-clay substratum; 8. Clayey-sand substratum – Archaeological structures: 9. Post holes; 10. Pit; 11. Domestic fire; 12. Waterpit; 13. Ditch; 14. Lithic artefact; 15. Pottery deposition; 16. Area with pottery fragments; 17. Area of pottery depositions in pits – Other structures: 18. Undefined; 19. Anomalies; 20. Uprooted tree. 21. Micromorphological samples. 22. Major bed of the Maroni River; 23. Proximal zone of the floodplain: alluvial levee or top; 24. Distal zone of the floodplain: hydromorphic area.

5 Dans le contexte martiniquais investigué, les sols se sont développés sur un substrat volcanique post-éocène moyennement andésitique (Grunevald, 1961 ; Westercamp et Traineau, 1983 ; Westercamp et al., 1989 ; Carazzo in Jegouzo et al., 2018). Ils forment alors des Andosols, des sols peu évolués sur cendres et ponces, à allophanes (Traineau et al., 1989 ; Baize et Girard, 2008). En Guyane, les sols hydromorphes de la terrasse holocène sont lessivés (Palvadeau, 1999 ; Bruxelles in van den Bel et al., 2012). Aussi bien en Martinique qu’en Guyane, au niveau des deux sites à l’étude, et dans des contextes très dissemblables, la présence d’un niveau de sol (ou horizon) précolombien « sombre et épais », macroscopiquement homogène, alimente le questionnement archéologique (fig. 3-4).

Fig. 3 – CDF, Martinique : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS.
Fig. 3 – CDF, Martinique: stratigraphic description and thin sections locations regarding UMaS.

Fig. 3 – CDF, Martinique : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS. Fig. 3 – CDF, Martinique: stratigraphic description and thin sections locations regarding UMaS.

1. Échantillons micromorphologiques ; 2. Unités MacroStratigraphiques : UMaS 102 : Niveau de l'occupation coloniale datant du XVIIIe siècle (sources historiques) ; UMaS 103 : P1 - coulée de ponces et de cendres, datée du XIVe siècle (sources historiques) ; UMaS 104 : Horizon précolombien homogène daté entre 346 et 536 cal. AD (datations au C14) : environ 40 cm de sédiments organiques limono-sableux, brun foncé à noir, contenant des nodules de ponces (< 5 cm de diamètre) ; UMaS 105 : P3 - coulée de ponces de type "blast" constituée d'une déferlante cendro-ponceuse, datée du Ier siècle (sources historiques).
1. Micromorphological samples; 2. MacroStratigraphic units: UMaS 102: Colonial occupation layer from the 18th century (historical sources); UMaS 103: P1 – pumice and ash flows from the 14th century; UMaS 104: Pre-Columbian homogenised horizon dated between 346 and 536 cal. AD (radiocarbon): about 40 cm of dark-brown to black silty sand organic sediments, with pumice fragments (< 5 cm diameters); UMaS 105: P3 – pumice and ashes flows type “blast” from the 1st century (historical sources).

Fig. 4 – CSL, Guyane : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS.
Fig. 4 – CSL, French Guiana: stratigraphic description and thin sections location regarding UMaS.

Fig. 4 – CSL, Guyane : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS.   Fig. 4 – CSL, French Guiana: stratigraphic description and thin sections location regarding UMaS.

1. Échantillons micromorphologiques ; 2. Unités MacroStratigraphiques. CSL‑1 : UMaS 2 : horizon humifère de surface O, 7.5YR2.5/3 (very dark brown), sablo-limoneux, très agrégé, riches en racines et radicelles ; UMaS 3 : partie supérieure du niveau anthropique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et radicelles éparses et quelques charbons ; UMaS 4 : partie centrale de l’anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et des charbons épars. Des fragments de céramique et de graviers grossièrement lités sub-horizontalement apparaissent vers 45 et 60 cm de profondeur ; UMaS 5 : partie inférieure de l’anthroposol archéologique formant la transition avec les dépôts de la terrasse alluviale, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-argileux, racines avec quelques charbons ; UMaS 6 : substrat alluvial apparent, archéologiquement stérile, 7,5YR4/6 (brown), sablo-argileux avec quelques radicelles et des nodules de fer rouge et jaune. CSL‑2 : UMaS 1 : horizon humifère de surface O, 7.5YR2.5/3 (very dark brown), sablo-limoneux, très agrégé, riches en racines et radicelles ; UMaS 2 : partie supérieure du niveau anthropique, 10YR2/1 (black), sablo-limoneux, avec des racines et radicelles éparses et quelques charbons (3 mm de diamètre) ; UMaS 3 : anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et des charbons épars en poudre ; UMaS 4 : anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 à 10YR2/1 (very dark brown à black), sablo-limoneux, avec des gros charbons et des céramiques ; UMaS 5 : partie inférieure de l’anthroposol archéologique formant la transition avec les dépôts de la terrasse alluviale, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-argileux, racines avec quelques charbons ; UMaS 6 : substrat alluvial apparent, archéologiquement stérile, 10YR3/3 à 10YR3/6 (dark brown à dark yellowish brown), sablo-argileux avec quelques radicelles et des nodules de fer rouge et jaune.
1. Micromorphological samples; 2. MacroStratigraphic units. CSL‑1: UMaS 2: soil surface O horizon (humus), 7.5YR2.5/3 (very dark brown), aggregated silty sand, rich in roots; UMaS 3: superior part of the anthropic layer, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with few roots and charcoals; UMaS 4: central part of the archaeological anthrosol, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with ceramics and charcoals. Some pottery sherds are arranged in sub-horizontal position at 45 and 60 cm depth; UMaS 5: lower part of the archaeological anthrosol at the transition with the floodplain deposits, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), clayey sand with very few roots and charcoals; UMaS 6: alluvial substratum archaeologically sterile, 7.5YR4/6 (brown), clayey sand with scarce rootlets and yellow and red iron nodules. CSL‑2: UMaS 1: soil surface O horizon (humus), 7.5YR2.5/3 (very dark brown), aggregated, silty sand, rich in roots; UMaS 2: superior part of the anthropic layer, 10YR2/1 (black), silty sand, with few roots and charcoals (3 mm diameter); UMaS 3: archaeological anthrosol, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with few roots and charcoals; UMaS 4: archaeological anthrosol 7.5YR2.5/2 à 10YR2/1 (very dark brown à black), silty sand with large charcoals and pottery sherds; UMaS 5: lower part of the archaeological anthrosol making at the transition with the floodplain deposits, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), clayey sand with very few roots and charcoals; UMaS 6: alluvial substratum archaeologically sterile, 10YR3/3 à 10YR3/6 (dark brown à dark yellowish brown), clayey sand with scarce rootlets and yellow and red iron nodules.

6Les datations des occupations précolombiennes au 14C (calibrées à 2 sigmas) témoignent, pour CDF, d’un site ayant connu essentiellement une phase d’occupation majeure, alors que CSL apparaît comme un site polyphasé. Sur CDF, une date a permis de caler l’occupation précolombienne autour de 1630 ± 30 BP (346-536 cal. AD) (Jegouzo et al., 2018). L’essentiel du mobilier céramique précolombien issu de l’anthroposol noir est attribué au Saladoïde récent (autour de 350-650 AD). Cependant des indices d’une occupation plus ancienne du Saladoïde ancien (autour de 0-350 AD), et plus récente du Troumassoïde et Suazoïde (650 à 1500 AD) dans la partie sommitale du niveau noir, forment un « bruit de fond » (Jegouzo et al., 2018). Ces datations correspondent aux observations faites sur d’autres sites de la baie de Saint Pierre, qui témoignent d’une occupation persistante pendant environ 1 000 ans (Jegouzo et al., 2018).

7CSL est un site d’importance pour la région du bas Maroni, puisqu’il témoigne d’occupations multiples depuis environ 5000 ans (van den Bel et al., 2012, 2015). Trois phases principales ont été distinguées : (i) 3300-1900 ans cal. BC, (ii) 260 cal. BC - 400 AD, et (iii) 1000-1300 cal. AD (van den Bel et al., 2012). Durant ces différentes périodes, le site a connu des modifications morphologiques et spatiales, en fonction de facteurs humains (économiques et/ou politiques) ou géomorphologiques (e.g., phases de crue). Durant la phase 1, l’habitat aurait été plutôt sédentaire, situé sur le haut du bourrelet alluvial, alors que la phase 2 témoignerait de la présence d’un village permanent sur au moins 4 siècles (van den Bel, 2015). Les vestiges très hétérogènes, mis au jour pour la phase 3, rendent difficile l’interprétation (van den Bel, 2015).

8Pour CDF, les questionnements archéologiques qui ont conduit à l’analyse micromorphologique concernent l’origine d’un sol noir à vestiges précolombiens. Les hypothèses formulées renvoient soit à une transformation in situ ou bien à un phénomène d’érosion/colluvionnement d’un site précolombien identifié quelques dizaines de mètres en amont. Pour ce qui concerne CSL, les questions portent sur (i) la distinction d’éventuels (paléo) niveaux pouvant correspondre aux différentes phases d’occupations, et (ii) l‘origine des variations morphologiques latérales de l’anthroposol, distinguées sur le terrain. L’analyse micromorphologique vise notamment à tester si ces variations peuvent correspondre à des aires d’activités spécifiques.

3. Stratigraphie et échantillonnage

3.1. Cimetière du Fort (CDF)

9Sur le site, le niveau précolombien se développe uniformément sur la totalité de l’emprise de fouille enchâssé entre deux couches de ponce (P1 et P3), en suivant la pente naturelle du terrain (Jegouzo et al., 2018) (fig. 1). La séquence archéologique comprend de bas en haut les dépôts de l’épisode volcanique P3, l’horizon noir précolombien, et le niveau de ponce supérieur P1, dont la base se situe à environ 2 mètres de profondeur sous le niveau de sol actuel (fig. 3). L’échantillonnage en colonne stratigraphique continue, sur environ 50 cm d’épaisseur, a été réalisé à l’aide de bandes plâtrées, dans une coupe laissée en place à cet effet. Il a permis la fabrication de 8 lames minces.

3.2. Chemin Saint Louis (CSL)

10Sur le site, le niveau précolombien se développe également uniformément sur la totalité de l’emprise de fouille, avec toutefois des variations latérale et verticale de couleur et de texture. Deux profils complets (CSL‑1 et CSL‑2) au niveau d’une zone hydromorphe de la plaine d’inondation, à deux emplacements différents, le premier sur la berme sud-est du site, le second sur la berme nord-est, ont été échantillonnés (fig. 2). Des prélèvements de sol en blocs non perturbés ont été réalisés sur ces deux profils, en colonne stratigraphique continue, le sol archéologique brun noir se développant sur les dépôts de la plaine alluviale du Maroni (fig. 4).

4. Méthode

4.1. Principe

11Parmi les méthodes géoarchéologiques, la micromorphologie a été privilégiée afin de prolonger les observations de terrain à l’échelle microscopique. La micromorphologie peut être conçue comme une « archéologie du sédiment », terme qui définit l’étude des processus responsables de la nature et de la formation des sols, en vue de préciser la part de l’homme et des processus naturels dans leur formation et évolution (Cammas et Wattez, 2009). Dans la région des Antilles-Guyane, les développements récents de la micromorphologie s’orientent autour de 3 axes : (i) identifier et répertorier les traces des activités humaines que les sols ont conservées en mémoire, (ii) restituer les modes d’occupation des sols à différentes échelles (locale à régionale) et (iii) développer le référentiel des anthroposols archéologiques.

12Les lames minces ont été réalisées selon le protocole standard de Guilloré (1985). Elles ont ensuite été observées au microscope pétrographique polarisant (Nikon E200 Pol – x 20 à x 400), en lumière polarisée non analysée (LPNA), en lumière polarisée analysée (LPA) et en lumière oblique incidente (LOI). Leur description repose essentiellement sur la terminologie de Bullock et al. (1985). Leur interprétation est effectuée selon Courty et al. (1989), Fitzpatrick (1993), Goldberg et Macphail (2006), Stoops et al. (2010), et Brancier (2016).

4.2. Traits descriptifs

13Les traits descriptifs constituant les principales clés de détermination ont été discriminés dans le cadre des travaux sur les sols archéologiques précolombiens de Guyane (Brancier, 2016). Ils se sont avérés également opérants pour les sols archéologiques de Martinique (tab. 1). Ces traits sont regroupés en quatre types principaux : structuraux, texturaux, cristallins amorphes et liés à la masse fine. Ils sont induits par différents processus génétiques dont l’origine est, selon les cas, liée à l’anthropisation du milieu ou aux facteurs bio-pédologiques (tab. 1).

14L’analyse micromorphologique permet de définir des unités microstratigraphiques (UMiS), qui détaillent ainsi les unités macro-stratigraphiques (UMaS) définies sur le terrain. Les UMiS se caractérisent par leur texture, structure et leurs principaux constituants. Elles se différencient par la variation d’un ou plusieurs de ces caractères ou par la présence d’interface témoignant de limite d’apport ou d’anciennes surfaces. La microstructure reflète l’agencement des principaux constituants entre eux (fraction fine/fraction grossière), et prend en compte la porosité. Cette dernière est ici principalement d’origine biologique, induisant une agrégation ou/et une microagrégation.

15Deux principales catégories de constituants anthropiques ont été distinguées dans les deux sites investigués : les fragments de céramiques et les charbons. Ces derniers correspondent aux restes végétaux dont la combustion n’a pas été menée à terme. La dimension des charbons varie entre 500 μm à plusieurs centimètres. Les éléments qui sont < 20 μm, sont finement mixés à la fraction fine, et contribuent à son empoussièrement. Pour CDF, deux catégories de composant d’origine anthropiques supplémentaires ont été identifiés : des agrégats de sol brûlés et des fragments de roches.

Tab. 1 – Principaux traits micromorphologiques descriptifs discriminés.
Tab. 1 – Main micromorphological descriptive features identified.

Tab. 1 – Principaux traits micromorphologiques descriptifs discriminés.  Tab. 1 – Main micromorphological descriptive features identified.

5. Interprétation

16Les variations verticales des caractères microscopiques permettent de distinguer des processus et des rythmes de mise en place dans les différents profils. Chaque séquence est ici décrite en respectant l’ordre chronologique de dépôt des sédiments, du bas vers le haut.

5.1. Martinique – Cimetière du Fort

5.1.1. L’épisode volcanique P3

17Les dépôts associés à l’épisode volcanique P3 se caractérisent par un entassement dense de lithoreliques hétérométriques de la taille des sables et des graviers comme le montrent les UMiS 1-4 (tab. 2). Le cortège clastique est formé de pierres ponces et de fragments de roches de type granodiorites avec des minéraux reconnaissables telles que des biotites, des hornblendes, et des feldspaths alcalins comme des sanidines (MacKenzie et al., 2017). La masse fine est sub-isotrope, gris jaune, de texture argileuse, typique des Andosols (Sedoy et al., 2010) locaux (Vernet et al., 2013). La microstructure pelliculaire observée autour des grains minéraux à distribution chitonique, témoigne du démantèlement de la fraction fine d’un sol (formant de la fine relique autour des grains), et du transport le long de la pente de dépôts localisés en amont du profil à l’étude (fig. 5I-J). Les UMiS distinguées correspondent à des variations verticales dans l’abondance et la distribution des composants grossiers.

Tab. 2 – Martinique, Cimetière du Fort : descriptions micromorphologiques (d’après Bullock et al., 1985) .
Tab. 2 – Martinique – Cimetière du Fort: micromorphological descriptions (after Bullock et al., 1985).

Tab. 2 – Martinique, Cimetière du Fort : descriptions micromorphologiques (d’après Bullock et al., 1985) .   Tab. 2 – Martinique – Cimetière du Fort: micromorphological descriptions (after Bullock et al., 1985).

a = abondance relative en lames minces : (●) = rare ou absent ; ● = un peu/légèrement développé ; ●● = moyen/fréquent/assez développé ; ●●● = important/abondant/bien développé. Type de microstructure = Ag : Agrégée ; Mag : Microagrégée ; Ma : Massive ; MaF : Massive Fissurale ; Pe : Pelliculaire ; Aut : masse fine répartie autour des grains. C/f distribution relative = Ch : chitonique ; Ge : Géfurique ; En : Enaulique ; Porosité = Chm : en Chambre ; Fi : Fissures ; PV : Vides polyconcaves. Degré d’agrégation = P : Peu développé ; M : Moyennement développé; F : Fortement développé. Fraction grossière = Qz : Quartz ; A : Autres (runiquartz, autres minéraux, nodules ferrugineux) ; Rv : Eléments volcanoclastiques ; Pp : Pierres ponces ; Mvol : Minéraux volcaniques. Fraction fine = Ar : Argile ; Li : Limons ; And : Issu des andésites. Traits biologiques (excrémentaux) = Ench : Enchytréïdes; Ind : Indéterminés. Traits argileux = Raut : Revêtements autour de éléments volcanoclastiques ; R : Revêtements ; Re : Remplissage ; Pa : Papules – F : Fins ; E : Épais ; Cl : Clair ; Fo : Foncé ; Mf : Matériaux fins ; L : Limpide jaune à orangé ; Ml : Microlaminé ; Fe : Ferrugineux ; Fr : Fracturé/cassé ; P : Poussiéreux ; Cr : en Croissant.
a = relative abundance in thin section: (●) = absent or practically absent; ● = low/few/poorly-developed; ●● = medium/frequent/moderately-developed; ●●● = high/abundant/well-developed. Microstructure Type = Ag: Aggregated; Mag: Intergrain microaggregate; Ma: Massive; MaF: Massive fissural; Pe: Pellicular grain; Aut: Single grain structure. C/f Related Distribution = Coarse/fine; Ch: Chitonic; Ge: Gefuric; En: Enaulic. Porosity = Chm: Chamber; Fi: Fissures; PV: Polyconcaves voids. Grade of Pedality (aggregation) = P: Weakly developed; M: Moderately developed; F: Strongly developed. Coarse Fraction Type = Qz: Quartz; A; Others (runiquartz, other minerals, ferruginous nodules); Rv: Volcanoclastic elements; Pp: Pumice rocks; Mvol: Volcanic minerals. Fine Fraction Type = Ar: Clay; Li: Silt; And: Andesitic origin. Biological/Excrement Type = Ench: Enchytraeids; Ind: Undeterminate. Textural/Type = Raut: Clay coating around volcanoclastic elements; R: Clay coating; Re: Infillings; Pa: Papules – F: Thin; E: Thick; Cl: Light; Fo: Dark; Mf: Thick materials; L: Limpid clay; Ml: Microlaminated; Fe: Ferruginous; Fr: Fractured/Broken; P: Dusty clay; Cr: Crescent.

Fig. 5 – Caractères microscopiques de la séquence étudiée à CDF.
Fig. 5 – Microscopic features of CDF profile.

Fig. 5 – Caractères microscopiques de la séquence étudiée à CDF.   Fig. 5 – Microscopic features of CDF profile.

A (LPNA) : limite UMiS 16/17 matérialisée par des résidus organiques orientés sub-horizontalement (flèche), dans une matrice massive riche en minéraux volcanoclastiques ; A’ : même cliché en lumière polarisée ; B : minéraux volcanoclastiques de la taille des limons formant une microstructure microagrégée, masse fine brun clair assez peu abondante, base du dépôt volcanique supérieur P1 ; C (LPNA) : la fraction fine est légèrement plus foncée et plus brune, les éléments volcanoclastiques, comme les pierres ponces (Pp), diminuent avec la profondeur ; D (LPNA) : limite UMiS 10/11 marquée par la présence de fragments végétaux non brûlés orientés sub-horizontalement ; E (OIL) : la limite UMiS 10/11 est également marquée par un changement de couleur de la matrice ; F (LPNA) : la masse fine est brun foncé à noir et la microstructure est agrégée à massive, la porosité (P) est légèrement moins développée par rapport aux UMiS supérieures ; G (LPNA) : la microstructure est massive à microagrégée avec une porosité relativement développée, les éléments volcanoclastiques présentent un revêtement pelliculaire (liseré brun foncé) ; H (LPNA) : fraction fine brun foncé, formant une microstructure massive à massive fissurale entre les constituants volcanoclastiques, la porosité (P) est très peu développée ; I (LPNA) : la fraction fine est moins abondante et s’éclaircit avec la profondeur, le liseré de fraction fine entourant les fragments volcaniques devient moins épais et s'éclaircit également de plus en plus ; J (LPNA) : matériaux volcanoclastiques (minéraux, fragments de roches), entourés par un fin liseré de fraction fine très claire formant une microstructure pelliculaire, la porosité (P) est ici très développée, dépôt volcanique inférieur P3.
1. Zones d'accumulation des pollens.
A: UMiS 16/17 limit marked by organics residues with a sub-horizontal orientation (arrow) in a massive matrix enriched in volcanoclastic elements; A’: same as A in XPL; B: volcanoclastic silt forming a microaggregated microstructure, with a scarce and light brown matrix; C: the fine fraction is slightly darker and browner, the volcanoclastic components, ie pumice stones (Pp), are less abundant regarding overlying UMiS; D (PPL): UMiS 10/11 limit marked by sub horizontal plant fragments; E (OIL): UMiS 10/11 limit is marked by a clear difference in matrix coloration in OIL (right); F (PPL): the fine fraction is dark brown to black, and the microstructure is aggregated to massive with a porosity (P) less developed than the overlying UMiS; G (PPL): the microstructure is massive to microaggregated, with a relatively well developed porosity, volcanoclastic components show coatings; H (PPL): dark brown fine fraction forming a massive to fissural microstructure between the volcanoclastic components, the porosity is sparsely developed; I (PPL): the fine fraction becomes less abundant and lighter with depth, and light coloured coatings around volcanoclastic minerals also become lighter; J (PPL): volcanoclastic components (minerals, rocks fragments) showing very light fine coatings forming a pellicular microstructure, pedality (P) is well developed, P3 lower volcanic deposit.
1. Pollens zones accumulation.

5.1.2. L’anthroposol précolombien

18L’anthroposol présente le même cortège minéralogique que le dépôt volcanique P3. Comme le montrent les unités UMiS 5-15, il s’en distingue toutefois par plusieurs caractéristiques, notamment par un net enrichissement en fraction fine (tab. 2). Cette dernière est similaire à celle des Andosols, mais elle présente une coloration plus foncée due à un empoussièrement de la masse fine par des particules charbonneuses noires et organiques plus brunes. La microstructure complexe est toujours pelliculaire en lien avec l’accrétion progressive de l’anthroposol par l’apport régulier de pédo-sédiments (fig. 5C-H). La nature de la fraction fine suggère que l’anthroposol étudié a été alimenté par des colluvions dérivant d’un anthroposol de même faciès. Ceci est cohérent avec la situation topographique du site en bas de pente. Dans les espaces interstitiels du sol, des plages agrégées à microagrégées de distribution énaulique (excréments de la pédofaune) sont distinguées, ainsi que des plages compactes et massives à distribution géfurique. La distribution et l’abondance relative de ces différents types de microstructure sont pilotées par l’activité biologique à l’origine des plages agrégées et microagrégées.

19Parmi les traits biologiques, des déjections d’enchytréïdes ont été identifiées. Ici, leur action distribuée sur toute l’épaisseur de l’anthroposol témoigne de la superposition d’anciennes surfaces plus ou moins fugaces. D’autres variations verticales sont également observées dans l’anthroposol. Graduellement, du bas vers le haut, la fraction fine est de plus en plus abondante et massive, suggérant un fonctionnement où les processus pédogénétiques deviennent plus intenses, ou encore que l’apport en fraction fine domine l’apport en grains d’origine colluviale, peut-être en relation avec une évolution vers un profil d’équilibre (lissage du versant).

20En plus de ces variations graduelles, des ruptures pédo-sédimentaires témoignant d’une accumulation progressive et rythmée ont également été distinguées. Ces micro-accumulations se caractérisent par : (i) de fines couches sub-horizontales enrichies en grains plus ou moins triés résultant d’épisodes d’apports boueux par ruissellement/colluvionnement de fines (UMiS 6, 9), (ii) des microcouches présentant de petits chenaux verticaux témoignant de l’enracinement d’une végétation basse (rudérale ?) et d’une stabilisation un peu plus longue de la surface (UMiS 11) ou encore, (iii) par des limites nettes marquées par des résidus végétaux à plat décomposés in situ qui témoignent d’un recouvrement rapide comme le montre l’unité UMiS 10 (fig. 5D). Certaines limites présentent des sables lités sub-horizontalement, associés à des incisions en V, qui témoigneraient de grattages anthropiques du sol, i.e., limite des unités UMiS 6/7 et des unités UMiS 9/10 (fig. 6A). Parmi les composants anthropiques ont été observées des esquilles de basalte ou d’andésite anguleuses distribuées aux interfaces entre les microcouches. Ces éléments pourraient correspondre à des produits de débitage et suggèrerait l’utilisation de ces roches pour la fabrication d’outils (Bérard, 2001). Deux fragments de céramique assez similaires, avec une matrice argileuse et un dégraissant minéral d’origine volcanique, ont également été identifiés. Le second fragment présente des microfissurations parallèles résultant du cisaillement, liées au mode de préparation et de cuisson de la céramique.

Fig. 6 – Microphotographies des traits et des fabriques d’origine anthropique (photos prises en LPNA).
Fig. 6 – Microphotographs of anthropogenic features and fabrics (photos in PPL).

Fig. 6 – Microphotographies des traits et des fabriques d’origine anthropique (photos prises en LPNA).   Fig. 6 – Microphotographs of anthropogenic features and fabrics (photos in PPL).

Microniveaux de surface (A à C). CDF ‑ A et B : figures de réorganisation des grains de sable formant la limite UMiS 9/10 ; A : incisions en forme de "V" ; B : microlitage marqué par des éléments oblongs disposés sur leur plus long côté (flèche) ; CSL ‑ C : zone appauvrie en fraction fine avec alignement (trait noir) des grains de quartz (Q) formant une ancienne surface (limite UMiS 4/5‑CSL 1). Concentrations en fraction fine : plages massives (D à F). CDF ‑ D et E ; D : relique du sol précolombien entourée de fragments de roches et de minéraux volcanoclastiques dans le niveau de ponce supérieur (P1) ; E : agrégat massif fissural marquant la limite UMiS 8/9 qui témoigne d’une ancienne surface ayant subi des contraintes mécaniques : sol travaillé et/ou piétiné ? CSL ‑ F : plages et agrégats massifs enrichis en fraction fine dans une matrice lavée où la porosité (P) est développée. Traits de bioturbation indiquant la présence d’anciennes surfaces (G à I). CDF ‑ G : chenal sub-horizontal (entouré en rouge) qui correspond au passage d’une racine ou de la faune du sol ; CSL ‑ H : microagrégation correspondant à des déjections de la mésofaune du sol (environ 50 μm, déjections d’enchytréïdes) ; CSL ‑ I : agrégat massif fissural typique des vers de terre endogés de type Pontoscolex.
Surface micro-layers (A to C).
CDF ‑ A and B: sand reorganisation figures that mark the UMiS 9/10 limit; A: V shape incisions; B: sand microbedding characterized by oblongs grains lying on their longer axis (arrows); CSL ‑ C: oblic alignment of leached sands (along the black line), which may form the transition between UMiS 4/5. Fine fraction concentrations (D to F). CDF ‑ D and E: massive soil fabrics; D: relict of pre-Columbian soil surrounded by volcanoclastic compounds in the upper volcanic layer (P1); E: massive soil aggregate, which marks the limit between UMiS 8/9. It may indicate a past reworked and/or trampled sub-surface layer; CSL ‑ F: massive aggregates and fabrics embedded into a leached matrix where the porosity (P) is developed. Bioturbation features (G to I); CDF ‑ G: sub-horizontal channel (circled by the red line); CSL ‑ H: typical microaggregation due to soil mesofauna (environ 50 μm, enchytraeides dejections); CSL ‑ I: faunal excremental aggregate typical of endogeic earthworm like Pontoscolex.

21Des grains de pollen distribués de manière particulière ont été reconnus dans deux zones préférentielles de l’anthroposol. L’une des zones correspond au creux du plus gros fragment de céramique (fig. 7D-F). L’autre est localisée à proximité immédiate d'un fragment de roche de type andésitique (fig. 7G-I). Il s’agirait vraisemblablement de pollens de Bidenspilosa L. (Magenta et al., 2010). En Martinique, cette plante est connue sous le nom de Zèb zèdjwiy (Nossin, 2006). Elle est cosmopolite, et caractérise un milieu ouvert rudéral. En outre, elle est connue des populations caraïbes et amazoniennes depuis longtemps pour ses très nombreuses vertus médicinales (Moretti, 1991). Ces accumulations de pollens à proximité immédiate de matériel archéologique suggèrent l’utilisation de cette plante par les populations précolombiennes locales.

22Quelques agrégats de sols légèrement plus bruns (fig. 7J-L) ont pu être observés dans l’anthroposol. Ces agrégats, d’environ 0,5 cm dans leur plus grande longueur, sont composés de la même matrice sédimentaire que le pédo-sédiment adjacent. Toutefois, leur observation en LPNA, et plus particulièrement en LOI, permet de mettre en évidence une transformation de la couleur des sédiments qui relève de la rubéfaction par la chauffe (Brancier et al., 2014 ; Brancier, 2016). Leur forme sub-anguleuse, associée à une structure massive riche en microfissures, rappelle celle des céramiques, et témoigne de tassement et de cisaillement à l’état déformable. Certains agrégats présentent une bordure plus foncée, suggérant une re-cuisson. La présence de ces agrégats de sols brûlés, même si leur aspect est différent de ceux de Guyane ou de Guadeloupe (Brancier et al., 2014 ; Brancier, 2016 ; van den Bel et al., 2016), constitue un marqueur d’activités anthropiques anciennes en lien avec le feu, que ce soit au moment de l’installation des populations pour ouvrir une zone végétalisée (abattage et brûlis), dans un but domestique (cuisson d’aliments, de céramiques) ou encore agricole (brûlis successifs, grattages).

Fig. 7 – Microphotographies des constituants anthropiques.
Fig. 7 - Microphotographs of anthropogenic components.

Fig. 7 – Microphotographies des constituants anthropiques.   Fig. 7 - Microphotographs of anthropogenic components.

CSL – A (LPNA) : fragment de céramique avec dégraissant minéral quartzeux (Q) sertis dans la matrice argileuse, quelques agrégats résiduels argileux plus clairs (délimités par la ligne pointillée) n’ont pas été homogénéisés ; B (LPNA) : fragment de céramique microlité (flèches) avec un dégraissant essentiellement quartzeux (Q) et de la chamotte (céramique cuite et pilée, délimitée par les pointillés) ; C (LPNA) : fragment de céramique peu cuit avec dégraissant minéral quartzeux (Q) et une orientation préférentielle des composants (flèches), et un liséré rouille pouvant correspondre à un engobe (entouré en rouge) ; CDF – D à F (LPNA) : bord d'un fragment de céramique avec un dégraissant minéral ; D : localisation des pollens (cercle rouge) ; E (LOI) : agrandissement du carré rouge, avec un fin liseré noir, probablement un engobe couvrant la matrice rouge, la différence de couleur entre la céramique orange et le sol noir adjacent est clairement visible ; F (LPNA) : pollens de Bidens pilosa L. observés à proximité du fragment de céramique. CDF – G (LPNA) : fragment de roche dont la taille, la forme et la localisation dans l’anthroposol témoigneraient d’une origine anthropique ; H et I (LPNA) : pollens de Bidens pilosa L. identifiés à gauche du fragment. CDF – J à L : agrégats de sol dont la couleur, la forme et la structure massive et microfissurée suggèrent qu'ils ont été chauffés/ brûlés ; J (LPNA) : fragment dont la forme arrondie témoigne d’un transport ; K (LOI) : même fragment que J avec un éclairage différent ; L (LPNA) : liseré qui témoigne de la chauffe. CSL (LPNA) – M : microcharbons sub-anguleux à sub-arrondis, rejet de foyer ou restes d'un brûlis ; CSL – N : charbon présentant la forme d’un os de poisson (entouré) : arête ou reste végétal « CSL – O : probable graine carbonisée dans une matrice sableuse (Q) où la porosité (P) est très développée.
CSL - A (PPL): a pottery sherd with quartz mineral (Q) temper finely mixed to the clayey matrix, few lighter clayey residual aggregate (circled by the dotted lines) are not homogenised; B (PPL): micro layered (arrows) pottery sherd with a quartz temper (Q) and chamotte (crushed pottery ; circled by the dotted line); C (PPL): poorly heated pottery sherd with a mineral temper and a preferential orientation of its components (arrows), the rust-coloured fine line may indicate a slip (circled in red); CDF – D to F (PPL): a pottery lip with a mineral temper; D (PPL): location of the pollens (red ring); E (OIL): enlargement of the red rectangle, with a thin black-coloured coating over a red material, which may be a slip, the difference of matrix coloration between the pottery sherd and the adjacent matrix is very clear; F (PPL): Bidens pilosa L. pollens beside the pottery sherd. CDF – G (PPL): rock fragment that may be of anthropic origin because of its size, form and location in the anthrosol; H et I (PPL) – Bidens pilosa L. pollens identified at the left of the rock fragment. CDF – J to L: heated soil aggregates as indicated by specific colour, form, massive and fissural microstructure; J (PPL): reworked fragment as indicated by its rounded morphology; K (OIL): same aggregate as J with another lighting. CSL – M to O (PPL) – M: numerous microcharcoals that may suggest a discharge/refuse of fireplace or burning farming phase; N: charcoal with a fish bone morphology: burnt fish bone or plant charcoal« O: charcoal, which may be a burnt seed, well developed porosity (P).

23Au final, l’anthroposol du site du Cimetière du Fort est constitué d’une succession de microhorizons de surface, permettant de le définir comme un anthroposol cumulique (Cammas, 2004 ; Cammas et Wattez, 2009). Les indices micromorphologiques témoignent d’une anthropisation assez diffuse (apports organiques, constituants anthropiques), ce qui suggère un espace à l’extérieur d’un habitat, où les activités humaines ont laissé des traces fugaces (fig. 8).

Fig. 8 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CDF.
Fig. 8 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CDF.

Fig. 8 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CDF.   Fig. 8 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CDF.

A : épisode volcanique inférieur P3 (Ier siècle) et pédogénèse post-dépositionnelle ; B : occupation précolombienne sur les flancs de la Montagne Pelée (346-536 cal. AD), début de la formation de l’anthroposol par accumulation progressive des produits issus des activités humaines et des colluvions fines ; C : continuité de l'occupation précolombienne, la contemporanéité du colluvionnement et des activités humaines entraîne le développement d’une succession d’horizons de surface enfouis, générant un anthroposol archéologique cumulique ; D : épisode volcanique supérieur P1 qui fossilise l’anthroposol cumulique précolombien au XIVème siècle.
1. Dépôts volcaniques provenant du colluvionnement/érosion des flancs de la montagne Pelée ; 2. Anthroposol cumulique ; 3. Phases d'éruption volcanique ; 4. Colluvions fines : apport de sédiments et de roches volcanoclastiques ; 5. Fragments de céramiques ; 6. Charbons ; 7. Céramiques utilisées par les précolombiens ; 8. Fragments de roches probablement utilisées par les précolombiens ; 9. Zones d'habitat ; 10. Bioturbation active : flore & faune du sol ; 11. Échantillon micromorphologique.
A: lower volcanic phase P3 (1st century) with post-depositional pedogenesis; B: pre-Columbian settlement (346-536 cal. AD), beginning with the formation of the anthrosol on the progressive accumulation of sediment due to human activities and fine colluviums coming from upslope; C: persistence of human occupation and penecomtemporaneous colluviation burying multiple surficial microhorizons; these processes induced the formation of a cumulic archaeological anthrosol; D: upper volcanic episode P1, which fossilize the pre-Columbian cumulic anthrosol in the 14th century.
1. Volcanic deposits from erosion/colluvium of Pelée mountain; 2. Cumulic Antrosol; 3. Volcanic eruptive phases; 4. Fine colluviums: volcanoclastics sediments and rocks transport; 5. Pottery sherds; 6. Charcoals; 7. Ceramics used by precolumbian people; 8. Rocks fragments probably used by precolumbian people; 9. Domestic area; 10. Active bioturbation: soil flore & faunal; 11. Micromorphological samples.

5.1.3. L’épisode volcanique P1

24Assez semblable au niveau P3, le dépôt rattaché à l’épisode volcanique P1 est riche en matériaux volcaniques mixtes projetés, de type cendres, roches andésitiques fragmentées et pierres ponces, comme le montrent les unités UMiS 16-18 (tab. 2). Il fossilise l’anthroposol précolombien sans en induire cependant la chauffe, du moins dans sa partie sommitale (aucun trait de rubéfaction attestant ce processus) (fig. 5A-B).

25La Figure 8 fait état de l’interprétation globale de l’évolution du site de Cimetière du Fort, en Martinique. Le niveau inférieur, correspondant à l’épisode volcanique P3 (fig. 8A), a déjà été reconnu sur le site archéologique de la future sous-préfecture de Saint-Pierre. D’après Vernet et al. (2013) ce niveau P3, témoin de la phase plinienne d’un épisode éruptif de la Montagne Pelée, serait, d’un point de vue chronologique, nettement antérieur à l’occupation des sites archéologiques du secteur de Saint-Pierre. Lorsque les populations anciennes sont venues s’installer sur ce niveau (fig. 8B), il avait déjà commencé à s’altérer pour former un Andosol. La fraction fine est alors issue principalement de l’altération in situ des dépôts volcaniques et des colluvions fines, du fait de l’emplacement du site archéologique en bas de pente de la Montagne Pelée. L’occupation longue et les diverses activités anthropiques qui furent pratiquées sur le site ont favorisé l’accrétion pédo-sédimentaire par l’intensification du colluvionnement ainsi que par les différents apports de matériaux exogènes tels que céramiques, vestiges lithiques, ou encore restes végétaux (fig. 8C). Parmi ces derniers, l’accumulation de microparticules charbonneuses a contribué à conférer une couleur noire aux sols. De manière générale, il est apparu en micromorphologie que cet anthroposol est constitué d’une succession de microhorizons de surface, formant un anthroposol cumulique. Plusieurs petits épisodes de grattages des sols, ou de compaction ont été mis en évidence dans la microstratigraphie archéologique. Les indices micromorphologiques portent à croire qu’il s’agirait d’un endroit à l’extérieur d’un habitat, où les activités humaines n’ont pas été très intenses, laissant seulement des traces fugaces de l’occupation ancienne dans les sols. Cet anthroposol cumulique noir a ensuite été fossilisé par les dépôts volcaniques de l’éruption P1 (fig. 8D).

5.2. Guyane – Chemin Saint Louis

5.2.1. Caractères micromorphologiques communs aux deux profils

- Les dépôts alluviaux

26Les dépôts alluviaux correspondent à l’unité UMiS 7 des stratigraphies CSL‑1 (fig. 9G), et CSL‑2 (fig. 10G). Ils sont essentiellement composés de sables et d’argiles avec une fraction grossière constituée de grains de quartz (tab. 3). Environ 5 % d’entre eux présentent des fissures comblées par des oxydes de fer, rouge foncé en LPNA et orange foncé en LOI. Il s’agit de runiquartz, très communs dans les Ferralsols (Marcelino et al., 2010). Ils sont ici hérités de matériaux latéritiques issus du bassin versant du Maroni. La masse fine est jaune à jaune-gris, formée d’argiles faiblement biréfringentes. L’activité biologique se manifeste par endroits sous forme d’agrégats plus bruns. Les caractères de la masse fine des déjections sont similaires à ceux de l’anthroposol sus-jacent, indiquant que les sédiments ont été transportés du haut vers le bas par l’activité biologique. Ceci confère localement une coloration hétérogène à la matrice.

Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2 : descriptions micromorphologiques.
Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2: micromorphological descriptions.

Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2 : descriptions micromorphologiques.   Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2: micromorphological descriptions.

Même légende Tab. 2.
Same legend Tab. 2.

27La concentration de traits rédoxiques/ferrugineux vers la base des profils étudiés témoigne d’engorgement temporaire en lien avec le fonctionnement hydrique de la terrasse alluviale. Dans les dépôts alluviaux, les traits texturaux sont principalement des revêtements argileux. Leur morphologie, préférentiellement en croissant à la base des pores, indique un dépôt en milieu exondé. Ils sont faiblement poussiéreux, ce qui témoigne d’une couverture végétale au sol. Dans les deux profils, vers le toit des dépôts alluviaux, et juste sous l’anthroposol, apparaissent des revêtements microlaminés poussiéreux (fig. 9G). La nature et la distribution de ces traits argileux pourraient résulter d’une anthropisation de la terrasse, peut-être lors de défrichements au moment de l’installation des populations précolombiennes.

Fig. 9 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑1, Guyane (toutes les photos sont en LPNA).
Fig. 9 – Microscopic features from the CSL‑1 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).

Fig. 9 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑1, Guyane (toutes les photos sont en LPNA).   Fig. 9 – Microscopic features from the CSL‑1 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).

A : masse fine brun foncé à noir, microstructure agrégée fissurale (F) ; B : plage massive fissurale dans un horizon microagrégé où la porosité (P) est développée ; C : chenal (pointillés) d'origine biologique (passage de la faune ou de la flore) dans une masse fine brune ; D : microcharbon dans une masse fine brun foncé, massive à microagrégée ; E : masse fine brun foncé, formant une microstructure massive fissurale ; F : masse fine brun foncé, répartie autour des grains de quartz (Q) et formant une microstructure pelliculaire, la porosité (P) est assez développée ; G : masse fine grise à jaune avec des revêtements empoussiérés (R) assez fréquents, en croissant orientés (flèches).
A: brown to black coloured fine fraction, aggregated fissured microstructure (F); B: massive fissural blocky ped in a microaggregated horizon where pedality is developped (P); C: biological channel (circled by a dotted line) in a brown fine fraction resulting from plant roots or mesofauna burrowing; D: microcharcoals in a dark brown fine fraction, massive to microaggregated microstructure; E: dark brown fine fraction and massive fissural microstructure; F: dark brown fine fraction forming coatings around the quartz grains (Q), pedality is relatively well developed (P); G: grey to yellowish fine fraction with frequent crescent dusty clay coatings, oriented downward (R).

Fig. 10 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑2, Guyane (toutes les photos sont en LPNA).
Fig. 10 – Microscopic features from the CSL‑2 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).

Fig. 10 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑2, Guyane (toutes les photos sont en LPNA).   Fig. 10 – Microscopic features from the CSL‑2 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).

A : masse fine brun foncé, microagrégée à massive fissurale avec des résidus végétaux frais (entourés par les pointillés rouges) typiques d’un horizon de surface actuel ; B : deux microcharbons fissurés (F) pris dans une masse fine brun microagrégée ; C : microesquille d’os très altérée prise dans une matrice brun, nombreux phytolithes (flèches) ; D : microcharbon fissuré (F) dans une masse fine brun foncé ; E : masse fine microagrégée brun foncé formant par endroits des agrégats plus massifs (croûtes de surface), la porosité (P) est assez développée ; F : microagrégation de la masse fine principalement autour des grains de quartz (distribution chitonique à énaulique), correspondant à des déjections de la faune du sol de type enchytréïdes ; G : masse fine brun clair à grise, répartie autour des grains de quartz (Q) et formant quelques revêtements (R) jaunes clairs. La porosité (P) est assez développée.
A: microaggregated to massive fissural dark brown fine fraction, with fresh vegetal cells (circled by red doted line), typical from sub-surface modern horizon; B: two microfissured charcoals (F) embedded in a microaggregated brown fine fraction; C: weathered microbone in a brown matrix, abundant phytoliths (arrows); D. fissured microcharcoal (F) in a dark brown matrix; E: microaggregated dark brown fine fraction forming more massive soil aggregates (surface crusts), the pedality is well developed (P); F: microaggregation of fine fraction mostly around quartz grains (chitonic to enaulic distribution), aggregates of biological origin (enchytraeides excrements); G: light brown to grey fine fraction around the quartz grains (Q), forming few light yellow clay coatings (R), pedality is well developed (P).

- L’anthroposol précolombien

28Sur les deux profils étudiés, le pédo-sédiment sablo-limoneux qui se développe au-dessus du substrat alluvial apparaît hétérométrique, parfois trié, avec une prédominance de la fraction grossière composée de grains de quartz (tab. 2). La fraction fine est brun à brun foncé, argileuse, devenant plus massive en profondeur, avec des poussières noires, parfois charbonneuses, de la taille des limons. La microstructure complexe est principalement liée à l’activité de la pédofaune. À l’échelle de la lame mince, ce sont essentiellement les déjections d’enchytréïdes qui ont été repérées (fig. 6H). De manière plus ponctuelle, un autre type d’excréments est observé, de forme nodulaire, pouvant mesurer plus de 3 mm de diamètre, de composition homogène, presque identique à la masse adjacente, avec des grains de quartz orientés et plutôt triés. Ces caractéristiques pourraient correspondre aux excréments du vers géophage Lumbricus terrestris (Stoops et al., 2010) ou à Pontoscolex corethrurus (fig. 6I). Leur présence peut suggérer des remaniements verticaux modérés. L’intensité de la bioturbation, liée à la faune et à la flore du sol, conduit, entre autres, à une nette variation de la porosité entre les UMiS. Certaines plages fissurales résiduelles préservées suggèrent des pédo-sédiments d’abord tassés, puis décompactés et agrégés sous l’effet des remaniements biologiques. Dans ces unités d’autres traits apparaissent, sous forme de plages lavées en forme de chenal ou de plages d’accumulation de fraction fine. Certains chenaux sont génétiquement liés à la présence d’une végétation ancienne.

29L’analyse micromorphologique de ces deux profils provenant du même site archéologique a permis d’identifier trois phases principales de dépôt, dans ce qui apparaît être un anthroposol cumulique, tout en mettant en évidence des variations entre les deux séquences.

5.2.2. Variations entre les deux séquences, au sein de l’anthroposol cumulique

30La séquence stratigraphique CSL‑1 est constituée de 3 ensembles (fig. 9A-F) :

31(i) l’ensemble 1 constitué des unités UMiS 5 et 6 décrit l’installation du pédo-système anthropisé. À la base de l’UMiS 6, on retrouve quelques macro-charbons émoussés, ce qui indiquerait leur remaniement et leur transport. Ils présentent des auréoles ferruginisées qui révèlent un séjour dans des horizons temporairement engorgés. Au sein de la microstructure, des variations verticales ténues sont repérables avec, par endroit, une masse plus ou moins enrichie en fraction fine, ou plus ou moins agrégée. Des zones de déplétion peuvent être distinguées, ainsi que des zones avec des microlitages sub-horizontaux (fig. 6C). Ces microstratifications correspondent à d’anciennes surfaces fugaces superposées, témoignant d’une forte accumulation alternant avec de courts épisodes de stabilisation des sols (Fitzpatrick, 1993). La concomitance de l’augmentation de l’anthropisation des sédiments (tesson de céramique et augmentation des charbons), avec la superposition d’anciennes surfaces et l’augmentation du ruissellement superficiel, peut étayer l’hypothèse de mises à nu du sol d’origine anthropique, dues à des défrichements. La présence de composants anthropiques semble témoigner qu’il s’agit de la 1ère phase d’occupation, marquée, à l’échelle microscopique, par de forts ruissellements ou flux hydriques. Ceci concorde avec les conclusions archéologiques qui soulignent l’existence « d’une période d’abandon du site du fait de la montée des eaux du fleuve » (van den Bel, 2015).

32(ii) l’ensemble 2 constitué des unités UMiS 3 et 4 correspond au cœur de l’anthroposol. Ces UMiS présentent à nouveau des microhorizons de surface superposés. Leur masse fine est nettement enrichie en poussières organiques et en micro/macrocharbons par rapport à l’ensemble sous-jacent, induisant une coloration plus foncée. Ici, la microstructure est majoritairement massive fissurale, et elle témoigne de phases de stabilisation plus longues que dans les niveaux inférieurs. Localement, notamment dans l’UMiS 3, la microagrégation indique une pédogénèse fortement liée à l’activité biologique. Les marqueurs de l’anthropisation sont assez ténus par rapport à CSL‑2, et pourraient indiquer une zone en périphérie d’un habitat (Brancier, 2016). Cet ensemble peut être assimilé à la phase 2 d’occupation du site.

33(iii) l’ensemble 3 constitué des unités UMiS 1 et 2 forme la partie supérieure de l’anthroposol. Ce dernier ensemble est marqué par une activité biologique qui s’exprime davantage en remontant vers la surface du profil. Dans l’UMiS 2, les plages massives sont des agrégats d’horizons de surface intacts, qui ont été épargnés par la pédofaune (fig. 9B). L’abondance des charbons diminue drastiquement par rapport à l’ensemble inférieur. Ce dernier ensemble correspond vraisemblablement à une troisième phase d’occupation, où les vestiges anthropiques sont plus fugaces, probablement du fait de la très forte bioturbation et/ou d’une plus faible pression anthropique qui a pu transformer la configuration du sol.

34La séquence stratigraphique CSL 2 est également formée de 3 ensembles principaux (fig. 10A-F) :

35(i) l’ensemble 1 constitué de l’unité UMiS 6 marque l’installation du pédo-système anthropisé. À la base de ce niveau, certains grains de quartz présentent des pellicules ou des enrobages d’argiles hyalines (composants roulés) qui témoignent de mouvements des sédiments sur de courtes distances (fig. 10G). Les microcharbons sont assez peu abondants et assez émoussés ce qui indique également un transport, sans doute sur de faibles distances. Quelques revêtements argileux poussiéreux du même type que dans le profil CSL‑1, et associés aux charbons, témoignent d’un dénudement du sol, lors d’une éventuelle phase de défrichement. Du fait de la configuration topographique, ces charbons pourraient provenir de la levée alluviale où la première occupation était préférentiellement installée (van den Bel, 2015).

36(ii) l’ensemble 2 constitué des unités UMiS 3 à 5 forme le cœur de l’anthroposol. Ces UMiS ont globalement une microstructure assez similaire. Il s’agit de trois microlits sub-horizontaux successifs, délimités par des alignements diffus de grains de sables, marquant d’anciennes surfaces. Chaque UMiS correspondrait ainsi à un microhorizon de surface ancien. Elles se différencient entre elles par leur abondance en charbons, et par de nombreux fragments de céramique aux caractères optiques différents. Seule l’UMiS 3 ne contient pas de tessons de céramique. Cet ensemble est de façon tangible riche en marqueurs de l’occupation humaine ancienne, notamment en termes d’empoussièrement de la matrice, et de restes anthropiques. Sa profondeur permet de l’associer à la phase 2 de l’occupation, décrite comme étant « longue et persistante » (van den Bel et al., 2012).

37(iii) l’ensemble 3 constitué des unités UMiS 1 et 2 forme la partie supérieure de l’anthroposol. La limite inférieure de cet ensemble est marquée par un microlitage de grains de quartz sub-horizontaux, preuve d’une ancienne surface. Comme dans CSL‑1, des plages massives qui correspondent à des reliques d’anciens horizons de surface épargnés par la pédogénèse sont visibles (fig. 10A). Quelques zones d’argile lavée apparaissent également dans la matrice. Ce dernier ensemble peut être attribué à la dernière phase d’occupation du site.

38La Figure 11 fait état de l’interprétation globale de l’évolution du site de Chemin Saint Louis selon les différentes phases d’occupation. Les premières traces de l’occupation humaine – phase 1 – remontent à environ 2300 cal. BC (fig. 11A). Pour leur installation, les populations précolombiennes ouvrent le milieu ce qui modifie le couvert végétal et les processus pédogénétiques propres au contexte alluvial. À cette époque, il semblerait que les crues du fleuve étaient encore assez fréquentes en bas du bourrelet alluvial, invitant les populations à vivre préférentiellement sur son sommet. La formation de l’horizon noir observé sur les deux profils (CSL‑1, UMiS 5 et 6, et CSL‑2, UMiS 6) débute alors. La seconde phase d'occupation – phase 2 – datée entre 300 cal. BC et 400 cal. AD, aurait été « longue et pérenne » favorisant l’accumulation de sédiments sur environ 40 cm d'épaisseur, par un apport régulier de rejets des activités humaines (fig. 11B). Pour cette période, l’évolution pédogénétique des deux profils étudiés témoigne de variations dans l’occupation de l’espace du site. En effet, la phase 2 apparaît de manière ténue dans CSL‑1, alors que les trois sous-phases chronologiques de cette même phase 2 ont pu être discriminées par l’analyse micromorphologique dans le profil CSL‑2 (UMiS 5, 4 et 3), témoignant d’une occupation préférentiellement sise en bas du bourrelet alluvial.

39La phase d’abandon ou de « non occupation » de la zone analysée durant environ 500 ans, mise en évidence par les datations archéologiques, se traduit par un arrêt ou un ralentissement de l’accumulation des apports anthropiques (fig. 11C). La pédogénèse, par l’action de la bioturbation notamment, va favoriser l’homogénéisation des constituants. Dans CSL‑1, cela aurait entraîné le mélange des dépôts anthropiques, masquant leur individualité et les temporalités, les rendant difficilement décelables à l’échelle micromorphologique. En revanche, dans CSL‑2, cette phase pourrait correspondre à l’UMiS 3 où les charbons sont répartis de manière assez homogène (remaniements verticaux légers), sans tessons de céramique, pouvant marquer une désaffection anthropique momentanée.

40Enfin, la dernière phase d’occupation – phase 3 – datée entre 900 et 1300 cal. AD, présente des traces assez fugaces de l'occupation, du fait probablement de la proximité avec la surface actuelle qui a favorisé les remaniements pédogénétiques post-dépositonnels, associés à une occupation humaine moins intense, tout du moins dans les zones où les profils ont été observés (fig. 11D). Actuellement il est finalement possible d’observer un anthroposol cumulique brun foncé à noir, enterré, sur l’entièreté de la zone décapée par la fouille archéologique. Ce dernier présente des variations à l’échelle micromorphologique permettant de mettre en évidence des espaces d’occupation du site à des périodes différentes (fig. 11E).

Fig. 11 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CSL.
Fig. 11 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CSL.

Fig. 11 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CSL.   Fig. 11 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CSL.

A : première phase d'occupation (~ 2300 cal. BC) précolombienne sur dépôt alluvial ; B : seconde phase d'occupation (~ 300 cal. BC et 400 cal. AD) « longue et pérenne » ; C : abandon/non occupation du site pendant environ 500 ans ; D : 3ème et dernière phase d'occupation (~ 900-1300 cal. AD) ; E : période actuelle, anthroposol archéologique cumulique enfoui.
1. Horizon de surface bioturbé et anthropoturbé ; 2. Anthroposol cumulique ; 3. Terrasse alluviale (T4) ; 4. Roche mère ; 5. Apports de sédiments fluviatiles (crues majeures du fleuve) ; 6. Fragments de céramiques ; 7. Charbons ; 8. Céramiques utilisées par les précolombiens ; 9. Zones d'habitat ; 10. Bioturbation active : flore & faune du sol ; 11. Échantillon micromorphologique.
A: first occupation period (~ 2300 cal. BC) by pre-Columbian settled; B: second phase of occupation (~ 300 cal. BC and 400 cal. AD) « long lasting »; C: phase of abandonment/non occupation during 500 years; D: third pre-Columbian settlement phase (~ 900-1300 cal. AD); E: modern period, buried dark-brown cumulic archaeological anthrosol.
1. Surficial/Surface layer bioturbated and antropoturbated; 2. Cumulic Antrosol; 3. Alluvial terrace (T4); 4. Igneous rock; 5. Sediments deposits (major floods); 6. Pottery sherds; 7. Charcoals; 8. Ceramics used by precolumbian people; 9. Domestic area; 10. Active bioturbation: soil flore & faunal; 11. Micromorphological samples.

6. Discussion

6.1. Apport de la micromorphologie à la connaissance des anthroposols précolombiens

41Dans le cadre de cette étude, il s’est agi de transposer les marqueurs d’ambiance locale et d’activité humaine de cinq anthroposol guyanais à un anthroposol martiniquais. Il a ainsi été possible d’identifier des caractères communs aux anthroposols précolombiens issus de deux contextes archéologiques et environnementaux distincts. Dans les deux cas, il s’agit d’anthroposols cumuliques, formés d’une succession de paléo-horizons de surface d’ordre centimétrique. Ces anthroposols sont alimentés soit par colluvionnement (dynamique de versant : CDF) soit par le fonctionnement alluvial (accrétion de levée : CSL), et des apports liés aux occupations précolombiennes (accumulation de vestiges, rejets, balayage, grattage des sols ; fig. 8, 11).

42Les sols archéologiques urbains épais et noirs distingués en Europe (« Terres noires » ou « Darkearth ») présentent des caractères macro- et microscopiques assez similaires à ceux observés dans cette étude (Macphail, 1994 ; Cammas, 2004 ; Fondrillon, 2007 ; Cammas, 2015). En particulier, les processus de formation qui les classent dans les anthroposols cumuliques, et l’origine de la coloration des sédiments, qui résulte dans les deux cas d’un enrichissement en matière organique à différents degrés d’altération/combustion, et de la bioturbation (Macphail, 1994 ; Cammas, 2004). Il s’agit dans ces différents contextes de processus anthropiques complexes ; toutefois ils traduisent des modes d’occupation et des changements culturels radicalement différents.

43Les résultats des analyses micromorphologiques sur les anthroposols tropicaux mettent en exergue le forçage anthropique ainsi que les particularités stationnelles d’occupation des sols. Sur CSL, la comparaison entre deux profils a permis d’identifier des variations intra-site en termes de nature et d’abondance des traits et composants anthropiques. CSL‑1 est le témoin d’une zone d’occupation plutôt en périphérie d’habitat lors de la longue phase d’occupation du site (2ème période), alors que CSL‑2 se situerait plutôt dans une zone où l’activité a été plus intense (Brancier, 2016 ; fig. 11). De plus, sur ce site, le polyphasage des occupations révélé par les datations 14C a pu être observé au niveau microscopique, dans les processus de mise en place de l’anthroposol. Les traits de fonctionnement de la plaine alluviale, notamment par l’hydromorphie des sols, se distinguent nettement entre ces deux profils, du fait de leur emplacement par rapport au fleuve. L’enregistrement différentiel des spécificités locales, ainsi attestée, montre que le sol est une archive privilégiée des occupations humaines passées et de sa variabilité latérale dans un contexte alluvial.

44Pour le site de CDF, les indicateurs micromorphologiques des occupations humaines passées témoignent d’un lieu où les activités anthropiques auraient été relativement peu intenses, ne laissant que des traces fugaces dans l’anthroposol investigué. Ces données marquent une certaine distance par rapport à des zones d’activités plus intenses, et de ce fait, une certaine périphérie par rapport aux zones d’habitat. L’hypothèse d’un lieu de passage parait très plausible. Celui-ci aurait était continu et sur une longue durée (Jegouzo et al., 2018).

45En termes de particularités stationnelles, bien que les niveaux archéologiques à l’étude soient considérés comme des anthroposols cumuliques, les indicateurs des anciens niveaux de surface se sont inscrits de manière différente entre les deux sites. Sur CSL, ils se distinguent principalement par le réagencement des particules sableuses (ruissellement) et/ou la répartition de la masse fine (érosion/migration de la fraction fine par élu-illuviation). Ces traits se retrouvent essentiellement dans des sols en contexte sableux (Brancier, 2016). Sur CDF, ce sont surtout des traits sous forme de revêtements pelliculaires, liés au transport des sédiments en lien avec la topographie du terrain, ainsi que des traits structuraux (incisions en V), ou bien des concentrations en masse fine, qui témoignent de la succession d’accumulation des sédiments.

6.2. Sur la définition des anthroposols archéologiques

46Dans le cadre du dernier référentiel pédologique français, les anthroposols entièrement fabriqués par l’homme (ex. apports de matériaux artificiels ou sédiments transportés) sont distingués de ceux qui ont été à tel point transformés par des processus « anthropo-pédogénétiques » que le solum originel n’est plus reconnaissable ou bien demeure enfoui (Baize et Girard, 2008). Au sein du référentiel pédologique, les anthroposols archéologiques sont plus spécifiquement définis comme des sols dont les « modifications anthropiques anciennes se rencontrent sur plus de 50 cm de profondeur depuis la surface, pouvant contenir plus de 20 % (en volume) de matériaux archéo-anthropiques » avec, par exemple, un taux plus élevé de phosphore que les sols voisins, une grande quantité de matières charbonneuses, de fragments de céramique, ou encore d’os (Baize et Girard, 2008).

47En suivant cette définition, le sol de Chemin Saint Louis peut être considéré comme un anthroposol archéologique. En revanche, le sol épais et sombre de Cimetière du Fort, de 40 cm d’épaisseur environ, et contenant moins de 20 % de vestiges anthropiques, ne serait pas classé parmi les anthroposols archéologiques. Toutefois, les résultats de l’étude micromorphologique montrent que le sol de Cimetière du Fort présente les mêmes caractéristiques que celui de Chemin Saint Louis. En effet, ces deux sols ont été mis en place par l’action conjointe de processus pédogénétiques naturels, couplés à l’action anthropique. Cette dernière ayant d’ailleurs induit un forçage de certains processus pédogénétiques naturels, en favorisant l’action de la bioturbation par l’apport massif de matière organique ou le lessivage des argiles par le dénudement des sols.

48Ces résultats posent la question de l’importance prédominante de l’épaisseur d’un sol dans la classification des anthroposols par rapport aux processus de formation, à l’intensité et l’extension spatiale des transformations anthropiques, ainsi que la réorientation de la pédogenèse qui en découle (Arroyo-Kalin, 2014). Concernant l’étendue spatiale des transformations pédologiques, le sol investigué en Martinique a été observé dans plusieurs fenêtres sur la commune de Saint-Pierre (Vernet et al., 2013 ; Jegouzo et al., 2018), ce qui en fait un trait majeur du pédo-paysage péléen. De même, en Guyane, les sols précolombiens sont assez fréquents en rive droite du fleuve Maroni, comme en témoignent plusieurs opérations archéologiques réalisées sur la basse terrasse holocène (Briand et al., 2016). Enfin, nous pensons que les résultats obtenus, associés à d’autres pour différents contextes (Todisco et Bhiry, 2008 ; Cammas, 2015 ; Charbonnier et Cammas, 2018) devraient conduire à repenser la définition des anthroposols archéologiques afin qu’elle se fonde principalement sur les processus génétiques tels que révélés par la micromorphologie et les outils de la géoarchéologie (e.g., géochimie), et non plus simplement sur l’épaisseur ou un pourcentage (volume) arrêté de vestiges anthropiques. Ceci permettrait notamment d’inclure les sols précolombiens tropicaux, et plus particulièrement ceux des Antilles-Guyane, dans la catégorie des anthroposols archéologiques.

7. Conclusion

49Sur le terrain, la reconnaissance des temporalités d’occupation est clairement impactée par les processus pédogénétiques contemporains des dépôts. En particulier, l’activité biologique est un processus post-dépositionnel qui interagit avec la mémoire des sols et participe à leur dynamique de résilience (van der Leeuw et Aschan-Leygonie, 2005). Les résultats de l’analyse microscopique donnent une image plus complexe. Ils soulignent, comme pour les terres noires européennes (Macphail, 1994 ; Cammas, 2004), que la nature et l’intensité de l’activité biologique - particulièrement l’action des enchytréïdes en surface, ou de Pontoscolex (Brancier, 2016) - sont pilotées principalement par la nature (type d’activité, apports organique), l’intensité et la durée de la pression anthropique. Ainsi, la compréhension des processus de formation des anthroposols intègre celle de leur temporalité et la nature des transformations qu’ils ont subies de la part de l’homme. Elle participe ainsi à l’évaluation de leur potentiel retour vers un « état d’équilibre dynamique ».

50Cette étude invite à se pencher sur les possibilités qu’offre la micromorphologie des sols à travailler à différentes échelles de temps et d’espace. D’une part, elle est un outil précieux pour alimenter la restitution des modes d’occupation passés à l’échelle locale. D’autre part, elle offre des possibilités de comparaison des processus de formation des sols à une échelle géographique plus large, des Antilles-Guyane aux Terres Noires européennes (Cammas, 2004). La multiplication des études micromorphologiques permettra d’élargir le référentiel sur les modes de formation des sols archéologiques et de mettre en évidence des particularismes locaux, en lien avec le contexte environnemental et les occupations humaines anciennes.

51Le couplage de la micromorphologie avec d’autres outils telles que les analyses physico-chimiques, ou encore le magnétisme des sols (Brancier, 2016), offre des perspectives fructueuses et enrichissantes pour l’étude des anthroposols archéologiques, et pour la compréhension des modes de vie des populations précolombiennes.

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Annexe

Abridged English Version

Soils have the capacity to record both environmental changes and human activities, giving them a role of archive, called “soils memory” (mémoire des sols) (Brochier, 2002; Pomel, 2008). Human is now considered to be an integral factor in the formation and evolution of the soils. That’s why the World Referential Base (WRB, 2014), the international soil classification system has defined the Anthrosols class as “soils with prominent characteristics that result from human activities; from Greek anthropos, human being”. The human transformations/modifications of soils may reorient the natural pedogenetic processes, with more or less reversible consequences, in different scales of time (Montagne et al., 2008; Sauzet et al., 2016). In the last two decades rescue archaeology in the French Lesser Antilles and French Guiana revealed macroscopically massive, thick, and dark-colored pre-Columbian anthrosols. In this context, archaeological research tries to determine their origin and what kind of past human occupation these soils may reflect. In order to answer these questions micromorphological analysis appears to be a proper tool to unravel the processes of pedological and archaeological soil formation in relation to former anthropogenic activities (Courty et al., 1989; Macphail et al., 1990). The comparative analysis of two pre-Columbian anthrosols, one from the Martinique island (Cimetière du Fort-CDF) and one from French Guiana (Chemin Saint Louis-CSL), aims to define shared characteristics as well as local perhaps cultural peculiarities (fig. 1-2).

In CSL, two profiles were analyzed in two different part of the site, whereas in CDF, only one profile was observed (fig. 3-4). The results show that microscopic indicators of soil anthropisation from five French Guiana pre-Columbian sites can be used as a proxy for Martinican anthrosols (tab. 1-3, fig. 6-7). If we look at each site, the formation processes of the pre-Columbian dark layers indicate intra-site variations of the CSL anthrosol whereas the CDF profile correspond to a low-density occupation. In CSL, three different occupation phases (1, 2, 3), identified by radiocarbon dating and archaeological ceramics, can be observed at micro-scale (fig. 9-11). During the first occupation (~ 2300 cal. BC), pre-Columbians occupied the higher area of the site, likely to avoid recurrent flooding events, more frequent on the lower area. By their activities, they modified the vegetal cover, inducing the formation of dusty clay coating in soils at the micro-scale. At this time, dark pre-Columbian soil development began, integrating quartz sand from the lower alluvial terrace of the Maroni River (fig. 11A). The 2nd phase (~ 300 cal. BC and 400 cal. AD) was long lasting (van den Bel et al., 2012). Anthropogenic activities have induced a thick pedo-sediment accumulation of about 40 cm due to rhythmic inputs (fig. 11B). For this phase, micro-scale analysis indicates variations between the two studied intra-site profiles. In CSL‑1 this second phase was not clearly identified whereas in CSL‑2 the three occupation sub-phases (2A-C) are well identified. During 500 years, the accumulation of sediment is slowered or stopped, and the components were homogenized by intensive pedogenetic processes like bioturbation (fig. 11C). Finally, the 3rd occupation (~ 900-1300 cal. AD) is quite tenuous in both profiles, probably due to the vicinity of the modern soil surface and post-depositional pedogenetic processes, as well as non-intense human activity in the studied profile place (fig. 11D).

In CDF, the dark pre-Columbian layer is embedded between two volcanic phases (fig. 5, 8). The older phase, recognized in the literature as P3, is a Plinian phase of an eruptive episode of the Mount Pelée with pumice and ash flows (type “blast”) from the 1st century (fig. 8A) (Vernet et al., 2013). When the first populations settled, volcanic deposits associated with this phase were already affected by post-depositional pedogenesis, giving rise to an Andosol (WRB, 2014; fig. 8B). The soil fine fraction resulted mainly from in situ weathering of volcanic deposits and fine colluvium inputs in relation to the downslope position of the site. The long lasting pre-Columbian settlement (~ 346-536 cal. AD) induced the pedo-sedimentary accretion by the intensification of the colluviation in addition to anthropogenic (exogenous) inputs such as ceramics, lithics or vegetal remains. Among the latter, the accumulation of micro-particles of charcoals has helped to give the soils dark colour (fig. 8C). The perduration of human occupation induced a succession of surficial micro-horizons, and the development of a cumulic archaeological anthrosol. Micromorphological features suggest that the analysed profile may represent a living area, where pre-Columbian activities were not very intense, leaving only scarce traces in the soil. The latter was finally buried and fossilized by volcanic deposits associated to the P1 phase, with pumice and ash flows of the Mount Pelée from the 14th century (fig. 8D).

To conclude, micro-scale observations of other dark archaeological layers reveal similar pedogenetic formation processes with rhythmic deposition related to anthropogenic activities, resulting in cumulic anthrosols (Cammas and Wattez, 2009; Cammas, 2015). It is possible to draw a comparison with the “Dark earth”, thick and black urban archaeological soils observed in Europe, that have both macro- and microscopic characteristics quite similar to those observed in this study. In both cases, these are cumulic anthrosols with a dark coloration resulting in an enrichment in organic matter. The latter is most often characterized by different degrees of alteration or combustion of the charcoals, and its evolution is closely linked with the biological (pedofauna) activity (Macphail, 1994; Cammas, 2015). In addition, these soils are related to complex human processes, reflecting specific land use patterns and cultural pratices.

The results also show that Antillean-Guiana pre-Columbian soils represent noticeable archaeological anthrosols despite the fact that, for some, they cannot be included in this category in the French soil classification (Baize and Girard, 2008), because of their thinness (< 50 cm) and the low quantity of archaeological remains they contain (< 20%). The results raise the question of the predominant importance of soil thickness in the french definition of Archaeological Anthroposols with respect to formation processes, the intensity and spatial extension of transformations, and the reorientation of pedogenesis (Arroyo-Kalin, 2014). Hence, the definition of the Archaeological Anthroposols in the French soil classification should be mainly based on genetic processes as revealed by micromorphology and other geoarchaeological tools (e.g., geochemistry), and no longer simply on the thickness or a fixed percentage (volume) of anthropic remains.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Localisation et plan du site de Cimetière du Fort. Fig. 1 – Location and map of Cimetière du Fort site.
Légende A : Carte générale de la Martinique. B : Carte géologique de la Montagne Pelée (modifié d’après Westercamp et al., 1989 selon Germa, 2008) : 1. Argiles varvées et tourbes volcano-sédimentaires ; 2. Cendres remaniées, édifice récent (< 13.5 ka) ; 3. Nuées ardentes historiques 4. Nuées ardentes ; 5. Coulées de ponces (éruptions pliniennes) ; 6. Laves massives sommitales (dômes ou coulées), édifice intermédiaire (> 40 ka « – 19,6 ka) ; 7. Nuées ardentes (type St Vincent ou péléen) ; 8. Nuées ardentes (type Merapi ou péléen), édifice ancien (0,2 Ma « – 40 ka ?) ; 9. Coulées pyroclastiques ; 10. Laves massives sommitales (dômes ou coulées) ; 11. Substratum remanié. C et D : Photos aériennes de l’emplacement de la zone de fouille du site de Cimetière du Fort (CDF). E : Vue schématique du dessus du site de CDF (modifié d’après Jegouzo et al., 2018) : 12. Fosses précolombiennes ; 13. Perturbations coloniales ; 14. Prélèvements micromorphologiques. A: Map of Martinique island. B: Geological map of Mount Pelée (modified after Westercamp et al., 1989 in Germa, 2008): 1. Varved clays and volcano-sedimentary peat; 2. Reworked ashes, Late edifice (< 13.5 ka); 3. Historical pyroclastic flows; 4. Pyroclastic flows; 5. Pumice flows (Plinian eruption); 6. Massive upper lavas (dome or flows), Intermediate edifice (> 40 ka « – 19,6 ka); 7. Pyroclastic flows (St Vincent or Plinian type); 8. Pyroclastic flows (Merapi or Plinian type), Old edifice (0,2 Ma « – 40 ka ?); 9. Pyroclastic flows; 10. Massive upper lavas (dome or flows); 11. Reworked substratum. C and D: Aerial photograph of Cimetière du Fort (CDF) excavations. E: Schematic top view of CDF site (modified after Jegouzo et al., 2018): 12. Pre-Columbian pits; 13. Colonial disturbances; 14. Micromorphological samples.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12358/img-1.png
Fichier image/png, 1,8M
Titre Fig. 2 – Localisation et plan du site de Chemin Saint Louis. Fig. 2 – Location and map of Chemin Saint Louis site.
Légende A : Carte générale de la Guyane. B : Carte géologique de la plaine alluviale du Maroni : 1. Routes ; 2. Série Démérara ; 3. Série de Coswine ; 4. Sables blancs ; 5. Terrasses alluviales ; 6. Socle protérozoïque. C : Photo aérienne de l’emplacement de la zone de fouille du site de Chemin Saint Louis (CSL). D : Vue schématique du dessus du site de CSL (modifié d’après van den Bel et al., 2012) - Niveau de décapage : 7. Substrat sablo-argileux ; 8. Substrat argilo-sableux - Structures archéologiques ; 9. Trous de Poteau ; 10. Fosse ; 11. Foyer ; 12. Puits ; 13. Fossé ; 14. Objet lithique ; 15. Dépôt céramique ; 16. Zones à dépôts de céramique ; 17. Zones fosse à céramique – Autres structures ; 18. Indéterminés ; 19. Anomalies ; 20. Chablis ; 21. Prélèvements micromorphologiques ; 22. Lit majeur du fleuve Maroni ; 23. Zone proximale de la plaine : levée alluviale ou sommet ; 24 : Zone distale de la plaine : zone hydromorphe ou revers. A: General map of French Guiana. B: Geological map of Maroni flood plain: 1. Roads; 2. Demerara Formation; 3. Coswine Formation; 4. White sands; 5. Alluvial terraces; 6. Proterozoic bedrock. C: Aerial photograph of Chemin Saint Louis (CSL) excavations. D: Schematic top view of CSL site (modified after van den Bel et al., 2012) - Archaeological stripping: 7. Sandy-clay substratum; 8. Clayey-sand substratum – Archaeological structures: 9. Post holes; 10. Pit; 11. Domestic fire; 12. Waterpit; 13. Ditch; 14. Lithic artefact; 15. Pottery deposition; 16. Area with pottery fragments; 17. Area of pottery depositions in pits – Other structures: 18. Undefined; 19. Anomalies; 20. Uprooted tree. 21. Micromorphological samples. 22. Major bed of the Maroni River; 23. Proximal zone of the floodplain: alluvial levee or top; 24. Distal zone of the floodplain: hydromorphic area.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12358/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 1,6M
Titre Fig. 3 – CDF, Martinique : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS. Fig. 3 – CDF, Martinique: stratigraphic description and thin sections locations regarding UMaS.
Légende 1. Échantillons micromorphologiques ; 2. Unités MacroStratigraphiques : UMaS 102 : Niveau de l'occupation coloniale datant du XVIIIe siècle (sources historiques) ; UMaS 103 : P1 - coulée de ponces et de cendres, datée du XIVe siècle (sources historiques) ; UMaS 104 : Horizon précolombien homogène daté entre 346 et 536 cal. AD (datations au C14) : environ 40 cm de sédiments organiques limono-sableux, brun foncé à noir, contenant des nodules de ponces (< 5 cm de diamètre) ; UMaS 105 : P3 - coulée de ponces de type "blast" constituée d'une déferlante cendro-ponceuse, datée du Ier siècle (sources historiques). 1. Micromorphological samples; 2. MacroStratigraphic units: UMaS 102: Colonial occupation layer from the 18th century (historical sources); UMaS 103: P1 – pumice and ash flows from the 14th century; UMaS 104: Pre-Columbian homogenised horizon dated between 346 and 536 cal. AD (radiocarbon): about 40 cm of dark-brown to black silty sand organic sediments, with pumice fragments (< 5 cm diameters); UMaS 105: P3 – pumice and ashes flows type “blast” from the 1st century (historical sources).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12358/img-3.png
Fichier image/png, 652k
Titre Fig. 4 – CSL, Guyane : description de la stratigraphie et emplacement des lames minces par rapport aux UMaS. Fig. 4 – CSL, French Guiana: stratigraphic description and thin sections location regarding UMaS.
Légende 1. Échantillons micromorphologiques ; 2. Unités MacroStratigraphiques. CSL‑1 : UMaS 2 : horizon humifère de surface O, 7.5YR2.5/3 (very dark brown), sablo-limoneux, très agrégé, riches en racines et radicelles ; UMaS 3 : partie supérieure du niveau anthropique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et radicelles éparses et quelques charbons ; UMaS 4 : partie centrale de l’anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et des charbons épars. Des fragments de céramique et de graviers grossièrement lités sub-horizontalement apparaissent vers 45 et 60 cm de profondeur ; UMaS 5 : partie inférieure de l’anthroposol archéologique formant la transition avec les dépôts de la terrasse alluviale, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-argileux, racines avec quelques charbons ; UMaS 6 : substrat alluvial apparent, archéologiquement stérile, 7,5YR4/6 (brown), sablo-argileux avec quelques radicelles et des nodules de fer rouge et jaune. CSL‑2 : UMaS 1 : horizon humifère de surface O, 7.5YR2.5/3 (very dark brown), sablo-limoneux, très agrégé, riches en racines et radicelles ; UMaS 2 : partie supérieure du niveau anthropique, 10YR2/1 (black), sablo-limoneux, avec des racines et radicelles éparses et quelques charbons (3 mm de diamètre) ; UMaS 3 : anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-limoneux, avec des racines et des charbons épars en poudre ; UMaS 4 : anthroposol archéologique, 7.5YR2.5/2 à 10YR2/1 (very dark brown à black), sablo-limoneux, avec des gros charbons et des céramiques ; UMaS 5 : partie inférieure de l’anthroposol archéologique formant la transition avec les dépôts de la terrasse alluviale, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), sablo-argileux, racines avec quelques charbons ; UMaS 6 : substrat alluvial apparent, archéologiquement stérile, 10YR3/3 à 10YR3/6 (dark brown à dark yellowish brown), sablo-argileux avec quelques radicelles et des nodules de fer rouge et jaune. 1. Micromorphological samples; 2. MacroStratigraphic units. CSL‑1: UMaS 2: soil surface O horizon (humus), 7.5YR2.5/3 (very dark brown), aggregated silty sand, rich in roots; UMaS 3: superior part of the anthropic layer, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with few roots and charcoals; UMaS 4: central part of the archaeological anthrosol, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with ceramics and charcoals. Some pottery sherds are arranged in sub-horizontal position at 45 and 60 cm depth; UMaS 5: lower part of the archaeological anthrosol at the transition with the floodplain deposits, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), clayey sand with very few roots and charcoals; UMaS 6: alluvial substratum archaeologically sterile, 7.5YR4/6 (brown), clayey sand with scarce rootlets and yellow and red iron nodules. CSL‑2: UMaS 1: soil surface O horizon (humus), 7.5YR2.5/3 (very dark brown), aggregated, silty sand, rich in roots; UMaS 2: superior part of the anthropic layer, 10YR2/1 (black), silty sand, with few roots and charcoals (3 mm diameter); UMaS 3: archaeological anthrosol, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), silty sand with few roots and charcoals; UMaS 4: archaeological anthrosol 7.5YR2.5/2 à 10YR2/1 (very dark brown à black), silty sand with large charcoals and pottery sherds; UMaS 5: lower part of the archaeological anthrosol making at the transition with the floodplain deposits, 7.5YR2.5/2 (very dark brown), clayey sand with very few roots and charcoals; UMaS 6: alluvial substratum archaeologically sterile, 10YR3/3 à 10YR3/6 (dark brown à dark yellowish brown), clayey sand with scarce rootlets and yellow and red iron nodules.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12358/img-4.png
Fichier image/png, 1,4M
Titre Tab. 1 – Principaux traits micromorphologiques descriptifs discriminés. Tab. 1 – Main micromorphological descriptive features identified.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12358/img-5.png
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Titre Tab. 2 – Martinique, Cimetière du Fort : descriptions micromorphologiques (d’après Bullock et al., 1985) . Tab. 2 – Martinique – Cimetière du Fort: micromorphological descriptions (after Bullock et al., 1985).
Légende a = abondance relative en lames minces : (●) = rare ou absent ; ● = un peu/légèrement développé ; ●● = moyen/fréquent/assez développé ; ●●● = important/abondant/bien développé. Type de microstructure = Ag : Agrégée ; Mag : Microagrégée ; Ma : Massive ; MaF : Massive Fissurale ; Pe : Pelliculaire ; Aut : masse fine répartie autour des grains. C/f distribution relative = Ch : chitonique ; Ge : Géfurique ; En : Enaulique ; Porosité = Chm : en Chambre ; Fi : Fissures ; PV : Vides polyconcaves. Degré d’agrégation = P : Peu développé ; M : Moyennement développé; F : Fortement développé. Fraction grossière = Qz : Quartz ; A : Autres (runiquartz, autres minéraux, nodules ferrugineux) ; Rv : Eléments volcanoclastiques ; Pp : Pierres ponces ; Mvol : Minéraux volcaniques. Fraction fine = Ar : Argile ; Li : Limons ; And : Issu des andésites. Traits biologiques (excrémentaux) = Ench : Enchytréïdes; Ind : Indéterminés. Traits argileux = Raut : Revêtements autour de éléments volcanoclastiques ; R : Revêtements ; Re : Remplissage ; Pa : Papules – F : Fins ; E : Épais ; Cl : Clair ; Fo : Foncé ; Mf : Matériaux fins ; L : Limpide jaune à orangé ; Ml : Microlaminé ; Fe : Ferrugineux ; Fr : Fracturé/cassé ; P : Poussiéreux ; Cr : en Croissant. a = relative abundance in thin section: (●) = absent or practically absent; ● = low/few/poorly-developed; ●● = medium/frequent/moderately-developed; ●●● = high/abundant/well-developed. Microstructure Type = Ag: Aggregated; Mag: Intergrain microaggregate; Ma: Massive; MaF: Massive fissural; Pe: Pellicular grain; Aut: Single grain structure. C/f Related Distribution = Coarse/fine; Ch: Chitonic; Ge: Gefuric; En: Enaulic. Porosity = Chm: Chamber; Fi: Fissures; PV: Polyconcaves voids. Grade of Pedality (aggregation) = P: Weakly developed; M: Moderately developed; F: Strongly developed. Coarse Fraction Type = Qz: Quartz; A; Others (runiquartz, other minerals, ferruginous nodules); Rv: Volcanoclastic elements; Pp: Pumice rocks; Mvol: Volcanic minerals. Fine Fraction Type = Ar: Clay; Li: Silt; And: Andesitic origin. Biological/Excrement Type = Ench: Enchytraeids; Ind: Undeterminate. Textural/Type = Raut: Clay coating around volcanoclastic elements; R: Clay coating; Re: Infillings; Pa: Papules – F: Thin; E: Thick; Cl: Light; Fo: Dark; Mf: Thick materials; L: Limpid clay; Ml: Microlaminated; Fe: Ferruginous; Fr: Fractured/Broken; P: Dusty clay; Cr: Crescent.
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Titre Fig. 5 – Caractères microscopiques de la séquence étudiée à CDF. Fig. 5 – Microscopic features of CDF profile.
Légende A (LPNA) : limite UMiS 16/17 matérialisée par des résidus organiques orientés sub-horizontalement (flèche), dans une matrice massive riche en minéraux volcanoclastiques ; A’ : même cliché en lumière polarisée ; B : minéraux volcanoclastiques de la taille des limons formant une microstructure microagrégée, masse fine brun clair assez peu abondante, base du dépôt volcanique supérieur P1 ; C (LPNA) : la fraction fine est légèrement plus foncée et plus brune, les éléments volcanoclastiques, comme les pierres ponces (Pp), diminuent avec la profondeur ; D (LPNA) : limite UMiS 10/11 marquée par la présence de fragments végétaux non brûlés orientés sub-horizontalement ; E (OIL) : la limite UMiS 10/11 est également marquée par un changement de couleur de la matrice ; F (LPNA) : la masse fine est brun foncé à noir et la microstructure est agrégée à massive, la porosité (P) est légèrement moins développée par rapport aux UMiS supérieures ; G (LPNA) : la microstructure est massive à microagrégée avec une porosité relativement développée, les éléments volcanoclastiques présentent un revêtement pelliculaire (liseré brun foncé) ; H (LPNA) : fraction fine brun foncé, formant une microstructure massive à massive fissurale entre les constituants volcanoclastiques, la porosité (P) est très peu développée ; I (LPNA) : la fraction fine est moins abondante et s’éclaircit avec la profondeur, le liseré de fraction fine entourant les fragments volcaniques devient moins épais et s'éclaircit également de plus en plus ; J (LPNA) : matériaux volcanoclastiques (minéraux, fragments de roches), entourés par un fin liseré de fraction fine très claire formant une microstructure pelliculaire, la porosité (P) est ici très développée, dépôt volcanique inférieur P3.1. Zones d'accumulation des pollens. A: UMiS 16/17 limit marked by organics residues with a sub-horizontal orientation (arrow) in a massive matrix enriched in volcanoclastic elements; A’: same as A in XPL; B: volcanoclastic silt forming a microaggregated microstructure, with a scarce and light brown matrix; C: the fine fraction is slightly darker and browner, the volcanoclastic components, ie pumice stones (Pp), are less abundant regarding overlying UMiS; D (PPL): UMiS 10/11 limit marked by sub horizontal plant fragments; E (OIL): UMiS 10/11 limit is marked by a clear difference in matrix coloration in OIL (right); F (PPL): the fine fraction is dark brown to black, and the microstructure is aggregated to massive with a porosity (P) less developed than the overlying UMiS; G (PPL): the microstructure is massive to microaggregated, with a relatively well developed porosity, volcanoclastic components show coatings; H (PPL): dark brown fine fraction forming a massive to fissural microstructure between the volcanoclastic components, the porosity is sparsely developed; I (PPL): the fine fraction becomes less abundant and lighter with depth, and light coloured coatings around volcanoclastic minerals also become lighter; J (PPL): volcanoclastic components (minerals, rocks fragments) showing very light fine coatings forming a pellicular microstructure, pedality (P) is well developed, P3 lower volcanic deposit.1. Pollens zones accumulation.
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Titre Fig. 6 – Microphotographies des traits et des fabriques d’origine anthropique (photos prises en LPNA). Fig. 6 – Microphotographs of anthropogenic features and fabrics (photos in PPL).
Légende Microniveaux de surface (A à C). CDF ‑ A et B : figures de réorganisation des grains de sable formant la limite UMiS 9/10 ; A : incisions en forme de "V" ; B : microlitage marqué par des éléments oblongs disposés sur leur plus long côté (flèche) ; CSL ‑ C : zone appauvrie en fraction fine avec alignement (trait noir) des grains de quartz (Q) formant une ancienne surface (limite UMiS 4/5‑CSL 1). Concentrations en fraction fine : plages massives (D à F). CDF ‑ D et E ; D : relique du sol précolombien entourée de fragments de roches et de minéraux volcanoclastiques dans le niveau de ponce supérieur (P1) ; E : agrégat massif fissural marquant la limite UMiS 8/9 qui témoigne d’une ancienne surface ayant subi des contraintes mécaniques : sol travaillé et/ou piétiné ? CSL ‑ F : plages et agrégats massifs enrichis en fraction fine dans une matrice lavée où la porosité (P) est développée. Traits de bioturbation indiquant la présence d’anciennes surfaces (G à I). CDF ‑ G : chenal sub-horizontal (entouré en rouge) qui correspond au passage d’une racine ou de la faune du sol ; CSL ‑ H : microagrégation correspondant à des déjections de la mésofaune du sol (environ 50 μm, déjections d’enchytréïdes) ; CSL ‑ I : agrégat massif fissural typique des vers de terre endogés de type Pontoscolex. Surface micro-layers (A to C). CDF ‑ A and B: sand reorganisation figures that mark the UMiS 9/10 limit; A: V shape incisions; B: sand microbedding characterized by oblongs grains lying on their longer axis (arrows); CSL ‑ C: oblic alignment of leached sands (along the black line), which may form the transition between UMiS 4/5. Fine fraction concentrations (D to F). CDF ‑ D and E: massive soil fabrics; D: relict of pre-Columbian soil surrounded by volcanoclastic compounds in the upper volcanic layer (P1); E: massive soil aggregate, which marks the limit between UMiS 8/9. It may indicate a past reworked and/or trampled sub-surface layer; CSL ‑ F: massive aggregates and fabrics embedded into a leached matrix where the porosity (P) is developed. Bioturbation features (G to I); CDF ‑ G: sub-horizontal channel (circled by the red line); CSL ‑ H: typical microaggregation due to soil mesofauna (environ 50 μm, enchytraeides dejections); CSL ‑ I: faunal excremental aggregate typical of endogeic earthworm like Pontoscolex.
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Titre Fig. 7 – Microphotographies des constituants anthropiques. Fig. 7 - Microphotographs of anthropogenic components.
Légende CSL – A (LPNA) : fragment de céramique avec dégraissant minéral quartzeux (Q) sertis dans la matrice argileuse, quelques agrégats résiduels argileux plus clairs (délimités par la ligne pointillée) n’ont pas été homogénéisés ; B (LPNA) : fragment de céramique microlité (flèches) avec un dégraissant essentiellement quartzeux (Q) et de la chamotte (céramique cuite et pilée, délimitée par les pointillés) ; C (LPNA) : fragment de céramique peu cuit avec dégraissant minéral quartzeux (Q) et une orientation préférentielle des composants (flèches), et un liséré rouille pouvant correspondre à un engobe (entouré en rouge) ; CDF – D à F (LPNA) : bord d'un fragment de céramique avec un dégraissant minéral ; D : localisation des pollens (cercle rouge) ; E (LOI) : agrandissement du carré rouge, avec un fin liseré noir, probablement un engobe couvrant la matrice rouge, la différence de couleur entre la céramique orange et le sol noir adjacent est clairement visible ; F (LPNA) : pollens de Bidens pilosa L. observés à proximité du fragment de céramique. CDF – G (LPNA) : fragment de roche dont la taille, la forme et la localisation dans l’anthroposol témoigneraient d’une origine anthropique ; H et I (LPNA) : pollens de Bidens pilosa L. identifiés à gauche du fragment. CDF – J à L : agrégats de sol dont la couleur, la forme et la structure massive et microfissurée suggèrent qu'ils ont été chauffés/ brûlés ; J (LPNA) : fragment dont la forme arrondie témoigne d’un transport ; K (LOI) : même fragment que J avec un éclairage différent ; L (LPNA) : liseré qui témoigne de la chauffe. CSL (LPNA) – M : microcharbons sub-anguleux à sub-arrondis, rejet de foyer ou restes d'un brûlis ; CSL – N : charbon présentant la forme d’un os de poisson (entouré) : arête ou reste végétal « CSL – O : probable graine carbonisée dans une matrice sableuse (Q) où la porosité (P) est très développée. CSL - A (PPL): a pottery sherd with quartz mineral (Q) temper finely mixed to the clayey matrix, few lighter clayey residual aggregate (circled by the dotted lines) are not homogenised; B (PPL): micro layered (arrows) pottery sherd with a quartz temper (Q) and chamotte (crushed pottery ; circled by the dotted line); C (PPL): poorly heated pottery sherd with a mineral temper and a preferential orientation of its components (arrows), the rust-coloured fine line may indicate a slip (circled in red); CDF – D to F (PPL): a pottery lip with a mineral temper; D (PPL): location of the pollens (red ring); E (OIL): enlargement of the red rectangle, with a thin black-coloured coating over a red material, which may be a slip, the difference of matrix coloration between the pottery sherd and the adjacent matrix is very clear; F (PPL): Bidens pilosa L. pollens beside the pottery sherd. CDF – G (PPL): rock fragment that may be of anthropic origin because of its size, form and location in the anthrosol; H et I (PPL) – Bidens pilosa L. pollens identified at the left of the rock fragment. CDF – J to L: heated soil aggregates as indicated by specific colour, form, massive and fissural microstructure; J (PPL): reworked fragment as indicated by its rounded morphology; K (OIL): same aggregate as J with another lighting. CSL – M to O (PPL) – M: numerous microcharcoals that may suggest a discharge/refuse of fireplace or burning farming phase; N: charcoal with a fish bone morphology: burnt fish bone or plant charcoal« O: charcoal, which may be a burnt seed, well developed porosity (P).
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Titre Fig. 8 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CDF. Fig. 8 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CDF.
Légende A : épisode volcanique inférieur P3 (Ier siècle) et pédogénèse post-dépositionnelle ; B : occupation précolombienne sur les flancs de la Montagne Pelée (346-536 cal. AD), début de la formation de l’anthroposol par accumulation progressive des produits issus des activités humaines et des colluvions fines ; C : continuité de l'occupation précolombienne, la contemporanéité du colluvionnement et des activités humaines entraîne le développement d’une succession d’horizons de surface enfouis, générant un anthroposol archéologique cumulique ; D : épisode volcanique supérieur P1 qui fossilise l’anthroposol cumulique précolombien au XIVème siècle. 1. Dépôts volcaniques provenant du colluvionnement/érosion des flancs de la montagne Pelée ; 2. Anthroposol cumulique ; 3. Phases d'éruption volcanique ; 4. Colluvions fines : apport de sédiments et de roches volcanoclastiques ; 5. Fragments de céramiques ; 6. Charbons ; 7. Céramiques utilisées par les précolombiens ; 8. Fragments de roches probablement utilisées par les précolombiens ; 9. Zones d'habitat ; 10. Bioturbation active : flore & faune du sol ; 11. Échantillon micromorphologique. A: lower volcanic phase P3 (1st century) with post-depositional pedogenesis; B: pre-Columbian settlement (346-536 cal. AD), beginning with the formation of the anthrosol on the progressive accumulation of sediment due to human activities and fine colluviums coming from upslope; C: persistence of human occupation and penecomtemporaneous colluviation burying multiple surficial microhorizons; these processes induced the formation of a cumulic archaeological anthrosol; D: upper volcanic episode P1, which fossilize the pre-Columbian cumulic anthrosol in the 14th century. 1. Volcanic deposits from erosion/colluvium of Pelée mountain; 2. Cumulic Antrosol; 3. Volcanic eruptive phases; 4. Fine colluviums: volcanoclastics sediments and rocks transport; 5. Pottery sherds; 6. Charcoals; 7. Ceramics used by precolumbian people; 8. Rocks fragments probably used by precolumbian people; 9. Domestic area; 10. Active bioturbation: soil flore & faunal; 11. Micromorphological samples.
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Titre Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2 : descriptions micromorphologiques. Tab. 3 – Guyane, Chemin Saint Louis 1 et 2: micromorphological descriptions.
Légende Même légende Tab. 2. Same legend Tab. 2.
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Titre Fig. 9 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑1, Guyane (toutes les photos sont en LPNA). Fig. 9 – Microscopic features from the CSL‑1 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).
Légende A : masse fine brun foncé à noir, microstructure agrégée fissurale (F) ; B : plage massive fissurale dans un horizon microagrégé où la porosité (P) est développée ; C : chenal (pointillés) d'origine biologique (passage de la faune ou de la flore) dans une masse fine brune ; D : microcharbon dans une masse fine brun foncé, massive à microagrégée ; E : masse fine brun foncé, formant une microstructure massive fissurale ; F : masse fine brun foncé, répartie autour des grains de quartz (Q) et formant une microstructure pelliculaire, la porosité (P) est assez développée ; G : masse fine grise à jaune avec des revêtements empoussiérés (R) assez fréquents, en croissant orientés (flèches). A: brown to black coloured fine fraction, aggregated fissured microstructure (F); B: massive fissural blocky ped in a microaggregated horizon where pedality is developped (P); C: biological channel (circled by a dotted line) in a brown fine fraction resulting from plant roots or mesofauna burrowing; D: microcharcoals in a dark brown fine fraction, massive to microaggregated microstructure; E: dark brown fine fraction and massive fissural microstructure; F: dark brown fine fraction forming coatings around the quartz grains (Q), pedality is relatively well developed (P); G: grey to yellowish fine fraction with frequent crescent dusty clay coatings, oriented downward (R).
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Titre Fig. 10 – Caractères microscopiques de la séquence CSL‑2, Guyane (toutes les photos sont en LPNA). Fig. 10 – Microscopic features from the CSL‑2 sequence, French Guiana (all microphotographs are in PPL).
Légende A : masse fine brun foncé, microagrégée à massive fissurale avec des résidus végétaux frais (entourés par les pointillés rouges) typiques d’un horizon de surface actuel ; B : deux microcharbons fissurés (F) pris dans une masse fine brun microagrégée ; C : microesquille d’os très altérée prise dans une matrice brun, nombreux phytolithes (flèches) ; D : microcharbon fissuré (F) dans une masse fine brun foncé ; E : masse fine microagrégée brun foncé formant par endroits des agrégats plus massifs (croûtes de surface), la porosité (P) est assez développée ; F : microagrégation de la masse fine principalement autour des grains de quartz (distribution chitonique à énaulique), correspondant à des déjections de la faune du sol de type enchytréïdes ; G : masse fine brun clair à grise, répartie autour des grains de quartz (Q) et formant quelques revêtements (R) jaunes clairs. La porosité (P) est assez développée. A: microaggregated to massive fissural dark brown fine fraction, with fresh vegetal cells (circled by red doted line), typical from sub-surface modern horizon; B: two microfissured charcoals (F) embedded in a microaggregated brown fine fraction; C: weathered microbone in a brown matrix, abundant phytoliths (arrows); D. fissured microcharcoal (F) in a dark brown matrix; E: microaggregated dark brown fine fraction forming more massive soil aggregates (surface crusts), the pedality is well developed (P); F: microaggregation of fine fraction mostly around quartz grains (chitonic to enaulic distribution), aggregates of biological origin (enchytraeides excrements); G: light brown to grey fine fraction around the quartz grains (Q), forming few light yellow clay coatings (R), pedality is well developed (P).
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Titre Fig. 11 – Schéma conceptuel du mode de mise en place du sol archéologique à CSL. Fig. 11 – Conceptual schema of archaeological soil formation processes in CSL.
Légende A : première phase d'occupation (~ 2300 cal. BC) précolombienne sur dépôt alluvial ; B : seconde phase d'occupation (~ 300 cal. BC et 400 cal. AD) « longue et pérenne » ; C : abandon/non occupation du site pendant environ 500 ans ; D : 3ème et dernière phase d'occupation (~ 900-1300 cal. AD) ; E : période actuelle, anthroposol archéologique cumulique enfoui. 1. Horizon de surface bioturbé et anthropoturbé ; 2. Anthroposol cumulique ; 3. Terrasse alluviale (T4) ; 4. Roche mère ; 5. Apports de sédiments fluviatiles (crues majeures du fleuve) ; 6. Fragments de céramiques ; 7. Charbons ; 8. Céramiques utilisées par les précolombiens ; 9. Zones d'habitat ; 10. Bioturbation active : flore & faune du sol ; 11. Échantillon micromorphologique. A: first occupation period (~ 2300 cal. BC) by pre-Columbian settled; B: second phase of occupation (~ 300 cal. BC and 400 cal. AD) « long lasting »; C: phase of abandonment/non occupation during 500 years; D: third pre-Columbian settlement phase (~ 900-1300 cal. AD); E: modern period, buried dark-brown cumulic archaeological anthrosol. 1. Surficial/Surface layer bioturbated and antropoturbated; 2. Cumulic Antrosol; 3. Alluvial terrace (T4); 4. Igneous rock; 5. Sediments deposits (major floods); 6. Pottery sherds; 7. Charcoals; 8. Ceramics used by precolumbian people; 9. Domestic area; 10. Active bioturbation: soil flore & faunal; 11. Micromorphological samples.
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Pour citer cet article

Référence papier

Jeanne Brancier, Cécilia Cammas, Dominique Todisco, Anne Jégouzo, Thomas Romon et Martijn van den Bel, « Origine, caractérisation et modes d’occupation des anthroposols précolombiens : approche micromorphologique comparée de deux sites en Martinique et Guyane française », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 24 - n°3 | 2018, 301-319.

Référence électronique

Jeanne Brancier, Cécilia Cammas, Dominique Todisco, Anne Jégouzo, Thomas Romon et Martijn van den Bel, « Origine, caractérisation et modes d’occupation des anthroposols précolombiens : approche micromorphologique comparée de deux sites en Martinique et Guyane française », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 24 - n°3 | 2018, mis en ligne le 22 novembre 2018, consulté le 16 janvier 2019. URL : http://journals.openedition.org/geomorphologie/12358 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.12358

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Auteurs

Jeanne Brancier

USR 3456 LEEISA – 275 route de Montabo, BP 70620, 97334 Cayenne Cedex, France (jeanne.brancier@gmail.com). Tél : +33 (0)5 94 29 20 03.

Cécilia Cammas

UMR 5140 Archéologie des Sociétés Méditerranéennes, AgroParisTech – Av. Lucien Brétignières, 78850 Thiverval-Grignon, France (cecilia.cammas@inrap.fr).

Dominique Todisco

Département de géographie, UMR 6266 IDEES, Université de Rouen – Rue Lavoisier, 76821 Mont Saint Aignan, France (dominique.todisco@univ-rouen.fr).

Anne Jégouzo

Inrap DOM / EA929 AIHP/GEODE – Impasse de la Maucond'hui, Quartier Roches Carrées, 97232 Le Lamentin, Martinique, France (anne.jegouzo@inrap.fr).

Thomas Romon

Inrap DOM / PACEA, UMR 5199 – Route de Dolé, 97113 Gourbeyre, Guadeloupe, France (thomas.romon@inrap.fr).

Martijn van den Bel

Inrap DOM – 842 Chemin Saint-Antoine, 97300 Cayenne, Guyane, France (martijn.van-den-bel@inrap.fr).

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Droits d’auteur

© Groupe français de géomorphologie

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