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Stratigraphie du site des Peyrugues (Lot), une coupe de référence pour le dernier Pléniglaciaire en Aquitaine

Upper Pleniglacial slope dynamics and palaeoenvironments in southwestern France : the stratigraphy of les Peyrugues site
Pascal Bertran*
p. 25-44

Résumés

L’abri-sous-roche des Peyrugues, situé en bordure de la vallée du Célé (Lot, France) a livré une importante stratigraphie couvrant les 25 derniers millénaires. Cette stratigraphie permet de proposer un canevas chronologique détaillé pour la dynamique de versant et les paléoenvironnements au cours du Pléniglaciaire supérieur en Aquitaine. Elle montre que pendant le maximum de froid, entre 25 et 20 ka BP environ, la dynamique était caractérisée par des coulées de solifluxion à front pierreux comparables à celles que l’on observe actuellement dans les milieux périglaciaires peu végétalisés d’altitude, avec des températures moyennes annuelles inférieures à -1 ou -2°C. Cette dynamique a mis en place des dépôts de pente stratifiés. Deux niveaux plus organiques, interprétés comme des paléosols humifères déformés sur la pente, sont interstratifiés dans ces dépôts et datent d’environ 25 et 19-21 ka BP. Ces horizons, qui marquent de courtes phases de pédogenèse en liaison avec un climat plus humide et/ou moins froid, peuvent être corrélés respectivement avec les interstades Dansgaard-Oeschger 3/4 et 2. Pendant la période comprise entre ~ 19 et ~ 16 ka BP, la solifluxion reste active, mais probablement associée à un couvert végétal herbacé plus ou moins continu. Les dépôts prennent l’aspect d’un diamicton massif légèrement organique. L’accumulation détritique s’achève avec la chute catastrophique d’un grand volume de roche pendant l’intervalle 16-13 ka BP. Une comparaison avec les stratigraphies décrites dans les sites du Périgord indique que plusieurs phénomènes reconnus aux Peyrugues ont une valeur régionale.

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Texte intégral

11 - Introduction

2Au cours des dernières décennies, plusieurs coupes de dépôts de pente pléistocènes d’Aquitaine ont été réétudiées à la lumière des progrès récents sur la dynamique de versant dans les milieux actifs (Bertran et al., 1992 ; Bertran et al., 1995b). Ces études se sont cependant heurtées à la difficulté de dater les dépôts et l’établissement d’une stratigraphie de référence est demeurée impossible. Plus récemment, un certain nombre de sites paléolithiques ont également donné lieu à une révision stratigraphique sur les mêmes principes (Texier, 2000, 2001 ; Lenoble, 2003 ; Texier et al., 2004). L’analyse du site des Peyrugues, un site clé pour la compréhension des occupations paléolithiques pendant le dernier Pléniglaciaire en Aquitaine, s’inscrit dans cette démarche. Grâce à la possibilité de dater les vestiges archéologiques par le radiocarbone, un premier canevas chronologique pour la sédimentation de versant dans la région peut être proposé.

3L’abri des Peyrugues est situé en bordure de la vallée du Célé, petit affluent de rive droite du Lot, à proximité du bourg de Cabrerets (fig. 1). Ce site, découvert en 1984, a fait l’objet de plusieurs campagnes de fouilles sous la direction de M. Allard (SRA Midi-Pyrénées), qui a mis en évidence une succession de niveaux d’occupation paléolithiques rattachés au Gravettien, au Protomagdalénien, au Solutréen, au Badegoulien et au Magdalénien. L’abri est localisé dans la partie inférieure d’une paroi de calcaires et marnes jurassiques (Bathonien/Callovien, Astruc et al., 1992), dans la concavité d’un méandre de la rivière. Un puissant talus détritique se développe au pied de la paroi. Les coupes ouvertes à l’occasion des fouilles archéologiques permettent d’appréhender la stratigraphie des 2,5 m supérieurs du talus, qui couvre approximativement les 26 derniers millénaires.

4L’étude géologique de ce site a été entreprise dans le cadre de l’ACR intitulée «Cultures et espaces paléolithiques : mobilité et gestions des territoires des chasseurs-cueilleurs en Quercy» sous la direction de M. Jarry (INRAP Toulouse). Elle a pour principaux objectifs de documenter les mécanismes de mise en place des dépôts et leur signification paléoclimatique, mais aussi de dégager l’incidence des processus sédimentaires sur la constitution des niveaux archéologiques, à partir de l’analyse taphonomique des vestiges. Cet aspect, étudié en collaboration avec les préhistoriens en charge de l’analyse du matériel lithique, ne sera qu’effleuré dans le cadre du présent article et donnera ultérieurement lieu à de plus amples développements.

Fig. 1 : Localisation du site des Peyrugues

Fig. 1 : Localisation du site des Peyrugues

2 - Données analytiques

2.1 - Stratigraphie

5Trois principaux types de faciès sont visibles sur les coupes disponibles (fig. 2) :

  1. faciès A : dépôts stratifiés. Dans la partie inférieure des coupes, on observe des dépôts caillouteux à stratification lenticulaire en coupe frontale et relativement continue en coupe longitudinale. La stratification est marquée par l’alternance de couches caillouteuses ouvertes, qui présentent fréquemment un granoclassement vertical normal ou inverse, et de couches diamictiques (cailloutis riches en matrice limono-sableuse) brun jaune (10 YR 5/4 à 6/4), à support clastique ou matriciel, de 10 à 30 cm d’épaisseur (photo 1). La pente des couches est faible ou nulle à proximité de la paroi, puis s’accroît rapidement vers l’aval pour atteindre 22 à 25°. L’ensemble de ces dépôts, qui contiennent des industries gravettiennes et solutréennes (niveaux archéologiques 10 à 22), fait environ 2 m de puissance. Quelques niveaux de couleur brune plus sombre (10 YR 4/4 à 4/3) peuvent être distingués. Ils correspondent aux niveaux archéologiques 26/28, 30 (observés en sondage) et 12/18.

  1. faciès B : dépôts diamictiques massifs. Les matériaux précédents sont recouverts par des dépôts diamictiques de couleur brune (10 YR 4/4) qui contiennent l’industrie badegoulienne (niveaux archéologiques 5 à 9) (photo 2). A proximité de la paroi, quelques lentilles caillouteuses ouvertes d’extension métrique sont présentes ; elles disparaissent totalement vers l’aval et cèdent la place à des dépôts à stratification rudimentaire, plus ou moins caillouteux ou sableux. Dans la partie inférieure de cette unité, la stratification est plane et conforme à la pente générale. La partie supérieure présente en revanche des ondulations et des plis. L’épaisseur de cette unité dépasse 1 m dans le secteur aval du site mais ne dépasse pas une cinquantaine de centimètres près de la paroi. Quelques lentilles noires charbonneuses sont visibles à proximité de la paroi ainsi que des lits rougeâtres colorés par des oxydes de fer (M.C. Pomies, in Allard et al., 1996).

  2. faciès C : mégablocaille. Les niveaux précédents sont érodés et recouverts par une couche de blocs métriques semi-colmatés par une matrice brun jaune clair (10 YR 6/4). Les blocs présentent généralement une intense fracturation ; certains se réduisent à un assemblage de petits fragments complètement dissociés (structure «en puzzle») (photo 3). Cette couche qui nappe l’ensemble du site a une épaisseur métrique. Vers l’aval, elle tend à s’épaissir considérablement. Les blocs sont redressés et imbriqués contre la paroi.

6A ces faciès, s’ajoute une couche limono-sableuse brun foncé (10 YR 4/3), qui n’est visible en coupe que de manière discontinue au-dessus de la couche de blocs. Elle contient un niveau magdalénien (niveau archéologique 3).

7Fig 2

Photo 2 : Dépôts de pente à stratification rudimentaire (faciès B), coupe longitudinale.

Photo 2 : Dépôts de pente à stratification rudimentaire (faciès B), coupe longitudinale.

Photo 3 : Couche de blocs métriques (faciès C), coupe longitudinale. Au centre de la photo, on distingue un bloc réduit à l’état de fragments (structure en puzzle). La base de cette couche tronque les dépôts antérieurs ; elle est soulignée par un niveau sablo-limoneux de couleur claire qui correspond à une accumulation de matrice produite par la pulvérisation des blocs. La coupe fait environ 1,8 m de hauteur.

Photo 3 : Couche de blocs métriques (faciès C), coupe longitudinale. Au centre de la photo, on distingue un bloc réduit à l’état de fragments (structure en puzzle). La base de cette couche tronque les dépôts antérieurs ; elle est soulignée par un niveau sablo-limoneux de couleur claire qui correspond à une accumulation de matrice produite par la pulvérisation des blocs. La coupe fait environ 1,8 m de hauteur.

.

8.

Photo 1 : Dépôts de pente stratifiés vus en coupe longitudinale (faciès A). Des lits diamictiques riches en matrice alternent avec des lits caillouteux ouverts. La partie supérieure des premiers est très limoneuse (semelle limoneuse illuviale).

Fig. 2 : Coupe longitudinale schématique, d’après Allard et al. (1996), modifié. .

92.2 - granulométrie

10La granularité des dépôts des Peyrugues est très étendue et va des argiles à des blocs plurimétriques. La plus grande partie du matériel grossier est cependant constituée par des cailloux de petite dimension (mode entre 2 et 3 cm), dont la forme est prédéterminée par les discontinuités de la paroi. Les mesures effectuées sur 40 cailloux prélevés dans le niveau 21a donnent les valeurs suivantes : Ial (indice d’allongement moyen a/b) = 1.57, Iap (indice d’aplatissement moyen a+b/2c) = 2.30, Is (indice de sphéricité moyen (bc/a2)0,33) = 0.61. Au total, la fraction grossière (> 2 mm) représente 75 à 95 % en poids du sédiment selon les lits.

11L’analyse granulométrique de la fraction matricielle des sédiments a été effectuée par tamisage et par la méthode des pipettes d’Andreasen (Marguerie, 1988, 1990). Les principaux résultats de cette étude sont les suivants :

  • la matrice des différentes couches a une texture moyenne de sable limono-argileux ou de limon sabloargileux (fig. 3).

  • les couches correspondant au faciès B (couches 5 à 10) ont une matrice mal triée, sans mode bien marqué (fig. 4).

  • les couches correspondant au faciès A (12 à 22) présentent des courbes granulométriques plus variables, soit comparables aux précédentes, soit avec un stock sableux bien classé (mode vers 100 µm), soit encore clairement bimodales, indiquant le mélange d’un stock sableux bien classé et d’un stock limoneux fin.

2.3 - Micromorphologie

12Six lames minces ont été taillées à l’Institut de Préhistoire et de Géologie du Quaternaire à partir de blocs de sédiments imprégnés par une résine. Les échantillons proviennent des couches 5, 9-10, 11 et 22. Dans le faciès

13Fig. 3 : Données analytiques. La granulométrie est tirée de Marguerie (1988, 1990).

14dans les sols dans un contexte de cycles de gel-dégel profonds sans mouvement sur la pente. Elles sont postérieures à la mise en place des sédiments.

15certains graviers (photo 5). Ces encroûtements ne cou-

16Fig. 4 : Courbes granulométriques représentatives, d’après Marguerie (1990). Haut : faciès B ; bas : faciès A. Les numéros renvoient aux couches.

17Fig. 4 : Representative grain-size curves, from Marguerie (1990). Top : facies B, bottom : facies A. The layer numbers are indicated.

18A (dépôts stratifiés), les niveaux caillouteux à support matriciel sont caractérisés par :

  • une structure lamellaire à granulaire mal développée, avec une porosité de vésicules arrondies (photo 4). La structure lamellaire témoigne de la cristallisation de glace en lentilles dans le sédiment (Van Vliet-Lanoë, 1985). Les structures granulaires sont également d’origine cryogénique ; elles se rencontrent dans les horizons superficiels des sols soumis à des cycles de gel-dégel, où les agrégats sont déformés et arrondis par les mouvements du sol (solifluxion, cryoturbation) (Van Vliet-Lanoë, 1985 ; Francou et Bertran, 1997). Le développement médiocre de ces structures aux Peyrugues, associé à la présence d’une porosité vésiculaire, indique que le sol a subit une liquéfaction partielle. En contexte périglaciaire, une telle liquéfaction se produit lors des phases de dégel rapide du sol et s’accompagne sur la pente d’un fluage (gélifluxion).

  • des coiffes limoneuses épaisses sur les graviers, le plus souvent sur leur face supérieure mais parfois sur plusieurs faces. Ces coiffes sont typiquement observées dans les horizons éluviaux des sols en milieu périglaciaire. Elles sont liées à l’accumulation de particules limoneuses sur les éléments grossiers lors des percolations rapides qui se produisent au cours de la fonte des neiges et de la glace du sol.

  • des accumulations de grains de sables granoclassés sous certains graviers («squeletane», Van Vliet-Lanoë, 1985). Ces figures sont attribuées à la formation de glace manière quelconque. Il s’agit donc de traits hérités, qui correspondent sans doute à des encroûtements de paroi détachés par le gel avec les fragments rocheux.

  • une quasi-absence de microstructures d’origine biologique.

  • des petits fragments d’os et de charbon, de taille inframillimétrique, dispersés dans la matrice et dans les coiffes. L’abondance de ces éléments ne montre pas de variation verticale significative dans les échantillons analysés.

19Dans le faciès B (dépôts massifs), les microstructures observées sont assez proches des précédentes (photo 6) et témoignent d’une mise en place par solifluxion en contexte périglaciaire. Bien que la fraction sablo-silteuse reste très carbonatée, l’altération des graviers calcaires

20Photo 5 : Revêtement de calcite micritique microlaminée (calcin) sur un gravier calcaire (couche 9). La longueur du champ couvert par la photo est d’environ 1 cm.

21Photo 5 : Calcitic microlaminated coating on a limestone fragment (layer 9). The length of the photo is ca. 1 cm.

22Photo 6 : Microstructure lamellaire mal développée et coiffes limoneuses, couche 5. La longueur du champ couvert par la photo est d’environ 1 cm.

23Photo 6 : Platy microstructure and silt cappings, layer 5. The length of the photo is ca. 1 cm.

24semble un peu plus prononcée que dans le faciès A. Elle se marque par une brunification sur les bords et le long des fissures des graviers. De nombreuses imprégnations ferro-manganiques granuleuses, d’origine bactérienne, peuvent également être observées (photo 7).

25(fig. 5). Celle-ci est associée à des minéraux typiquement métamorphiques (andalousite, staurotide), des minéraux associés aux roches métamorphiques ou magmatiques (pyroxènes, zircon, sphène et tourmaline) et des minéraux titanés (rutile, brookite). L’ensemble de ces minéraux a une origine commune, le Massif Central, où le Célé prend sa source. Quelques différences significatives s’observent néanmoins entre le cortège livré par les alluvions du Célé et ceux provenant du site des Peyrugues. Les alluvions sont caractérisées par l’absence de clinopyroxènes (type augite verte) et la faible représentation, exception faite du zircon, des minéraux résistants (rutile, brookite, tourmaline). La présence d’augite aux Peyrugues reste difficile à cerner ; elle pourrait indiquer des apports liés au volcanisme auvergnat par voie éolienne ou par l’intermédiaire d’alluvions post-éruptives. Le taux élevé de minéraux résistants dans le site suggère en revanche une contribution de formations anciennes (calcaire, altérites ayant transité par le karst).

26Photo 7 : Concrétion ferro-manganique, couche 5. Le champ couvert par la photo fait approximativement 1 mm de longueur.

27Photo 7 : Fe-Mn hypocoating, layer 5. The length of the photo is ca.

281 mm.

2.4 - Minéralogie

29L’examen des lames minces montre que les dépôts sont composés par :

  • des éléments grossiers exclusivement calcaires.

  • une fraction sableuse plus variée, associant un cortège d’origine magmatique ou métamorphique dominant (quartz, feldspath, biotite, muscovite, hornblende) et des éléments carbonatés (< 30 % du total).

30Une analyse des minéraux lourds a également été effectuée par Berthet (1999). La composition de deux couches (11 et 22) a été examinée et comparée à celle d’alluvions du Célé. Les résultats, établis sur environ 300 grains par échantillon, indiquent une parenté indéniable entre les différents cortèges, dominés par la hornblende

31Fig. 5 : Composition minéralogique comparée (minéraux lourds) de deux niveaux des Peyrugues et des alluvions du Célé, d’après Berthet (1999).

32Fig. 5 : Heavy mineral composition of two layers of Les Perugues and the Célé alluvium, from Berthet (1999).

2.5 - MATIÈRE ORGANIQUE, CARBONATES

33La teneur en carbone organique total (COT) et en carbonates a été mesurée pour 10 échantillons au Département de Géologie et d’Océanographie (UMR 5805, Talence) à l’aide d’un analyseur Lecco CS125. Avec cet appareillage, l’incertitude sur les valeurs obtenues ne dépasse pas 3 %. Les résultats indiquent (fig. 3) :

  • une teneur en COT élevée (1,6 %) pour la couche 3 (Magdalénien) au sommet de la séquence, qui correspond à l’horizon AB d’un rendosol ;

  • des teneurs en COT moyennes pour le faciès B (dépôts massifs), comprises entre 0,3 et 0,45 % ;

  • des teneurs en COT faibles pour le faciès A (dépôts stratifiés), comprises entre 0,09 et 0,14 %. La valeur la plus haute a été obtenue pour un niveau de couleur plus sombre identifié sur le terrain (couche 12/18).

34Des fluctuations sensibles de la teneur en matière organique peuvent donc être mises en évidence dans la séquence sans que l’on puisse clairement les relier à l’anthropisation, tous les niveaux échantillonnés ayant en effet livré des occupations paléolithiques.

35Les teneurs en carbonates montrent également des fluctuations importantes. Les faibles valeurs sont à mettre en relation avec les apports de sables et de limons grossiers silicatés décelés par les analyses granulométriques.

363 - INTERPRÉTATION

373.1 - PROVENANCE DES SÉDIMENTS

38Les sédiments accumulés en pied de paroi ont été alimentés par deux sources principales : la paroi calcaire et les formations alluviales du Célé. Les mécanismes d’instabilité de la paroi surplombant le site des Peyrugues, qui donne naissance à la chute de gros volumes de roche, peuvent être classés en deux catégories, selon la nomenclature proposée par Dussauge-Peisser (2002) :

  1. le basculement de colonnes atteignant plusieurs centaines de mètres cube. Ce type d’instabilité concerne essentiellement la partie haute de la paroi, très massive, qui est affectée par de grandes fissures de décompression plus ou moins élargies par la karstification (photo 8). La fréquence du détachement de colonnes est faible : dans les coupes visibles, un seul événement de ce type, impliquant au moins 500 m3 de roche, a été enregistré au cours des 26 derniers millénaires.

  2. des ruptures de surplomb au niveau du toit de l’abri. Les blocs détachés peuvent atteindre une taille métrique et leur plus grande face correspond généralement au plan de stratification des calcaires. Ces éléments apparaissent soit comme des blocs isolés et dispersés dans les dépôts, soit comme des amas en forme de cordons discontinus subparallèles à la paroi et disposés sous le porche de l’abri, selon une configuration fréquemment observée dans les milieux naturels (photo 9 : exemple actuel pris dans les Pyrénées). Ces cordons représentent chacun au mieux quelques mètres cube de roche.

39La plus grande partie de la fraction grossière de l’éboulis est constituée de fragments de petite taille (3 à 4 cm de longueur en moyenne), dont la morphologie est contrôlée par les plans de stratification du calcaire et un réseau de

40Photo 8 : Morphologie de la partie haute de la paroi des Peyrugues. Des fissures verticales découpent une grande colonne de roche à l’aplomb de la petite galerie karstique. Le site est localisé au pied de la paroi.

41Photo 8 : View of the upper part of the rockwall. Vertical fissures determine a large rock column above the small karstic pipe. The site is located at the foot of the wall.

42Photo 9 : Petit abri à proximité de la Brèche de Roland (Pyrénées espagnoles), versant sud, 2850 m. L’alimentation du talus au pied de l’abri provient à la fois l’éboulisation de la paroi située immédiatement au-dessus et d’apports latéraux issus des cônes d’éboulis implantés à l’aplomb de couloirs très actifs. Le petit surplomb de l’abri est localement colonisé par des algues qui forment un enduit noirâtre le long des fissures et des joints de stratification. Les suintements le long de ces discontinuités assurent une bonne alimentation en eau de la partie inférieure de la paroi et favorisent la gélifraction. Une partie des petits débris produits est stockée de façon transitoire sur la paroi au niveau d’un petit ressaut formé par un banc plus résistant. La pente du talus, faible le long de la paroi (5 - 8°) s’accroît rapidement vers l’aval et atteint 32-34°. Des blocs volumineux parsèment le talus ; on note cependant que la zone faiblement pentue localisée immédiatement contre la paroi et protégée des chutes de blocs par le plafond de l’abri est dépourvue d’éléments grossiers. Ce type de configuration est commun dans le secteur étudié et sert de «structure d’accueil» pour les bivouacs. Il donne probablement une bonne idée du site des Peyrugues pendant le Pléniglaciaire. Le mauvais granoclassement longitudinal semble en grande partie dû au fait qu’une partie des chutes se produit alors que le manteau neigeux est important et limite le roulement des blocs vers le bas du versant.

43Photo 9 : Small shelter close to the Brèche de Roland (spanish Pyrenees), south-facing slope, 2850 m. The talus forms as a consequence of debris accumulation by rockfall and by slope dynamics on lateral debris cones. Seepage out of the fissures ensures a good water alimentation of the lower part of the wall and favours gelifraction. The talus slope is between 5 and 8° along the wall, and rapidely increases to 3234° a few meters away. Large blocks are scattered on the talus, except on the gently sloping surface beside the wall. Such a pattern is common in the study area. It gives probably a good idea of the ‘Les Peyrugues’ site during the Pleniglacial. The poor longitudinal size sorting of the debris on the talus slope is thought to be due to the influence of the snow cover, that impedes downslope rolling of the blocks.

44fissures très dense. Des fissures ouvertes subparallèles à la surface de la roche, sans doute en grande partie créées par des lentilles de glace de ségrégation, sont notamment bien visibles en fond d’abri sur les portions de paroi verticales dégagées par la fouille. Dans la partie concave de l’abri, constituée de calcaires et de marnes en petits bancs bien alimentés en eau (de nombreux suintements sont actuellement visibles au niveau des joints de stratification, où ils donnent naissance à des concrétionnements travertineux), cette production de petits débris est l’unique mode de dégradation de la paroi. De ce fait, les sédiments du fond de l’abri sont beaucoup moins hétérométriques que ceux situés à l’avant du talus.

45Les données granulométriques et minéralogiques, notamment le caractère bien classé de la fraction sableuse et l’abondance de minéraux originaires du Massif Central, suggèrent que la matrice des dépôts a une origine mixte, liée à la fragmentation du calcaire mais aussi à des apports issus des alluvions du Célé. En l’absence de figures sédimentaires typiquement alluviales et de l’altitude élevée du site par rapport au lit de la rivière (+ 25 m), des apports alluviaux directs (crues) sur le site semblent pouvoir être exclus. Un transport éolien de particules prélevées dans la plaine du Célé est en revanche vraisemblable.

463.2 - DYNAMIQUE SÉDIMENTAIRE

3.2.1 - Faciès A : dépôts de pente stratifiés

47Dans les dernières décennies, les mécanismes de stratification des dépôts de pente ont fait l’objet de nombreux travaux. Ces travaux indiquent que, dans la grande majorité des milieux actifs étudiés, la stratification est liée à la dynamique de redistribution des débris sur le talus après leur chute (Van Steijn et al., 1995). En d’autres termes, la superposition de couches de granularité différente ne reflète pas des fluctuations dans la production de débris par la paroi, mais les mécanismes de transport des débris sur la pente. Les variations de texture peuvent être dues soit à l’intervention de processus sédimentaires distincts, par exemple des coulées de débris alternant avec des avalanches de neige chargée, soit au tri des débris au cours de leur transit sur la pente sous l’action de processus comme le ruissellement ou la cryoexpulsion.

48Parmi tous les modèles proposés, celui des coulées de solifluxion à front pierreux décrit par Francou (1988) et Bertran et al. (1993, 1995) permet le mieux d’expliquer les principales caractéristiques sédimentologiques des dépôts observés aux Peyrugues. La solifluxion est une lente reptation du sol typique des milieux périglaciaires, qui affecte les sols sur quelques dizaines de centimètres d’épaisseur. Elle est provoquée par les alternances de gonflement et d’affaissement du sol liés à la cristallisation de glace en lentilles (cryoreptation), par le soulèvement et la reptation des graviers dus à la formation d’aiguilles de glace en surface (pipkrakes), ainsi que par les déformations liées à la sursaturation en eau du sol au dégel (gélifluxion) (Washburn, 1979 ; Harris et al., 1993). La solifluxion donne naissance à des coulées ou des banquettes qui progressent sur les versants à une vitesse de quelques centimètres par an (photo 10). Dans les milieux faiblement végétalisés, la cryoexpulsion, c’est-à-dire l’éjection progressive des cailloux vers la surface par le gel, conduit à la formation de fronts pierreux et de pavages à la surface des coulées. L’empilement de coulées successives génère des dépôts stratifiés, constitués par une alternance de couches diamictiques, correspondant au cœur des coulées, et de couches caillouteuses ouvertes qui représentent les pavages et les fronts enfouis (photo 11).

49Les principales figures sédimentaires caractéristiques de ces mécanismes sont :

50- une stratification relativement continue en coupe longitudinale, mais plus lenticulaire en coupe frontale. La

51Photo 10 : Coulée de solifluxion à front pierreux, Andes de Bolivie, 5100 m.

52Photo 10 : Stone-banked solifluction lobe, Bolivian Andes, 5100 m.

53Photo 11 : Coupe dans des dépôts stratifiés édifiés par l’empilement de coulées de solifluxion à front pierreux, Andes de Bolivie, 4900 m.

54Photo 11 : Cross section in stratified slope deposits formed by stonebanked solifluction lobes, Bolivian Andes, 4900 m.

55largeur des unités riches en matrice visible en coupe correspond approximativement à celle des coulées. L’organisation des dépôts des Peyrugues est très similaire à celle décrite dans des coulées de solifluxion à la Mortice dans les Alpes méridionales par Bertran et al. (1995a) (fig. 6).

  • la présence de granoclassements verticaux bien développés dans les lits caillouteux ouverts. Ces granoclassements sont soit de type inverse (les cailloux les plus grossiers sont situés au sommet du lit), en liaison avec l’effet de tamis qui se produit dans les pavages, soit de type normal et proviennent alors de l’enfouissement des fronts des coulées. Des telles figures sont communes dans les dépôts des Peyrugues.

  • un enrichissement en limon au sommet des lits riches en matrice, lié aux percolations importantes qui se produisent au cours de la fonte des neiges et de la glace du sol («semelle limoneuse»). Aux Peyrugues, ces accumulations limoneuses sont bien développées et ont été pour certaines individualisées dans la stratigraphie archéologique (par exemple, le niveau 9c). Des coiffes limoneuses sur les cailloux, dont l’origine est similaire, sont également visibles, tant à l’échelle du terrain qu’à l’échelle microscopique.

  • localement, un débit en feuillets (structure lamellaire) des lits riches en matrice, qui témoigne de la cristallisation de glace en lentilles dans le sol. L’examen microscopique d’échantillons des Peyrugues montre que ces structures ont été partiellement détruites par une liquéfaction du sol pendant les dégels. A l’échelle du terrain, il n’a pas été observé de profil cryogénique clair, marqué par une croissance de l’épaisseur de la structure lamellaire en profondeur, comme à La Mortice et dans de nombreux sols périglaciaires soumis à des gels profonds (Van VlietLanoë, 1985). Il est probable que cela soit dû au caractère très drainant des dépôts, seule la couche superficielle alimentée en eau par les précipitations et la cryosuccion étant le siège d’une ségrégation de glace significative (cf. Matsuoka, 1996).

sation des dépôts, B – Principaux mécanismes.

Fig. 6 : Stratified deposits due to stone-banked solifluction lobes, from Bertran et al. (1995a). A – General architecture of the deposits, B – main processes.

privilégiée (fabrique linéaire), conforme à la pente des dépôts. Fig. 7 : Fabric of the stones in layer 20a. Equal-area stereogram, lower hemisphere. Each dot represent a stone long axis. The axes are clustered (linear fabric) along the slope.

  • une disposition imbriquée des cailloux (leur pendage est plus faible que celui des strates) et une orientation préférentielle de leur grand axe dans la pente (fabrique linéaire). Les mesures d’orientation et de pendage des cailloux allongés faites dans le lit 20a indiquent que cette orientation préférentielle est très bien marquée (fig. 7). Différents tests de fabriques ont également été réalisés sur le matériel archéologique à partir du plan des niveaux (Allard et al., 1996). Les valeurs d’orientation ont été groupées par classe de 10° et reportées sur des histogrammes circulaires. Deux niveaux archéologiques ont été testés, la couche 18 (Protomagdalénien) et la couche 12a˝ (Solutréen inférieur). Dans le cas de la couche 18, où l’ensemble de la zone fouillée a été pris en considération, soit environ 36 m2, la distribution des orientations (107 objets mesurés) est clairement plurimodale (fig. 8). De ce fait, l’intensité de l’orientation (paramètre L, Curray, 1956) est relativement basse (~ 19 %). Le test de Rayleigh montre cependant que la distribution ne peut pas être assimilée à une distribution aléatoire (p < 0,05). Trois pics d’orientation s’individualisent ; ils sont voisins de la pente générale de la couche. Ceci suggère que des orientations préférentielles locales des objets sont présentes, chacune en relation avec une ou plusieurs des coulées de solifluxion telles qu’elles sont proposées sur le plan interprétatif (fig. 9). Le fait de rassembler au sein d’un même échantillon ces différentes unités dynamiques est vraisemblablement à l’origine du caractère plurimodal de la distribution des orientations. Pour la couche 12a˝, la surface analysée est plus restreinte, soit environ 15 m2.

56Fig. 8 : Histogrammes circulaires des orientations. Couches 18 et 12a˝ - vestiges archéologiques mesurés sur les plans de fouille, couche 20a - cailloux.

57Fig. 8 : Circular histograms of the orientation of stones and artefacts. Layers 18 and 12”a – artefact orientation measured on the maps of the archaeological levels, layer 20a – stones.

58Fig. 9 : Interprétation de la distribution des blocs dans le niveau 18 (plan d’après Allard et al., 1996). Les blocs provenant de l’effondrement du surplomb de l’abri s’organisent en arcs de cercles, correspondant à des fronts de coulées de solifluxion. Fig. 9 : Interpretation of the spatial distribution of the blocks in layer 18 (map from Allard et al., 1996). The blocks, that come from the collapse of the shelter roof, form bow-like structures corresponding to the fronts of solifluction lobes.

59qui est voisine de la pente. Une telle orientation préférentielle n’a jamais été observée dans des sites archéologiques non perturbés (Bertran et Lenoble, 2002) ; elle entre en revanche dans le champ des valeurs connues pour la solifluxion. L’hypothèse de transformations importantes de la répartition originelle des vestiges par la dynamique de versant apparaît donc très vraisemblable (Lenoble et al., 2003). La configuration observée pour les cailloux de la couche 20a, caractérisée par une orientation préférentielle très marquée (L = 64 %), est en relation avec la petite taille de la zone analysée, soit moins d’1 m2.

60D’autres figures visibles aux Peyrugues sont également typiques d’une dynamique de solifluxion. Il s’agit :

  • de figures de fauchage. Dans les dix premiers centimètres de la paroi, les diaclases sont très ouvertes et s’incurvent en direction de la pente. Les débris libérés s’orientent progressivement dans le plan de stratification.

  • d’ostioles flués sur la pente. De gros blocs effondrés du toit de l’abri sont visibles en coupe au sommet de la couche 12. A l’aval de ces blocs, apparaît une lentille exclusivement constituée de produits matriciels, tandis qu’à l’amont se développe une couche caillouteuse épaisse (photo 12). L’imbrication des cailloux y est très marquée. De telles figures sont connues en milieu actif (photo 13). Les blocs volumineux ancrés dans le sol ont une vitesse plus faible que celle des petits cailloux qui constituent le pavage superficiel. Ceux-ci ont donc tendance à être freinés et à se bloquer derrière les gros éléments. A l’aval des blocs en revanche, la matrice affleure en surface et forme un ostiole sous l’effet du gonflement cryogénique. Des configurations voisines sont également observées à l’aval des fronts grossiers des coulées.

61Photo 12 : Détail de la coupe longitudinale est. Un lit exclusivement constitué de produits fins (lit matriciel) apparaît à l’aval de blocs effondrés du surplomb. Il correspond vraisemblablement à un ostiole flué.

62Photo 12 : Close-up of the eastern longitudinal section. A layer almost exclusively composed of fine-grained material can be seen downslope of the blocks. This layer probably corresponds to a mudboil.

63Dans la zone à pente presque nulle située le long de la paroi, des polygones triés ont également été observés à la surface de la couche 22 (photo 14). Ils se caractérisent par des taches de matériel à texture fine de 30 à 40 cm de diamètre environ entourées de cloisons dans lesquelles se concentrent les éléments de la taille des cailloux. Ces derniers sont souvent en position subverticale. Il est probable que ces polygones élémentaires soient inclus dans des unités polygonales de plus grande taille, si l’on en juge d’après les plans de fouille. Un passage latéral entre des polygones triés sur les zones plates et des coulées à front pierreux sur le talus, comme cela s’observe fréquemment dans les milieux périglaciaires actuels, peut être proposé.

64Le schéma dynamique général que l’on peut donc reconstituer pour la mise en place du faciès A est le suivant (fig. 10) :

65Photo 13 : Figures de blocage des débris rocheux à l’arrière de blocs ancrés peu mobiles sur un versant de solifluxion, Andes de Bolivie, 5200 m. La matrice réapparaît en surface à l’aval des blocs. Photo 13 : Stone accumulation against large, less mobile blocks on a solifluction slope, Bolivian Andes, 5200 m.

66- sous l’action de la gélifraction, la paroi libère de nombreux fragments rocheux. La zone située au fond de l’abri, constituée de calcaires et de marnes en petits bancs et bien alimentée en eau, produit essentiellement des éléments de petite taille, tandis que le surplomb libère des blocs volumineux, qui s’accumulent préférentiellement à l’avant de l’abri. Des apports de sables fins éoliens con-

67Photo 14 : Vue en plan du niveau 22 à proximité de la paroi. Les cailloux forment les cloisons de petits polygones triés. Le briquet (5 cm) donne l’échelle.

68Photo 14 : Plan view of level 22 beside the wall. The stones form small sorted polygons. The scale is given by the lighter (5 cm).

69Fig. 10 : Schéma de la dynamique sédimentaire pendant la mise en place du faciès A (Gravettien - Solutréen).

70Fig. 10 : Schematic sedimentary processes during facies A deposition (Gravettian – Solutrean).

71tribuent également pour une part importante à la sédimentation. Ces sables proviennent vraisemblablement du vannage par le vent des alluvions du Célé, qui devait avoir un lit très large parcouru par de nombreux chenaux (rivière en tresse) et devait offrir à la déflation de grandes surfaces couvertes de sédiments meubles facilement mobilisables. Dans les milieux périglaciaires actuels, une grande partie du transport de particules par le vent s’effectue en hiver et forme des accumulations mélangées à de la neige (dépôts nivéo-éoliens) (Lea, 1990 ; Lewkowicz, 1998). L’accumulation de la neige est souvent favorisée au pied des parois et notamment dans les abris sous roche, où la vitesse du vent chute brutalement, formant ainsi des congères. La fonte de ces congères en début de période estivale permet une bonne humectation du sol au pied de l’abri et favorise l’action des processus périglaciaires sur le talus.

72- sous l’influence de processus de versant typiques des milieux périglaciaires, un transit vers l’aval et une réorganisation des débris se produit au fur et à mesure de l’accumulation des éboulis sur le talus. Dans les zones peu pentues le long de la paroi, se forment des polygones triés. A l’avant, les polygones se déversent sur la pente et donnent naissance à des coulées de solifluxion à front pierreux. Les gros blocs tombés sous le porche de l’abri, moins mobiles que les éléments de plus petite taille, tendent à freiner le transit des débris vers l’aval. Dans le contexte du site, qui a été fréquenté de manière récurrente par les paléolithiques, il est vraisemblable que la disposition des blocs soit le reflet de phénomènes à la fois naturels et anthropiques. Dans le niveau 22, les blocs forment un unique arc de cercle, relativement régulier, qui délimite contre la paroi une zone de forte concentration en vestiges archéologiques (Allard et al., 1999). Il semble donc que les blocs tombés sur le talus aient été réagencés par les occupants de manière à former un petit muret. Ce muret paraît n’avoir été que faiblement perturbé par les processus naturels postérieurs à l’occupation humaine. Dans les autres niveaux archéologiques, l’organisation des blocs indique leur redistribution sur la pente par la solifluxion. Ils forment en effet une série d’amas en arc de cercle séparés par des zones dépourvues d’éléments grossiers, qui correspondent vraisemblablement à des fronts de coulées (fig. 9).

73Les niveaux de couleur brune interstratifiés dans ces dépôts (12, 26/28 et 30) sont interprétés comme de petits horizons humifères déformés par la solifluxion. Ils seraient associés à des phases de pédogenèse relativement brèves interrompant la dynamique périglaciaire et correspondent à des périodes où les apports de sables fins silicatés éoliens sont les plus faibles. Ceci résulte sans doute d’une moindre disponibilité de matériaux facilement remobilisables dans le lit du Célé, en raison d’un changement du régime de la rivière (raréfaction des crues et formation d’un pavage de déflation sur les dépôts) et/ ou d’une fixation des alluvions par la végétation. Les niveaux profonds, n’étant plus accessibles au moment de l’étude, n’ont pu faire l’objet d’études complémentaires.

3.2.2 - Faciès B : Dépôts de pente mal stratifiés

74La pente médiocre, comprise entre 2 et 22°, l’abondance de la matrice (support localement matriciel), l’imbrication et l’orientation préférentielle des cailloux dans la pente, enfin, la présence de coiffes limoneuses sur les blocs indiquent que cette couche résulte d’une redistribution des débris éboulisés par une dynamique de solifluxion. Sur la coupe longitudinale, une lentille sablo-graveleuse triée est visible ; elle correspond vraisemblablement au colmatage d’une rigole créée par du ruissellement. L’aspect relativement massif des dépôts est interprété comme le résultat d’une accrétion progressive liée à une solifluxion en nappe. Cette dynamique caractérise actuellement les versants périglaciaires affectés de manière dominante par des cycles de gel-dégel très superficiels, principalement en exposition sud dans nos régions. A l’étage périglaciaire proprement-dit, ce type de solifluxion est associé avec des figurés superficiels de type sols striés généralement bien développés. Dans la zone de transition avec l’étage alpin, la solifluxion en nappe se généralise sur la plupart des versants. Le transit des débris, en grande partie dû à l’action des pipkrakes, est plus ou moins perturbé par les touffes de végétation, qui s’organisent en terrassettes lorsque la pente est forte. Les coupes faites dans ces versants montrent toujours un faciès massif ou une stratification rudimentaire, avec parfois des lentilles de sables ruisselés ou de minces lits organiques (photo 15). La couleur brune de ces dépôts provient de la matière organique produite par la végétation herbacée. Les dépôts visibles aux Peyrugues s’apparentent beaucoup à ces faciès. Ils contiennent également une teneur en carbone organique significative. L’examen à l’échelle microscopique ne permet pas de mettre en évidence de traces d’activité de la macrofaune du sol, probablement parce qu’elles ont été détruites par les cycles de gel-dégel ultérieurs. En revanche, les concrétions ferro-manganiques liées à l’activité microbiologique sont nombreuses ; elles indiquent des périodes d’engorgement temporaire du sol, probablement au moment de la fonte des neiges.

75Par comparaison avec les observations faites dans les abris à l’étage alpin des Pyrénées, le schéma dynamique suivant peut être proposé :

  • en pied de paroi, se développe une zone de talus peu pentue où s’accumulent les débris libérés par la gélifraction. Les fragments rocheux forment des taches caillouteuses centrées sous les secteurs les plus productifs de la paroi. Ces taches sont séparées par des zones colonisées par la végétation herbacée (photo 16 : exemple pyrénéen actuel). En coupe, les dépôts présentent une stratification lenticulaire.

  • à l’avant de l’abri, les taches d’éboulis se réduisent et des terrassettes ou des lobes de solifluxion sous pelouse apparaissent. Les dépôts deviennent massifs.

76Les données granulométriques montrent par ailleurs que, comme pour les autres niveaux humifères, les apports de sables fins éoliens se sont considérablement affaiblis pendant la mise en place du faciès B.

3.2.3 - Faciès C : Couche de blocs métriques

77Cette couche provient de l’effondrement d’un pan de paroi, lié au basculement d’une colonne comme celle que l’on observe actuellement en cours de formation au-dessus du site. Une zone déprimée dans la paroi à

78Photo 15 : Coupe dans les dépôts de versant dans la partie supérieure de l’étage de la puna, Andes de Bolivie, 4800 m. Ces dépôts à stratification très rudimentaire sont liés à l’interaction entre une dynamique de reptation provoquée par les cycles de gel-dégel superficiels et la végétation. Ils surmontent des dépôts stratifiés plus anciens caractéristiques de l’étage périglaciaire. La coupe fait environ 1 m de hauteur.

79Photo 15 : Cross section in slope deposits at the upper altitudinal limit of the puna-type vegetation, Bolivian Andes, 4800 m. The crude stratification is due to the interaction between frost-induced soil creep and vegetation. These deposits overlay older stratified debris that typify the periglacial semi-desert at higher elevation. The height of the section is ca. 1 m.

80Photo 16 : Abri-sous-roche dans le vallon d’Estaubé, Pyrénées françaises, vers 1900 m d’altitude. La paroi produit relativement peu de débris. Le sol est partiellement colonisé par la pelouse alpine, qui s’organise en terrassettes sur la pente.

81Photo 16 : Rockshelter in the Estaubé valley, French Pyrenees, ca. 1900 m. Rockfall is moderate and the discontinuous herbaceous vegetal cover displays a step-like relief on the slope (terracettes).

82l’aplomb de l’abri des Peyrugues peut correspondre à la cicatrice d’arrachement.

83L’extension de la couche de blocs dépasse largement les limites de la fouille. Un mégabloc d’environ 400 m3 appartenant vraisemblablement à la même unité stratigraphique est visible à l’aval du site, approximativement à mi-pente du talus. Il permet d’estimer le volume de roche impliquée dans l’effondrement à 500 m3 au minimum. La chute de la colonne a provoqué la formation d’un cratère d’impact (fig. 11), dont le rebord amont est visible dans l’angle nord-est de la zone fouillée. Ce cratère entaille l’ensemble des couches badegouliennes et solutréennes. Plusieurs figures indiquent qu’après l’impact initial, une partie des fragments issus de la pulvérisation de la colonne ont reflués vers l’amont et se sont bloqués contre la paroi. Ces figures consistent en une imbrication des blocs et un cisaillement vers l’amont des couches archéologiques situées sous les blocs. Le cisaillement, qui affecte les sédiments antérieurs à l’effondrement sur une trentaine de centimètres d’épaisseur, se marque par des plis déversés vers l’amont, des injections de sédiments fins à la base de la couche de blocs et des ondulations des couches archéologiques (fig. 12).

84La matrice d’origine cataclastique, c’est-à-dire liée à la fragmentation pendant l’impact et aux chocs entre les blocs lors de leur dispersion sur le talus, est peu abondante et ne colmate que partiellement la porosité interstitielle. Un niveau plus riche en matrice est cependant visible à la base de cette couche. Il résulterait d’un effet de tamis (infiltration des fines entre les blocs au cours de la mise en place de la couche de débris) ainsi que de l’érosion et de l’assimilation partielle des dépôts antérieurs (Yarnold, 1993 ; Bertran, 2003). Une structure en puzzle, caractérisée par une fragmentation intense de certains blocs dont les contours restent néanmoins reconnaissables, s’observe en de nombreux points. L’ensemble de ces structures, typiques des avalanches rocheuses, suggère que la mise en place de cette couche résulte d’un mouvement en masse de type écoulement granulaire (Hsü, 1975 ; Campbell et al., 1995).

85Fig. 11 : Mécanismes impliqués dans la mise en place de la couche de blocs métriques (faciès C).

86Fig. 11 : Schematic sedimentary processes during facies C (block layer) formation.

87Fig. 12 : Déformations liées au cisaillement des couches archéologiques provoqué par l’avalanche rocheuse.

88Fig. 12 : Deformation of the archaeological layers due to shearing by the rock avalanche.

- DATATIONS ET DONNÉES PALÉOCLIMATIQUES

89De nombreuses datations radiocarbone SMA ont été effectuées sur les différents niveaux archéologiques et permettent de cerner assez précisément la chronologie des dépôts. D’une manière générale, les dates reflètent correctement la chronologie relative établie sur des critères stratigraphiques (fig. 13). Dans le détail, on constate cependant un certain nombre d’inversions : ainsi par exemple, le niveau archéologique 6 est environ un millénaire plus vieux que le niveau 7, en contradiction avec la stratigraphie. Une inversion similaire est également observée pour les niveaux 5b et 5x. Il est probable que ces inversions soient dues aux perturbations associées aux mécanismes d’enfouissement des niveaux archéologiques par les processus périglaciaires, comme cela a été suggéré pour d’autres sites (Texier, 2001). Dans le cas des niveaux 5b et 5x, des perturbations provoquées par la mise en place de l’avalanche rocheuse peuvent être suspectées. Pour le niveau 3, seule la date la plus récente est jugée compatible avec les données archéologiques. Les deux dates plus anciennes pourraient provenir de vestiges en position secondaire, remaniés par l’avalanche rocheuse.

90Malgré ces difficultés, l’ensemble des dates permet de proposer le canevas chronostratigraphique suivant. Le faciès A (dépôts de pente stratifiés) a un âge compris entre 25,3 ka BP (niveau archéologique 26) et 18,6 ka BP (niveau 9b). Il couvre donc la période du maximum de froid du dernier pléniglaciaire (27-21 ka BP) (fig. 14). Les coulées à front pierreux caractérisent actuellement l’étage nival des montagnes des latitudes basses et moyennes. Différentes études ont montré qu’elles apparaissent lorsque la température moyenne annuelle est inférieure à -1 ou -2°C, dans des environnements où la végétation est très réduite, en contexte de pergélisol ou de gel saisonnier (Harris, 1982 ; Bertran et al., 1995a). Dans les régions continentales d’Asie, où la végétation peut se développer à des températures moyennes annuelles plus basses en raison du moins grand nombre de cycles de gel-dégel pendant la saison végétative, ces

91Fig. 13 : Distribution des dates 14C en fonction de la stratigraphie. Les inversions de dates ou les dates apparemment aberrantes sont indiquées par des flèches.

92Fig. 13 : Stratigraphic distribution of the radiocarbon dates. Inversions and apparently aberrant dates are indicated by arrows.

93Fig. 14 : Dates 14C des occupations paléolithiques des Peyrugues (d’après Allard et al., 1996) et données paléoclimatiques (courbe du δO18 dans la carotte de glace GRIP (Groenland) et courbe de l’abondance du foraminifère Neogloboquadrina pachyderma dans la carotte marine VM23-081, d’après Bond et Lotti, 1995). OIS : stades isotopiques, H : événements de Heinrich. Les périodes les plus froides sont indiquées par des δO18 très négatifs et de forts pourcentages de N. pachyderma.

94Fig. 14 : 14C dates of the palaeolithic occupations at Les Peyrugues (from Allard et al., 1996) and palaeoclimatic data (δ18O in the GRIP ice core, Greenland, and abundance of the foram Neogloboquadrina pachyderma in the VM23-081 marine core, from Bond and Lotti, 1995). OIS : isotopic stage, H : Heinrich event. The coldest periods are indicated by strongly negative δ18O values and high N. pachyderma amounts.

95formes n’apparaissent que dans des milieux sensiblement plus froids. Des dépôts de pente stratifiés comparables ont été décrits dans de nombreux autres talus d’Aquitaine et du Massif Central, en contexte archéologique (Bertran, 1994 ; Texier, 2001) ou non (Bertran et al., 1992).

96Les horizons humifères 12/18 et 26/28 ont un âge respectif voisin de 19-21 ka BP et 25 ka BP. Ces dates permettent de proposer une corrélation avec les interstades Dansgaard-Oeschger 2 et 3/4 identifiés dans les enregistrements isotopiques glaciaires (Grousset, 2001).

97Le faciès B (dépôts de solifluxion à stratification rudimentaire) s’est mis en place dans l’intervalle 18,6 ka BP (niveau 9b) / 15,9 ka BP (niveau 5b). Il correspond à la légère amélioration climatique qui intervient entre le pic de froid du dernier glaciaire et le Dryas ancien. Ce faciès, attribué à une solifluxion en nappe, serait associé à une colonisation du site par une végétation herbacée discontinue. Le type d’environnement contemporain de l’occupation badegoulienne du site correspondrait ainsi à celui que l’on rencontre actuellement dans la partie haute de l’étage alpin dans les montagnes des latitudes moyennes.

98Le faciès C, lié à l’écroulement d’un pan de la paroi surplombant le site, est daté de l’intervalle 15,9 ka BP (Gif A.95450, niveau archéologique 5b) / 13,0 ka BP (Gif 7592, niveau archéologique 3). Ce faciès n’a pas de signification climatique particulière. Les phénomènes déclenchant peuvent en effet être variés : dégradation progressive des caractéristiques mécaniques de la roche, séisme, augmentation des pressions d’eau interstitielle... (Dussauge-Peisser, 2002). On peut cependant remarquer qu’aux Peyrugues, cet événement correspond au Dryas ancien, période qui fut marquée par une phase très froide, l’événement de Heinrich H1 (vers 14,5 ka BP : Grousset, 2001). Il est possible que la formation de glace en profondeur dans les sols et les massifs rocheux pendant cette phase ait été à l’origine de l’écroulement.

995 - COMPARAISON

100AVEC D’AUTRES SITES AQUITAINS

101De nombreux sites paléolithiques aquitains situés en abris ou sous un porche de grotte ont fait l’objet d’une révision stratigraphique au cours de la dernière décennie et peuvent servir d’éléments de comparaison. Ces études ont en particulier montré que pendant le dernier Pléniglaciaire, la dynamique de sédimentation dans ce type de milieu était dominée par l’éboulisation, la solifluxion et le ruissellement, en association variable suivant les conditions stationnelles (Texier, 2000, 2001 ; Lenoble, 2003 ; Texier et al., 2004). En exposition sud, ce qui est le cas pour une majorité des sites étudiés, les dépôts de solifluxion sont généralement massifs et peuvent être interprétés comme des matériaux essentiellement mis en place par reptation pelliculaire en liaison avec des cycles gel-dégel superficiels dominants. C’est notamment le cas à Laugerie Haute (photo 17). En exposition nord, comme

102Photo 17 : Coupe de Laugerie Haute Ouest (Dordogne). Les niveaux humifères de couleur sombre dans la partie supérieure de la coupe contiennent des industries solutréennes. Ils alternent avec des dépôts diamictiques brun jaune, déposés par une solifluxion en nappe. La hauteur de la coupe fait environ 2,5 m. Photo 17 : Cross section of Laugerie Haute Ouest (Dordogne). The humus-rich horizons in the upper part of the stratigraphy have delivered Solutrean lithic assemblages. These horizons are separated by yellow brown, diamictic layers that have been deposited by sheet-like solifluction. The height of the section is ca. 2.5 m.

103aux Peyrugues et peut-être à l’Abri du Facteur, si l’on en croît les descriptions faites par Laville (1975, p. 250), des dépôts stratifiés liés à des coulées de solifluxion à front pierreux se mettent en place. Dans les deux sites, ces couches contiennent du Gravettien et se placent au sein du maximum glaciaire (27-21 ka BP). On retrouve là l’opposition entre adrets et ubacs classiquement décrite dans les milieux périglaciaires actuels. Ces dépôts indiquent qu’au cours des phases les plus froides et sèches du Pléniglaciaire, les massifs calcaires du nord de l’Aquitaine étaient caractérisés par des environnements périglaciaires à couvert végétal très discontinu.

104L’un des traits marquants de la stratigraphie des différents sites est la présence de couches colorées par de la matière organique, de couleur brune plus ou moins sombre, interstratifiées dans des matériaux détritiques plus clairs, de couleur brun jaune. Depuis le siècle dernier, tous les auteurs ont considéré que cette matière organique avait une origine anthropique et qu’elle provenait de la dégradation des déchets amenés par les hommes sur leur habitat. Différents arguments suggèrent que cette hypothèse n’est valable que très partiellement et que la matière organique témoigne d’un couvert végétal naturel. Les couches brunes doivent donc être considérées comme des horizons humifères enfouis. Les arguments qui fondent cette interprétation sont les suivants :

  1. Anthropisation et présence de matière organique sont des phénomènes clairement dissociés. Des couches humifères ont été observées dans des dépôts de pente calcaires sans témoignage d’occupation humaine. Les analyses faites sur la coupe de Verteuil en Charente (Bertran et al., 1992) indiquent que les teneurs en matière organique sont globalement faibles probablement en raison de sa minéralisation progressive au cours du temps. Néanmoins, les valeurs sont un peu plus élevées dans les horizons bruns (1,3-1,4 %, méthode Anne) que dans les autres niveaux (1-1,2 %). La photo 18 montre l’exemple d’une coupe de grèzes du Périgord dans lesquelles de tels horizons apparaissent. A l’inverse, des occupations humaines ont été trouvées dans des couches sans matière organique décelable sur le terrain. C’est par exemple le cas pour le Protosolutréen de Laugerie Haute et le Gravettien des Peyrugues.

105Photo 18 : Coupe des Chauzes (Dordogne). On distingue plusieurs niveaux colorés en brun par de la matière organique interstratifiés dans des grèzes litées de couleur brun jaune clair. Photo 18 : Les Chauzes section (Dordogne). Brown, organic matterstained horizons are interstratified in light yellow brown slope deposits (‘grèzes litées’).

  1. Les quelques niveaux qui ont fait l’objet d’une analyse à l’échelle microscopique (Grotte Vaufrey : Courty, 1988, Le Roc de Marsal : Couchoud, 2003, Laugerie Haute Ouest, Les Jamblancs : données non publiées) montrent i) une altération des clastes calcaires plus prononcée que dans les couches détritiques de couleur claire et une décarbonatation partielle de la matrice, ii) la présence de bioturbations (principalement liées à des enchytrés et/ou des collemboles), alors qu’elles sont absentes des couches détritiques claires, dominées par les microstructures d’origine cryogénique (photos 19 et 20). A Laugerie Haute et aux Jamblancs, la microstructure est spongieuse, avec des zones composées de petits agrégats fécaux plus ou moins coalescents. Ce type de structure est comparable à celui que l’on observe dans les humus de type mull-moder (Brewer et Pawluk, 1975 ; Pawluk, 1987). Au Roc de Marsal, elle est de type lamellaire. Des structures lamellaires ont également été décrites à faible profondeur dans l’horizon A de sols arctiques et alpins (Brewer et Pawluk, 1975 ; Van Vliet-Lanoë, 1987) où les médiocres conditions thermiques estivales ne permettent pas une pénétration profonde de la faune du sol. Dans le cas analysé ici, il est cependant difficile de déterminer si cette structure est syn- ou épigénétique. Décarbonatation, bioturbation et accumulation de matière organique permettent d’interpréter ces niveaux bruns comme des horizons humifères de paléosols.

  2. Les données chronologiques obtenues sur ces horizons humifères, bien que souvent peu précises (voire peu cohérentes : cas de La Ferrassie, Delpech et Rigaud, 2001), montrent qu’ils ne se placent pas de manière aléatoire au cours du Pléistocène récent mais qu’ils correspondent aux interstades reconnus dans les enregistrements glaciaires et marins (fig. 15). Ainsi, la période allant du Bölling au début de l’Holocène est caractérisée par des niveaux très humifères (exemple : Pont d’Ambon, Célérier, 1994). D’autres horizons plus ou moins humifères apparaissent :

  • pendant l’intervalle 15-18 ka BP, qui correspond aux périodes culturelles du Badegoulien et du Magdalénien ancien (Les Jamblancs : Cleyet-Merle, 1992 ; Drucker et al., 2000, Laugerie Haute : Roque et al., 2001, Les Peyrugues). Aux Peyrugues, l’enrichissement en matière organique ne s’accompagne pas d’une altération et d’une décarbonatation significative des sédiments. Il s’agit d’un sol colluvial peu différencié.

  • vers 19-20 ka BP, soit au Solutréen (interstade Dansgaard-Oeschger 2) (Les Jamblancs, Laugerie Haute, Combe Saunière : Castel, 1999, Abri Casserole : Detrain et al., données non publiées, Les Peyrugues) ;

  • vers 25 ka BP, en association avec des industries du Gravettien (interstades Dansgaard-Oeschger 3-4) (La Ferrassie ? : Delporte, 1984 ; Delpech et Rigaud, 2001, Les Peyrugues).

106Pour les périodes plus anciennes, les datations deviennent très imprécises et ne permettent pas de corrélations claires. D’autres horizons humifères contiennent des industries aurignaciennes, châtelperronniennes et moustériennes attribuables au stade isotopique 3 (La Ferrassie, Grotte XVI : Rigaud et Simek, 1995 ; Lucas et al., 1999) et au début glaciaire (Grotte Vaufrey : Rigaud, 1988).

107Photo 19 : Microstructure lamellaire à coiffes limoneuses dans les dépôts de pente antérieurs au Solutréen des Jamblancs (Dordogne). Lame mince, lumière naturelle. Le champ couvert par la photo fait environ 1 cm.

108Photo 19 : Platy microstructure with silt cappings in slope deposits at Les Jamblancs (Dordogne). These deposits predate the Solutrean levels. Thin section, plain polarised light. The length of the photo is ca. 1 cm.

109Photo 20 : Microstructure spongieuse et agrégats fécaux (collemboles ou enchytrés) dans le niveau Solutréen des Jamblancs. Lame mince, lumière naturelle. Le champ couvert par la photo fait environ 1 cm.

110Photo 20 : Spongy microstructure and faecal pellets (Collembola or Enchytreids) in the Solutrean level, Les Jamblancs. Thin section, plain polarised light. The length of the photo is ca. 1 cm.

Fig. 15 : Stratigraphie de quelques sites paléolithiques du Périgord et corrélations proposées avec la courbe isotopique GRIP. Fig. 15 : Stratigraphy of some palaeolithic sites in Périgord and proposed correlations with the isotopic record of GRIP.

111Fig. 16 : Morphologie des horizons humifères du site de la Ferrassie (Dordogne), d’après Delporte (1984) simplifié.

112Fig. 16 : Schematic stratigraphy of the ‘La Ferrassie’ site (Dordogne), with emphasis on the humus-rich horizons, modified from Delporte (1984).

113Tous ces paléosols présentent un profil relativement simple de type A-C et peuvent être classés en première approximation dans les rendosols ou les rendisols (Baize et Girard, 1995). Ces sols, que l’on trouve en France dans des environnements bioclimatiques très variés, sont étroitement liés aux milieux carbonatés. L’abondance de carbonates entraîne une stabilisation rapide des composés humiques dans le profil et les protège de la dégradation (Duchaufour, 1983). Dans les sites étudiés, les horizons humifères montrent des variations relativement importantes de couleur (brun plus ou moins foncé) et d’épaisseur. Plusieurs facteurs peuvent rendre compte de ces variations :

  1. dans certains cas, des apports de matériel anthropique peuvent avoir entraîné une accrétion significative du sol (cf. la notion «d’anthroposols», Baize et Girard, 1995). A Laugerie Haute par exemple, Laville (1964) estime la part de matériaux apportés par l’homme (galets, débris osseux et lithiques) à près de 20 % du sédiment dans les niveaux solutréens. Les fragments de charbons de bois et d’os disséminés dans le sol contribuent pour une certaine part à lui donner une couleur sombre.

  2. l’accrétion progressive du sol peut se produire soit par ruissellement diffus soit en liaison avec une dynamique de solifluxion (pelliculaire ou sous forme de coulées). Cette dynamique, qui peut être péné-contemporaine ou postérieure à la formation du sol, permet d’expliquer le contact généralement abrupt entre les différents horizons par étirement sur la pente, la superposition de lentilles plus ou moins caillouteuses et de couleur plus ou moins sombre au sein de l’horizon A (Van Vliet-Lanoë, 1988), la présence de coiffes de limons organiques colorés par la matière organique sur les graviers (Mellor, 1986 ; Van Vliet-Lanoë, 1988). Sur le site de La Ferrassie, la morphologie des lits humifères (fig. 16) évoque fortement l’empilement de coulées de solifluxion sous pelouse (Benedict, 1970). De telles déformations expliqueraient en partie la dispersion des dates radiocarbone obtenues sur ces niveaux (cf. Texier, 2001).

  3. les observations en milieu périglaciaire actuel montrent que les abris et les entrées de grottes sont le siège d’une accumulation préférentielle de neige, induite par la chute de la vitesse du vent. La neige forme généralement des congères qui persistent tardivement pendant la saison estivale. Dans ces conditions, le sol présente souvent des caractères hydromorphes en subsurface et la matière organique tend à prendre une teinte très sombre (mélanisation).

114La relecture des sites paléolithiques aquitains en milieu carbonaté telle qu’elle est proposée ici a plusieurs implications, tant du point de vue stratigraphique que paléoenvironnemental. Les principaux points à souligner sont les suivants :

  1. Les séquences sédimentaires en abri-sous-roche et en porche de grotte présentent une forte dilatation pour la période correspondant au dernier Pléniglaciaire. Elles offrent donc un potentiel d’informations paléoclimatiques en milieu continental exceptionnel, sans doute comparable à celui fourni par les loess.

  2. Le Pléniglaciaire a été marqué par une alternance de phases caractérisées par des environnements de type semi-désert périglaciaire et de phases correspondant à des milieux plus humides et/ou plus tempérés. Pendant les premières, la sédimentation détritique a été très active en pied de paroi ; les processus de redistribution des débris sur les talus étaient dominés par la solifluxion et le ruissellement. Les apports éoliens ont également joué un rôle significatif dans la sédimentation. La faible teneur en matière organique des dépôts (régosols) suppose que le couvert végétal était très clairsemé, probablement en raison des faibles températures et de la sécheresse. Pendant les secondes, des rendosols se sont développés sur les accumulations détritiques en liaison avec le développement du couvert végétal. La signification climatique de ces paléosols est large ; ils peuvent correspondre soit à des milieux de type alpin/arctique, avec une végétation essentiellement herbacée, soit à des milieux plus tempérés et arbustifs. Des analyses complémentaires sur la composition de la matière organique pourraient permettre de mieux caractériser ces horizons.

  3. Les paléosols peuvent servir de niveaux stratigraphiques repères dans les sites paléolithiques. L’intérêt de tels niveaux repères pour les périodes antérieures à 20-25 ka BP, où les datations radiocarbone ne permettent pas d’avoir un calage chronologique suffisamment précis pour établir des corrélations avec les courbes isotopiques, apparaît évident. Les données paléoenvironnementales apportées par l’étude des dépôts devraient également pouvoir contribuer à clarifier le débat sur les relations entre peuplement, cultures paléolithiques et climat (d’Errico et Sánchez Goñi, 2003).

115CONCLUSIONS

116La stratigraphie du site des Peyrugues constitue un enregistrement important permettant de documenter la dynamique de versant et les paléoenvironnements au cours du Pléniglaciaire supérieur en Aquitaine. Elle montre que pendant le maximum de froid, la dynamique était caractérisée par des coulées de solifluxion à front pierreux comparables à celles que l’on observe actuellement dans les milieux périglaciaires peu végétalisés d’altitude. Cette dynamique a donné naissance à des dépôts de pente stratifiés. Deux niveaux plus organiques, interprétés comme des paléosols humifères, sont interstratifiés dans ces dépôts et datent d’environ 25 et 19/21 ka BP. Ces horizons, qui marquent le développement du couvert végétal en liaison avec un climat plus humide et/ou moins froid, correspondraient respectivement aux interstades Dansgaard-Oeschger 3/4 et 2. Pendant la période comprise entre ~ 19 et ~ 16 ka BP, la solifluxion reste active, mais probablement associée à un couvert végétal herbacé plus ou moins continu. Les dépôts prennent l’aspect d’un diamicton massif. L’accumulation détritique s’achève avec la chute catastrophique d’un grand volume de roche pendant l’intervalle 16-13 ka BP.

117La comparaison avec d’autres séquences en abri ou en porche de grotte d’Aquitaine montre que, comme aux Peyrugues, le dernier Pléniglaciaire a été marqué par la mise en place de dépôts détritiques soliflués ou ruisselés alternant avec le développement d’horizons humifères. Une caractérisation précise de ces horizons reste à encore effectuer. En effet, dans la mesure où ils étaient jusqu’alors interprétés comme résultant uniquement de la dégradation de matières organiques apportées par l’Homme paléolithique, ces horizons jugés sans signification d’un point de vue chronostratigraphique n’ont jamais donné lieu à des analyses paléopédologiques. La poursuite de l’étude de ces séquences souvent épaisses devrait ainsi permettre de proposer un canevas chronostratigraphique et paléoenvironnemental très détaillé pour le dernier cycle climatique.

118Cette étude montre également que l’enregistrement archéologique du site a pu être sensiblement perturbé par les processus sédimentaires. Le taux d’accumulation moyen pour l’ensemble de la séquence Gravettien/Solutréen/Badegoulien calculé à partir des dates radiocarbone atteint environ 0,02 cm/an (en années 14C non calibrées). Ce taux est relativement bas. Il implique que, si l’accrétion du talus s’était faite de manière régulière et uniforme (ce n’est cependant manifestement pas le cas : la sédimentation pendant le Gravettien résulte de l’empilement de coulées progressant lentement sur la pente), 500 ans auraient été nécessaires pour qu’un niveau archéologique soit enfoui à 10 cm de profondeur et soustrait ainsi en grande partie à l’action des cycles de gel-dégel. Le contexte sédimentaire, dominé par la solifluxion, est donc peu favorable à une très bonne préservation des niveaux d’occupation tant en ce qui concerne la distribution spatiale des vestiges (Wood et Johnson, 1978 ; Texier et al., 1998 ; Esdale et al., 2001 ; Lenoble et al., 2003) que du point de vue de l’état de conservation des objets, notamment les pièces osseuses (Guadelli et Ozouf, 1994). Dans un tel cadre, une approche taphonomique détaillée s’avère nécessaire pour pouvoir apprécier au mieux l’ampleur des transformations qui ont affecté les assemblages archéologiques abandonnés par l’Homme (Schiffer, 1987 ; Texier, 2000). C’est l’un des buts que s’est fixé l’ACR «Paléolithique en Quercy» pour les prochaines années.

119REMERCIEMENTS

120L’auteur remercie M. Jarry, responsable de l’ACR, qui est à l’origine de cette étude, M. Allard, responsable de la fouille du site, ainsi que A.-L. Berthet et D. Marguerie, qui m’ont permis de faire état de données analytiques non publiées. Cet article a aussi profité de discussions fructueuses avec A. Lenoble et J.P. Texier. Les photos 9 et 16 ont été faites dans le cadre du programme d’étude du fonctionnement des abris-sous-roche et des grottes en milieu périglaciaire actuel dans les Pyrénées au sein de l’ACR intitulé « Paléolithique moyen en Aquitaine septentrionale » (direction J.P. Texier). L’auteur remercie également J.P. Coutard et E. Debard pour leurs remarques constructives.

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190* INRAP et Institut de Préhistoire et de Géologie du Quaternaire, bâtiment de géologie, avenue des facultés, 33405 TALENCE cedex. pascalbertran@wanadoo.fr

191paléolithiques pendant le dernier Pléniglaciaire en Aquitaine, s’inscrit dans cette démarche. Grâce à la possibilité de dater les vestiges archéologiques par le radiocarbone, un premier canevas chronologique pour la sédimentation de versant dans la région peut être proposé.

192L’abri des Peyrugues est situé en bordure de la vallée du Célé, petit affluent de rive droite du Lot, à proximité du bourg de Cabrerets (fig. 1). Ce site, découvert en 1984, a fait l’objet de plusieurs campagnes de fouilles sous la direction de M. Allard (SRA Midi-Pyrénées), qui a mis en évidence une succession de niveaux d’occupation paléolithiques rattachés au Gravettien, au Protomagdalénien, au Solutréen, au Badegoulien et au Magdalénien. L’abri est localisé dans la partie inférieure d’une paroi de calcaires et marnes jurassiques (Bathonien/Callovien, Astruc et al., 1992), dans la concavité d’un méandre de la rivière. Un puissant talus détritique se développe au pied de la paroi. Les coupes ouvertes à l’occasion des fouilles archéologiques permettent d’appréhender la stratigraphie des 2,5 m supérieurs du talus, qui couvre approximativement les 26 derniers millénaires.

193L’étude géologique de ce site a été entreprise dans le cadre de l’ACR intitulée «Cultures et espaces paléolithiques : mobilité et gestions des territoires des chasseurs-cueilleurs en Quercy» sous la direction de M. Jarry (INRAP Toulouse). Elle a pour principaux objectifs de documenter les mécanismes de mise en place des dépôts et leur signification paléoclimatique, mais aussi de dégager l’incidence des processus sédimentaires sur la constitution des niveaux archéologiques, à partir de l’analyse taphonomique des vestiges. Cet aspect, étudié en collaboration avec les préhistoriens en charge de l’analyse du matériel lithique, ne sera qu’effleuré dans le cadre du présent article et donnera ultérieurement lieu à de plus amples développements.

1942 - DONNÉES ANALYTIQUES

1952.1 - STRATIGRAPHIE

196Trois principaux types de faciès sont visibles sur les coupes disponibles (fig. 2) :

  1. faciès A : dépôts stratifiés. Dans la partie inférieure des coupes, on observe des dépôts caillouteux à stratification lenticulaire en coupe frontale et relativement continue en coupe longitudinale. La stratification est marquée par l’alternance de couches caillouteuses ouvertes, qui présentent fréquemment un granoclassement vertical normal ou inverse, et de couches diamictiques (cailloutis riches en matrice limono-sableuse) brun jaune (10 YR 5/4 à 6/4), à support clastique ou matriciel, de 10 à 30 cm d’épaisseur (photo 1). La pente des couches est faible ou nulle à proximité de la paroi, puis s’accroît rapidement vers l’aval pour atteindre 22 à 25°. L’ensemble de ces dépôts, qui contiennent des industries gravettiennes et solutréennes (niveaux archéologiques 10 à 22), fait environ 2 m de puissance. Quelques niveaux de couleur brune plus sombre (10 YR 4/4 à 4/3) peuvent être distingués. Ils correspondent aux niveaux archéologiques 26/28, 30 (observés en sondage) et 12/18.

197Fig. 1 : Localisation du site des Peyrugues. Fig. 1 : Location of the ‘Les Peyrugues’ site.

198Photo 1 : Dépôts de pente stratifiés vus en coupe longitudinale (faciès A). Des lits diamictiques riches en matrice alternent avec des lits caillouteux ouverts. La partie supérieure des premiers est très limoneuse (semelle limoneuse illuviale).

199Photo 1 : Longitudinal cross section of stratified slope deposits (facies A). Diamictic, matrix-rich layers are alternating with openwork coarse-grained layers. Illuvial silts are abundant in the upper part of the former.

Fig. 2 : Coupe longitudinale schématique, d’après Allard et al. (1996), modifié. Fig. 2 : Schematic longitudinal cross section, modified from Allard et al. (1996).

  1. faciès B : dépôts diamictiques massifs. Les matériaux précédents sont recouverts par des dépôts diamictiques de couleur brune (10 YR 4/4) qui contiennent l’industrie badegoulienne (niveaux archéologiques 5 à 9) (photo 2). A proximité de la paroi, quelques lentilles caillouteuses ouvertes d’extension métrique sont présentes ; elles disparaissent totalement vers l’aval et cèdent la place à des dépôts à stratification rudimentaire, plus ou moins caillouteux ou sableux. Dans la partie inférieure de cette unité, la stratification est plane et conforme à la pente générale. La partie supérieure présente en revanche des ondulations et des plis. L’épaisseur de cette unité dépasse 1 m dans le secteur aval du site mais ne dépasse pas une cinquantaine de centimètres près de la paroi. Quelques lentilles noires charbonneuses sont visibles à proximité de la paroi ainsi que des lits rougeâtres colorés par des oxydes de fer (M.C. Pomies, in Allard et al., 1996).

  2. faciès C : mégablocaille. Les niveaux précédents sont érodés et recouverts par une couche de blocs métriques semi-colmatés par une matrice brun jaune clair (10 YR 6/4). Les blocs présentent généralement une intense fracturation ; certains se réduisent à un assemblage de petits fragments complètement dissociés (structure «en puzzle») (photo 3). Cette couche qui nappe l’ensemble du site a une épaisseur métrique. Vers l’aval, elle tend à s’épaissir considérablement. Les blocs sont redressés et imbriqués contre la paroi.

200A ces faciès, s’ajoute une couche limono-sableuse brun foncé (10 YR 4/3), qui n’est visible en coupe que de manière discontinue au-dessus de la couche de blocs. Elle contient un niveau magdalénien (niveau archéologique 3).

201Photo 2 : Dépôts de pente à stratification rudimentaire (faciès B), coupe longitudinale.

202Photo 2 : Crudely stratified slope deposits (facies B), longitudinal cross section.

203Photo 3 : Couche de blocs métriques (faciès C), coupe longitudinale. Au centre de la photo, on distingue un bloc réduit à l’état de fragments (structure en puzzle). La base de cette couche tronque les dépôts antérieurs ; elle est soulignée par un niveau sablo-limoneux de couleur claire qui correspond à une accumulation de matrice produite par la pulvérisation des blocs. La coupe fait environ 1,8 m de hauteur.

204Photo 3 : Longitudinal cross section of the blocky layer (facies C). In the middle of the photo, a completely fragmented block with a jigsaw fit can be seen. The lower limit of this layer is erosive and its basal part is underlined by a light-coloured silty sand level that corresponds to the accumulation of cataclastic fine debris. The section is ca. 1.8 m high.

2.2 - GRANULOMÉTRIE

205La granularité des dépôts des Peyrugues est très étendue et va des argiles à des blocs plurimétriques. La plus grande partie du matériel grossier est cependant constituée par des cailloux de petite dimension (mode entre 2 et 3 cm), dont la forme est prédéterminée par les discontinuités de la paroi. Les mesures effectuées sur 40 cailloux prélevés dans le niveau 21a donnent les valeurs suivantes : Ial (indice d’allongement moyen a/b) = 1.57, Iap (indice d’aplatissement moyen a+b/2c) = 2.30, Is (indice de sphéricité moyen (bc/a2)0,33) = 0.61. Au total, la fraction grossière (> 2 mm) représente 75 à 95 % en poids du sédiment selon les lits.

206L’analyse granulométrique de la fraction matricielle des sédiments a été effectuée par tamisage et par la méthode des pipettes d’Andreasen (Marguerie, 1988, 1990). Les principaux résultats de cette étude sont les suivants :

  • la matrice des différentes couches a une texture moyenne de sable limono-argileux ou de limon sabloargileux (fig. 3).

  • les couches correspondant au faciès B (couches 5 à 10) ont une matrice mal triée, sans mode bien marqué (fig. 4).

  • les couches correspondant au faciès A (12 à 22) présentent des courbes granulométriques plus variables, soit comparables aux précédentes, soit avec un stock sableux bien classé (mode vers 100 µm), soit encore clairement bimodales, indiquant le mélange d’un stock sableux bien classé et d’un stock limoneux fin.

2.3 - MICROMORPHOLOGIE

207Six lames minces ont été taillées à l’Institut de Préhistoire et de Géologie du Quaternaire à partir de blocs de sédiments imprégnés par une résine. Les échantillons proviennent des couches 5, 9-10, 11 et 22. Dans le faciès

208Fig. 3 : Données analytiques. La granulométrie est tirée de Marguerie (1988, 1990). Fig. 3 : Analytical data. The grain-size distribution is taken from Marguerie (1988, 1990).

209dans les sols dans un contexte de cycles de gel-dégel profonds sans mouvement sur la pente. Elles sont postérieures à la mise en place des sédiments.

210certains graviers (photo 5). Ces encroûtements ne cou-

211Fig. 4 : Courbes granulométriques représentatives, d’après Marguerie (1990). Haut : faciès B ; bas : faciès A. Les numéros renvoient aux couches.

212Fig. 4 : Representative grain-size curves, from Marguerie (1990). Top : facies B, bottom : facies A. The layer numbers are indicated.

213A (dépôts stratifiés), les niveaux caillouteux à support matriciel sont caractérisés par :

  • une structure lamellaire à granulaire mal développée, avec une porosité de vésicules arrondies (photo 4). La structure lamellaire témoigne de la cristallisation de glace en lentilles dans le sédiment (Van Vliet-Lanoë, 1985). Les structures granulaires sont également d’origine cryogénique ; elles se rencontrent dans les horizons superficiels des sols soumis à des cycles de gel-dégel, où les agrégats sont déformés et arrondis par les mouvements du sol (solifluxion, cryoturbation) (Van Vliet-Lanoë, 1985 ; Francou et Bertran, 1997). Le développement médiocre de ces structures aux Peyrugues, associé à la présence d’une porosité vésiculaire, indique que le sol a subit une liquéfaction partielle. En contexte périglaciaire, une telle liquéfaction se produit lors des phases de dégel rapide du sol et s’accompagne sur la pente d’un fluage (gélifluxion).

  • des coiffes limoneuses épaisses sur les graviers, le plus souvent sur leur face supérieure mais parfois sur plusieurs faces. Ces coiffes sont typiquement observées dans les horizons éluviaux des sols en milieu périglaciaire. Elles sont liées à l’accumulation de particules limoneuses sur les éléments grossiers lors des percolations rapides qui se produisent au cours de la fonte des neiges et de la glace du sol.

  • des accumulations de grains de sables granoclassés sous certains graviers («squeletane», Van Vliet-Lanoë, 1985). Ces figures sont attribuées à la formation de glace manière quelconque. Il s’agit donc de traits hérités, qui correspondent sans doute à des encroûtements de paroi détachés par le gel avec les fragments rocheux.

  • une quasi-absence de microstructures d’origine biologique.

  • des petits fragments d’os et de charbon, de taille inframillimétrique, dispersés dans la matrice et dans les coiffes. L’abondance de ces éléments ne montre pas de variation verticale significative dans les échantillons analysés.

214Dans le faciès B (dépôts massifs), les microstructures observées sont assez proches des précédentes (photo 6) et témoignent d’une mise en place par solifluxion en contexte périglaciaire. Bien que la fraction sablo-silteuse reste très carbonatée, l’altération des graviers calcaires

215Photo 5 : Revêtement de calcite micritique microlaminée (calcin) sur un gravier calcaire (couche 9). La longueur du champ couvert par la photo est d’environ 1 cm.

216Photo 5 : Calcitic microlaminated coating on a limestone fragment (layer 9). The length of the photo is ca. 1 cm.

217Photo 6 : Microstructure lamellaire mal développée et coiffes limoneuses, couche 5. La longueur du champ couvert par la photo est d’environ 1 cm.

218Photo 6 : Platy microstructure and silt cappings, layer 5. The length of the photo is ca. 1 cm.

219semble un peu plus prononcée que dans le faciès A. Elle se marque par une brunification sur les bords et le long des fissures des graviers. De nombreuses imprégnations ferro-manganiques granuleuses, d’origine bactérienne, peuvent également être observées (photo 7).

220(fig. 5). Celle-ci est associée à des minéraux typiquement métamorphiques (andalousite, staurotide), des minéraux associés aux roches métamorphiques ou magmatiques (pyroxènes, zircon, sphène et tourmaline) et des minéraux titanés (rutile, brookite). L’ensemble de ces minéraux a une origine commune, le Massif Central, où le Célé prend sa source. Quelques différences significatives s’observent néanmoins entre le cortège livré par les alluvions du Célé et ceux provenant du site des Peyrugues. Les alluvions sont caractérisées par l’absence de clinopyroxènes (type augite verte) et la faible représentation, exception faite du zircon, des minéraux résistants (rutile, brookite, tourmaline). La présence d’augite aux Peyrugues reste difficile à cerner ; elle pourrait indiquer des apports liés au volcanisme auvergnat par voie éolienne ou par l’intermédiaire d’alluvions post-éruptives. Le taux élevé de minéraux résistants dans le site suggère en revanche une contribution de formations anciennes (calcaire, altérites ayant transité par le karst).

221Photo 7 : Concrétion ferro-manganique, couche 5. Le champ couvert par la photo fait approximativement 1 mm de longueur.

222Photo 7 : Fe-Mn hypocoating, layer 5. The length of the photo is ca.

2231 mm.

2.4 - MINÉRALOGIE

224L’examen des lames minces montre que les dépôts sont composés par :

  • des éléments grossiers exclusivement calcaires.

  • une fraction sableuse plus variée, associant un cortège d’origine magmatique ou métamorphique dominant (quartz, feldspath, biotite, muscovite, hornblende) et des éléments carbonatés (< 30 % du total).

225Une analyse des minéraux lourds a également été effectuée par Berthet (1999). La composition de deux couches (11 et 22) a été examinée et comparée à celle d’alluvions du Célé. Les résultats, établis sur environ 300 grains par échantillon, indiquent une parenté indéniable entre les différents cortèges, dominés par la hornblende

226Fig. 5 : Composition minéralogique comparée (minéraux lourds) de deux niveaux des Peyrugues et des alluvions du Célé, d’après Berthet (1999).

227Fig. 5 : Heavy mineral composition of two layers of Les Perugues and the Célé alluvium, from Berthet (1999).

2.5 - MATIÈRE ORGANIQUE, CARBONATES

228La teneur en carbone organique total (COT) et en carbonates a été mesurée pour 10 échantillons au Département de Géologie et d’Océanographie (UMR 5805, Talence) à l’aide d’un analyseur Lecco CS125. Avec cet appareillage, l’incertitude sur les valeurs obtenues ne dépasse pas 3 %. Les résultats indiquent (fig. 3) :

  • une teneur en COT élevée (1,6 %) pour la couche 3 (Magdalénien) au sommet de la séquence, qui correspond à l’horizon AB d’un rendosol ;

  • des teneurs en COT moyennes pour le faciès B (dépôts massifs), comprises entre 0,3 et 0,45 % ;

  • des teneurs en COT faibles pour le faciès A (dépôts stratifiés), comprises entre 0,09 et 0,14 %. La valeur la plus haute a été obtenue pour un niveau de couleur plus sombre identifié sur le terrain (couche 12/18).

229Des fluctuations sensibles de la teneur en matière organique peuvent donc être mises en évidence dans la séquence sans que l’on puisse clairement les relier à l’anthropisation, tous les niveaux échantillonnés ayant en effet livré des occupations paléolithiques.

230Les teneurs en carbonates montrent également des fluctuations importantes. Les faibles valeurs sont à mettre en relation avec les apports de sables et de limons grossiers silicatés décelés par les analyses granulométriques.

2313 - INTERPRÉTATION

2323.1 - PROVENANCE DES SÉDIMENTS

233Les sédiments accumulés en pied de paroi ont été alimentés par deux sources principales : la paroi calcaire et les formations alluviales du Célé. Les mécanismes d’instabilité de la paroi surplombant le site des Peyrugues, qui donne naissance à la chute de gros volumes de roche, peuvent être classés en deux catégories, selon la nomenclature proposée par Dussauge-Peisser (2002) :

  1. le basculement de colonnes atteignant plusieurs centaines de mètres cube. Ce type d’instabilité concerne essentiellement la partie haute de la paroi, très massive, qui est affectée par de grandes fissures de décompression plus ou moins élargies par la karstification (photo 8). La fréquence du détachement de colonnes est faible : dans les coupes visibles, un seul événement de ce type, impliquant au moins 500 m3 de roche, a été enregistré au cours des 26 derniers millénaires.

  2. des ruptures de surplomb au niveau du toit de l’abri. Les blocs détachés peuvent atteindre une taille métrique et leur plus grande face correspond généralement au plan de stratification des calcaires. Ces éléments apparaissent soit comme des blocs isolés et dispersés dans les dépôts, soit comme des amas en forme de cordons discontinus subparallèles à la paroi et disposés sous le porche de l’abri, selon une configuration fréquemment observée dans les milieux naturels (photo 9 : exemple actuel pris dans les Pyrénées). Ces cordons représentent chacun au mieux quelques mètres cube de roche.

234La plus grande partie de la fraction grossière de l’éboulis est constituée de fragments de petite taille (3 à 4 cm de longueur en moyenne), dont la morphologie est contrôlée par les plans de stratification du calcaire et un réseau de

235Photo 8 : Morphologie de la partie haute de la paroi des Peyrugues. Des fissures verticales découpent une grande colonne de roche à l’aplomb de la petite galerie karstique. Le site est localisé au pied de la paroi.

236Photo 8 : View of the upper part of the rockwall. Vertical fissures determine a large rock column above the small karstic pipe. The site is located at the foot of the wall.

237Photo 9 : Petit abri à proximité de la Brèche de Roland (Pyrénées espagnoles), versant sud, 2850 m. L’alimentation du talus au pied de l’abri provient à la fois l’éboulisation de la paroi située immédiatement au-dessus et d’apports latéraux issus des cônes d’éboulis implantés à l’aplomb de couloirs très actifs. Le petit surplomb de l’abri est localement colonisé par des algues qui forment un enduit noirâtre le long des fissures et des joints de stratification. Les suintements le long de ces discontinuités assurent une bonne alimentation en eau de la partie inférieure de la paroi et favorisent la gélifraction. Une partie des petits débris produits est stockée de façon transitoire sur la paroi au niveau d’un petit ressaut formé par un banc plus résistant. La pente du talus, faible le long de la paroi (5 - 8°) s’accroît rapidement vers l’aval et atteint 32-34°. Des blocs volumineux parsèment le talus ; on note cependant que la zone faiblement pentue localisée immédiatement contre la paroi et protégée des chutes de blocs par le plafond de l’abri est dépourvue d’éléments grossiers. Ce type de configuration est commun dans le secteur étudié et sert de «structure d’accueil» pour les bivouacs. Il donne probablement une bonne idée du site des Peyrugues pendant le Pléniglaciaire. Le mauvais granoclassement longitudinal semble en grande partie dû au fait qu’une partie des chutes se produit alors que le manteau neigeux est important et limite le roulement des blocs vers le bas du versant.

238Photo 9 : Small shelter close to the Brèche de Roland (spanish Pyrenees), south-facing slope, 2850 m. The talus forms as a consequence of debris accumulation by rockfall and by slope dynamics on lateral debris cones. Seepage out of the fissures ensures a good water alimentation of the lower part of the wall and favours gelifraction. The talus slope is between 5 and 8° along the wall, and rapidely increases to 3234° a few meters away. Large blocks are scattered on the talus, except on the gently sloping surface beside the wall. Such a pattern is common in the study area. It gives probably a good idea of the ‘Les Peyrugues’ site during the Pleniglacial. The poor longitudinal size sorting of the debris on the talus slope is thought to be due to the influence of the snow cover, that impedes downslope rolling of the blocks.

239fissures très dense. Des fissures ouvertes subparallèles à la surface de la roche, sans doute en grande partie créées par des lentilles de glace de ségrégation, sont notamment bien visibles en fond d’abri sur les portions de paroi verticales dégagées par la fouille. Dans la partie concave de l’abri, constituée de calcaires et de marnes en petits bancs bien alimentés en eau (de nombreux suintements sont actuellement visibles au niveau des joints de stratification, où ils donnent naissance à des concrétionnements travertineux), cette production de petits débris est l’unique mode de dégradation de la paroi. De ce fait, les sédiments du fond de l’abri sont beaucoup moins hétérométriques que ceux situés à l’avant du talus.

240Les données granulométriques et minéralogiques, notamment le caractère bien classé de la fraction sableuse et l’abondance de minéraux originaires du Massif Central, suggèrent que la matrice des dépôts a une origine mixte, liée à la fragmentation du calcaire mais aussi à des apports issus des alluvions du Célé. En l’absence de figures sédimentaires typiquement alluviales et de l’altitude élevée du site par rapport au lit de la rivière (+ 25 m), des apports alluviaux directs (crues) sur le site semblent pouvoir être exclus. Un transport éolien de particules prélevées dans la plaine du Célé est en revanche vraisemblable.

2413.2 - DYNAMIQUE SÉDIMENTAIRE

3.2.1 - Faciès A : dépôts de pente stratifiés

242Dans les dernières décennies, les mécanismes de stratification des dépôts de pente ont fait l’objet de nombreux travaux. Ces travaux indiquent que, dans la grande majorité des milieux actifs étudiés, la stratification est liée à la dynamique de redistribution des débris sur le talus après leur chute (Van Steijn et al., 1995). En d’autres termes, la superposition de couches de granularité différente ne reflète pas des fluctuations dans la production de débris par la paroi, mais les mécanismes de transport des débris sur la pente. Les variations de texture peuvent être dues soit à l’intervention de processus sédimentaires distincts, par exemple des coulées de débris alternant avec des avalanches de neige chargée, soit au tri des débris au cours de leur transit sur la pente sous l’action de processus comme le ruissellement ou la cryoexpulsion.

243Parmi tous les modèles proposés, celui des coulées de solifluxion à front pierreux décrit par Francou (1988) et Bertran et al. (1993, 1995) permet le mieux d’expliquer les principales caractéristiques sédimentologiques des dépôts observés aux Peyrugues. La solifluxion est une lente reptation du sol typique des milieux périglaciaires, qui affecte les sols sur quelques dizaines de centimètres d’épaisseur. Elle est provoquée par les alternances de gonflement et d’affaissement du sol liés à la cristallisation de glace en lentilles (cryoreptation), par le soulèvement et la reptation des graviers dus à la formation d’aiguilles de glace en surface (pipkrakes), ainsi que par les déformations liées à la sursaturation en eau du sol au dégel (gélifluxion) (Washburn, 1979 ; Harris et al., 1993). La solifluxion donne naissance à des coulées ou des banquettes qui progressent sur les versants à une vitesse de quelques centimètres par an (photo 10). Dans les milieux faiblement végétalisés, la cryoexpulsion, c’est-à-dire l’éjection progressive des cailloux vers la surface par le gel, conduit à la formation de fronts pierreux et de pavages à la surface des coulées. L’empilement de coulées successives génère des dépôts stratifiés, constitués par une alternance de couches diamictiques, correspondant au cœur des coulées, et de couches caillouteuses ouvertes qui représentent les pavages et les fronts enfouis (photo 11).

244Les principales figures sédimentaires caractéristiques de ces mécanismes sont :

245- une stratification relativement continue en coupe longitudinale, mais plus lenticulaire en coupe frontale. La

246Photo 10 : Coulée de solifluxion à front pierreux, Andes de Bolivie, 5100 m.

247Photo 10 : Stone-banked solifluction lobe, Bolivian Andes, 5100 m.

248Photo 11 : Coupe dans des dépôts stratifiés édifiés par l’empilement de coulées de solifluxion à front pierreux, Andes de Bolivie, 4900 m.

249Photo 11 : Cross section in stratified slope deposits formed by stonebanked solifluction lobes, Bolivian Andes, 4900 m.

250largeur des unités riches en matrice visible en coupe correspond approximativement à celle des coulées. L’organisation des dépôts des Peyrugues est très similaire à celle décrite dans des coulées de solifluxion à la Mortice dans les Alpes méridionales par Bertran et al. (1995a) (fig. 6).

  • la présence de granoclassements verticaux bien développés dans les lits caillouteux ouverts. Ces granoclassements sont soit de type inverse (les cailloux les plus grossiers sont situés au sommet du lit), en liaison avec l’effet de tamis qui se produit dans les pavages, soit de type normal et proviennent alors de l’enfouissement des fronts des coulées. Des telles figures sont communes dans les dépôts des Peyrugues.

  • un enrichissement en limon au sommet des lits riches en matrice, lié aux percolations importantes qui se produisent au cours de la fonte des neiges et de la glace du sol («semelle limoneuse»). Aux Peyrugues, ces accumulations limoneuses sont bien développées et ont été pour certaines individualisées dans la stratigraphie archéologique (par exemple, le niveau 9c). Des coiffes limoneuses sur les cailloux, dont l’origine est similaire, sont également visibles, tant à l’échelle du terrain qu’à l’échelle microscopique.

  • localement, un débit en feuillets (structure lamellaire) des lits riches en matrice, qui témoigne de la cristallisation de glace en lentilles dans le sol. L’examen microscopique d’échantillons des Peyrugues montre que ces structures ont été partiellement détruites par une liquéfaction du sol pendant les dégels. A l’échelle du terrain, il n’a pas été observé de profil cryogénique clair, marqué par une croissance de l’épaisseur de la structure lamellaire en profondeur, comme à La Mortice et dans de nombreux sols périglaciaires soumis à des gels profonds (Van VlietLanoë, 1985). Il est probable que cela soit dû au caractère très drainant des dépôts, seule la couche superficielle alimentée en eau par les précipitations et la cryosuccion étant le siège d’une ségrégation de glace significative (cf. Matsuoka, 1996).

sation des dépôts, B – Principaux mécanismes.

Fig. 6 : Stratified deposits due to stone-banked solifluction lobes, from Bertran et al. (1995a). A – General architecture of the deposits, B – main processes.

privilégiée (fabrique linéaire), conforme à la pente des dépôts. Fig. 7 : Fabric of the stones in layer 20a. Equal-area stereogram, lower hemisphere. Each dot represent a stone long axis. The axes are clustered (linear fabric) along the slope.

  • une disposition imbriquée des cailloux (leur pendage est plus faible que celui des strates) et une orientation préférentielle de leur grand axe dans la pente (fabrique linéaire). Les mesures d’orientation et de pendage des cailloux allongés faites dans le lit 20a indiquent que cette orientation préférentielle est très bien marquée (fig. 7). Différents tests de fabriques ont également été réalisés sur le matériel archéologique à partir du plan des niveaux (Allard et al., 1996). Les valeurs d’orientation ont été groupées par classe de 10° et reportées sur des histogrammes circulaires. Deux niveaux archéologiques ont été testés, la couche 18 (Protomagdalénien) et la couche 12a˝ (Solutréen inférieur). Dans le cas de la couche 18, où l’ensemble de la zone fouillée a été pris en considération, soit environ 36 m2, la distribution des orientations (107 objets mesurés) est clairement plurimodale (fig. 8). De ce fait, l’intensité de l’orientation (paramètre L, Curray, 1956) est relativement basse (~ 19 %). Le test de Rayleigh montre cependant que la distribution ne peut pas être assimilée à une distribution aléatoire (p < 0,05). Trois pics d’orientation s’individualisent ; ils sont voisins de la pente générale de la couche. Ceci suggère que des orientations préférentielles locales des objets sont présentes, chacune en relation avec une ou plusieurs des coulées de solifluxion telles qu’elles sont proposées sur le plan interprétatif (fig. 9). Le fait de rassembler au sein d’un même échantillon ces différentes unités dynamiques est vraisemblablement à l’origine du caractère plurimodal de la distribution des orientations. Pour la couche 12a˝, la surface analysée est plus restreinte, soit environ 15 m2.

251Fig. 8 : Histogrammes circulaires des orientations. Couches 18 et 12a˝ - vestiges archéologiques mesurés sur les plans de fouille, couche 20a - cailloux.

252Fig. 8 : Circular histograms of the orientation of stones and artefacts. Layers 18 and 12”a – artefact orientation measured on the maps of the archaeological levels, layer 20a – stones.

253Fig. 9 : Interprétation de la distribution des blocs dans le niveau 18 (plan d’après Allard et al., 1996). Les blocs provenant de l’effondrement du surplomb de l’abri s’organisent en arcs de cercles, correspondant à des fronts de coulées de solifluxion. Fig. 9 : Interpretation of the spatial distribution of the blocks in layer 18 (map from Allard et al., 1996). The blocks, that come from the collapse of the shelter roof, form bow-like structures corresponding to the fronts of solifluction lobes.

254qui est voisine de la pente. Une telle orientation préférentielle n’a jamais été observée dans des sites archéologiques non perturbés (Bertran et Lenoble, 2002) ; elle entre en revanche dans le champ des valeurs connues pour la solifluxion. L’hypothèse de transformations importantes de la répartition originelle des vestiges par la dynamique de versant apparaît donc très vraisemblable (Lenoble et al., 2003). La configuration observée pour les cailloux de la couche 20a, caractérisée par une orientation préférentielle très marquée (L = 64 %), est en relation avec la petite taille de la zone analysée, soit moins d’1 m2.

255D’autres figures visibles aux Peyrugues sont également typiques d’une dynamique de solifluxion. Il s’agit :

  • de figures de fauchage. Dans les dix premiers centimètres de la paroi, les diaclases sont très ouvertes et s’incurvent en direction de la pente. Les débris libérés s’orientent progressivement dans le plan de stratification.

  • d’ostioles flués sur la pente. De gros blocs effondrés du toit de l’abri sont visibles en coupe au sommet de la couche 12. A l’aval de ces blocs, apparaît une lentille exclusivement constituée de produits matriciels, tandis qu’à l’amont se développe une couche caillouteuse épaisse (photo 12). L’imbrication des cailloux y est très marquée. De telles figures sont connues en milieu actif (photo 13). Les blocs volumineux ancrés dans le sol ont une vitesse plus faible que celle des petits cailloux qui constituent le pavage superficiel. Ceux-ci ont donc tendance à être freinés et à se bloquer derrière les gros éléments. A l’aval des blocs en revanche, la matrice affleure en surface et forme un ostiole sous l’effet du gonflement cryogénique. Des configurations voisines sont également observées à l’aval des fronts grossiers des coulées.

256Photo 12 : Détail de la coupe longitudinale est. Un lit exclusivement constitué de produits fins (lit matriciel) apparaît à l’aval de blocs effondrés du surplomb. Il correspond vraisemblablement à un ostiole flué.

257Photo 12 : Close-up of the eastern longitudinal section. A layer almost exclusively composed of fine-grained material can be seen downslope of the blocks. This layer probably corresponds to a mudboil.

258Dans la zone à pente presque nulle située le long de la paroi, des polygones triés ont également été observés à la surface de la couche 22 (photo 14). Ils se caractérisent par des taches de matériel à texture fine de 30 à 40 cm de diamètre environ entourées de cloisons dans lesquelles se concentrent les éléments de la taille des cailloux. Ces derniers sont souvent en position subverticale. Il est probable que ces polygones élémentaires soient inclus dans des unités polygonales de plus grande taille, si l’on en juge d’après les plans de fouille. Un passage latéral entre des polygones triés sur les zones plates et des coulées à front pierreux sur le talus, comme cela s’observe fréquemment dans les milieux périglaciaires actuels, peut être proposé.

259Le schéma dynamique général que l’on peut donc reconstituer pour la mise en place du faciès A est le suivant (fig. 10) :

260Photo 13 : Figures de blocage des débris rocheux à l’arrière de blocs ancrés peu mobiles sur un versant de solifluxion, Andes de Bolivie, 5200 m. La matrice réapparaît en surface à l’aval des blocs. Photo 13 : Stone accumulation against large, less mobile blocks on a solifluction slope, Bolivian Andes, 5200 m.

261- sous l’action de la gélifraction, la paroi libère de nombreux fragments rocheux. La zone située au fond de l’abri, constituée de calcaires et de marnes en petits bancs et bien alimentée en eau, produit essentiellement des éléments de petite taille, tandis que le surplomb libère des blocs volumineux, qui s’accumulent préférentiellement à l’avant de l’abri. Des apports de sables fins éoliens con-

262Photo 14 : Vue en plan du niveau 22 à proximité de la paroi. Les cailloux forment les cloisons de petits polygones triés. Le briquet (5 cm) donne l’échelle.

263Photo 14 : Plan view of level 22 beside the wall. The stones form small sorted polygons. The scale is given by the lighter (5 cm).

264Fig. 10 : Schéma de la dynamique sédimentaire pendant la mise en place du faciès A (Gravettien - Solutréen).

265Fig. 10 : Schematic sedimentary processes during facies A deposition (Gravettian – Solutrean).

266tribuent également pour une part importante à la sédimentation. Ces sables proviennent vraisemblablement du vannage par le vent des alluvions du Célé, qui devait avoir un lit très large parcouru par de nombreux chenaux (rivière en tresse) et devait offrir à la déflation de grandes surfaces couvertes de sédiments meubles facilement mobilisables. Dans les milieux périglaciaires actuels, une grande partie du transport de particules par le vent s’effectue en hiver et forme des accumulations mélangées à de la neige (dépôts nivéo-éoliens) (Lea, 1990 ; Lewkowicz, 1998). L’accumulation de la neige est souvent favorisée au pied des parois et notamment dans les abris sous roche, où la vitesse du vent chute brutalement, formant ainsi des congères. La fonte de ces congères en début de période estivale permet une bonne humectation du sol au pied de l’abri et favorise l’action des processus périglaciaires sur le talus.

267- sous l’influence de processus de versant typiques des milieux périglaciaires, un transit vers l’aval et une réorganisation des débris se produit au fur et à mesure de l’accumulation des éboulis sur le talus. Dans les zones peu pentues le long de la paroi, se forment des polygones triés. A l’avant, les polygones se déversent sur la pente et donnent naissance à des coulées de solifluxion à front pierreux. Les gros blocs tombés sous le porche de l’abri, moins mobiles que les éléments de plus petite taille, tendent à freiner le transit des débris vers l’aval. Dans le contexte du site, qui a été fréquenté de manière récurrente par les paléolithiques, il est vraisemblable que la disposition des blocs soit le reflet de phénomènes à la fois naturels et anthropiques. Dans le niveau 22, les blocs forment un unique arc de cercle, relativement régulier, qui délimite contre la paroi une zone de forte concentration en vestiges archéologiques (Allard et al., 1999). Il semble donc que les blocs tombés sur le talus aient été réagencés par les occupants de manière à former un petit muret. Ce muret paraît n’avoir été que faiblement perturbé par les processus naturels postérieurs à l’occupation humaine. Dans les autres niveaux archéologiques, l’organisation des blocs indique leur redistribution sur la pente par la solifluxion. Ils forment en effet une série d’amas en arc de cercle séparés par des zones dépourvues d’éléments grossiers, qui correspondent vraisemblablement à des fronts de coulées (fig. 9).

268Les niveaux de couleur brune interstratifiés dans ces dépôts (12, 26/28 et 30) sont interprétés comme de petits horizons humifères déformés par la solifluxion. Ils seraient associés à des phases de pédogenèse relativement brèves interrompant la dynamique périglaciaire et correspondent à des périodes où les apports de sables fins silicatés éoliens sont les plus faibles. Ceci résulte sans doute d’une moindre disponibilité de matériaux facilement remobilisables dans le lit du Célé, en raison d’un changement du régime de la rivière (raréfaction des crues et formation d’un pavage de déflation sur les dépôts) et/ ou d’une fixation des alluvions par la végétation. Les niveaux profonds, n’étant plus accessibles au moment de l’étude, n’ont pu faire l’objet d’études complémentaires.

3.2.2 - Faciès B : Dépôts de pente mal stratifiés

269La pente médiocre, comprise entre 2 et 22°, l’abondance de la matrice (support localement matriciel), l’imbrication et l’orientation préférentielle des cailloux dans la pente, enfin, la présence de coiffes limoneuses sur les blocs indiquent que cette couche résulte d’une redistribution des débris éboulisés par une dynamique de solifluxion. Sur la coupe longitudinale, une lentille sablo-graveleuse triée est visible ; elle correspond vraisemblablement au colmatage d’une rigole créée par du ruissellement. L’aspect relativement massif des dépôts est interprété comme le résultat d’une accrétion progressive liée à une solifluxion en nappe. Cette dynamique caractérise actuellement les versants périglaciaires affectés de manière dominante par des cycles de gel-dégel très superficiels, principalement en exposition sud dans nos régions. A l’étage périglaciaire proprement-dit, ce type de solifluxion est associé avec des figurés superficiels de type sols striés généralement bien développés. Dans la zone de transition avec l’étage alpin, la solifluxion en nappe se généralise sur la plupart des versants. Le transit des débris, en grande partie dû à l’action des pipkrakes, est plus ou moins perturbé par les touffes de végétation, qui s’organisent en terrassettes lorsque la pente est forte. Les coupes faites dans ces versants montrent toujours un faciès massif ou une stratification rudimentaire, avec parfois des lentilles de sables ruisselés ou de minces lits organiques (photo 15). La couleur brune de ces dépôts provient de la matière organique produite par la végétation herbacée. Les dépôts visibles aux Peyrugues s’apparentent beaucoup à ces faciès. Ils contiennent également une teneur en carbone organique significative. L’examen à l’échelle microscopique ne permet pas de mettre en évidence de traces d’activité de la macrofaune du sol, probablement parce qu’elles ont été détruites par les cycles de gel-dégel ultérieurs. En revanche, les concrétions ferro-manganiques liées à l’activité microbiologique sont nombreuses ; elles indiquent des périodes d’engorgement temporaire du sol, probablement au moment de la fonte des neiges.

270Par comparaison avec les observations faites dans les abris à l’étage alpin des Pyrénées, le schéma dynamique suivant peut être proposé :

  • en pied de paroi, se développe une zone de talus peu pentue où s’accumulent les débris libérés par la gélifraction. Les fragments rocheux forment des taches caillouteuses centrées sous les secteurs les plus productifs de la paroi. Ces taches sont séparées par des zones colonisées par la végétation herbacée (photo 16 : exemple pyrénéen actuel). En coupe, les dépôts présentent une stratification lenticulaire.

  • à l’avant de l’abri, les taches d’éboulis se réduisent et des terrassettes ou des lobes de solifluxion sous pelouse apparaissent. Les dépôts deviennent massifs.

271Les données granulométriques montrent par ailleurs que, comme pour les autres niveaux humifères, les apports de sables fins éoliens se sont considérablement affaiblis pendant la mise en place du faciès B.

3.2.3 - Faciès C : Couche de blocs métriques

272Cette couche provient de l’effondrement d’un pan de paroi, lié au basculement d’une colonne comme celle que l’on observe actuellement en cours de formation au-dessus du site. Une zone déprimée dans la paroi à

273Photo 15 : Coupe dans les dépôts de versant dans la partie supérieure de l’étage de la puna, Andes de Bolivie, 4800 m. Ces dépôts à stratification très rudimentaire sont liés à l’interaction entre une dynamique de reptation provoquée par les cycles de gel-dégel superficiels et la végétation. Ils surmontent des dépôts stratifiés plus anciens caractéristiques de l’étage périglaciaire. La coupe fait environ 1 m de hauteur.

274Photo 15 : Cross section in slope deposits at the upper altitudinal limit of the puna-type vegetation, Bolivian Andes, 4800 m. The crude stratification is due to the interaction between frost-induced soil creep and vegetation. These deposits overlay older stratified debris that typify the periglacial semi-desert at higher elevation. The height of the section is ca. 1 m.

275Photo 16 : Abri-sous-roche dans le vallon d’Estaubé, Pyrénées françaises, vers 1900 m d’altitude. La paroi produit relativement peu de débris. Le sol est partiellement colonisé par la pelouse alpine, qui s’organise en terrassettes sur la pente.

276Photo 16 : Rockshelter in the Estaubé valley, French Pyrenees, ca. 1900 m. Rockfall is moderate and the discontinuous herbaceous vegetal cover displays a step-like relief on the slope (terracettes).

277l’aplomb de l’abri des Peyrugues peut correspondre à la cicatrice d’arrachement.

278L’extension de la couche de blocs dépasse largement les limites de la fouille. Un mégabloc d’environ 400 m3 appartenant vraisemblablement à la même unité stratigraphique est visible à l’aval du site, approximativement à mi-pente du talus. Il permet d’estimer le volume de roche impliquée dans l’effondrement à 500 m3 au minimum. La chute de la colonne a provoqué la formation d’un cratère d’impact (fig. 11), dont le rebord amont est visible dans l’angle nord-est de la zone fouillée. Ce cratère entaille l’ensemble des couches badegouliennes et solutréennes. Plusieurs figures indiquent qu’après l’impact initial, une partie des fragments issus de la pulvérisation de la colonne ont reflués vers l’amont et se sont bloqués contre la paroi. Ces figures consistent en une imbrication des blocs et un cisaillement vers l’amont des couches archéologiques situées sous les blocs. Le cisaillement, qui affecte les sédiments antérieurs à l’effondrement sur une trentaine de centimètres d’épaisseur, se marque par des plis déversés vers l’amont, des injections de sédiments fins à la base de la couche de blocs et des ondulations des couches archéologiques (fig. 12).

279La matrice d’origine cataclastique, c’est-à-dire liée à la fragmentation pendant l’impact et aux chocs entre les blocs lors de leur dispersion sur le talus, est peu abondante et ne colmate que partiellement la porosité interstitielle. Un niveau plus riche en matrice est cependant visible à la base de cette couche. Il résulterait d’un effet de tamis (infiltration des fines entre les blocs au cours de la mise en place de la couche de débris) ainsi que de l’érosion et de l’assimilation partielle des dépôts antérieurs (Yarnold, 1993 ; Bertran, 2003). Une structure en puzzle, caractérisée par une fragmentation intense de certains blocs dont les contours restent néanmoins reconnaissables, s’observe en de nombreux points. L’ensemble de ces structures, typiques des avalanches rocheuses, suggère que la mise en place de cette couche résulte d’un mouvement en masse de type écoulement granulaire (Hsü, 1975 ; Campbell et al., 1995).

280Fig. 11 : Mécanismes impliqués dans la mise en place de la couche de blocs métriques (faciès C).

281Fig. 11 : Schematic sedimentary processes during facies C (block layer) formation.

282Fig. 12 : Déformations liées au cisaillement des couches archéologiques provoqué par l’avalanche rocheuse.

283Fig. 12 : Deformation of the archaeological layers due to shearing by the rock avalanche.

- DATATIONS ET DONNÉES PALÉOCLIMATIQUES

284De nombreuses datations radiocarbone SMA ont été effectuées sur les différents niveaux archéologiques et permettent de cerner assez précisément la chronologie des dépôts. D’une manière générale, les dates reflètent correctement la chronologie relative établie sur des critères stratigraphiques (fig. 13). Dans le détail, on constate cependant un certain nombre d’inversions : ainsi par exemple, le niveau archéologique 6 est environ un millénaire plus vieux que le niveau 7, en contradiction avec la stratigraphie. Une inversion similaire est également observée pour les niveaux 5b et 5x. Il est probable que ces inversions soient dues aux perturbations associées aux mécanismes d’enfouissement des niveaux archéologiques par les processus périglaciaires, comme cela a été suggéré pour d’autres sites (Texier, 2001). Dans le cas des niveaux 5b et 5x, des perturbations provoquées par la mise en place de l’avalanche rocheuse peuvent être suspectées. Pour le niveau 3, seule la date la plus récente est jugée compatible avec les données archéologiques. Les deux dates plus anciennes pourraient provenir de vestiges en position secondaire, remaniés par l’avalanche rocheuse.

285Malgré ces difficultés, l’ensemble des dates permet de proposer le canevas chronostratigraphique suivant. Le faciès A (dépôts de pente stratifiés) a un âge compris entre 25,3 ka BP (niveau archéologique 26) et 18,6 ka BP (niveau 9b). Il couvre donc la période du maximum de froid du dernier pléniglaciaire (27-21 ka BP) (fig. 14). Les coulées à front pierreux caractérisent actuellement l’étage nival des montagnes des latitudes basses et moyennes. Différentes études ont montré qu’elles apparaissent lorsque la température moyenne annuelle est inférieure à -1 ou -2°C, dans des environnements où la végétation est très réduite, en contexte de pergélisol ou de gel saisonnier (Harris, 1982 ; Bertran et al., 1995a). Dans les régions continentales d’Asie, où la végétation peut se développer à des températures moyennes annuelles plus basses en raison du moins grand nombre de cycles de gel-dégel pendant la saison végétative, ces

286Fig. 13 : Distribution des dates 14C en fonction de la stratigraphie. Les inversions de dates ou les dates apparemment aberrantes sont indiquées par des flèches.

287Fig. 13 : Stratigraphic distribution of the radiocarbon dates. Inversions and apparently aberrant dates are indicated by arrows.

288Fig. 14 : Dates 14C des occupations paléolithiques des Peyrugues (d’après Allard et al., 1996) et données paléoclimatiques (courbe du δO18 dans la carotte de glace GRIP (Groenland) et courbe de l’abondance du foraminifère Neogloboquadrina pachyderma dans la carotte marine VM23-081, d’après Bond et Lotti, 1995). OIS : stades isotopiques, H : événements de Heinrich. Les périodes les plus froides sont indiquées par des δO18 très négatifs et de forts pourcentages de N. pachyderma.

289Fig. 14 : 14C dates of the palaeolithic occupations at Les Peyrugues (from Allard et al., 1996) and palaeoclimatic data (δ18O in the GRIP ice core, Greenland, and abundance of the foram Neogloboquadrina pachyderma in the VM23-081 marine core, from Bond and Lotti, 1995). OIS : isotopic stage, H : Heinrich event. The coldest periods are indicated by strongly negative δ18O values and high N. pachyderma amounts.

290formes n’apparaissent que dans des milieux sensiblement plus froids. Des dépôts de pente stratifiés comparables ont été décrits dans de nombreux autres talus d’Aquitaine et du Massif Central, en contexte archéologique (Bertran, 1994 ; Texier, 2001) ou non (Bertran et al., 1992).

291Les horizons humifères 12/18 et 26/28 ont un âge respectif voisin de 19-21 ka BP et 25 ka BP. Ces dates permettent de proposer une corrélation avec les interstades Dansgaard-Oeschger 2 et 3/4 identifiés dans les enregistrements isotopiques glaciaires (Grousset, 2001).

292Le faciès B (dépôts de solifluxion à stratification rudimentaire) s’est mis en place dans l’intervalle 18,6 ka BP (niveau 9b) / 15,9 ka BP (niveau 5b). Il correspond à la légère amélioration climatique qui intervient entre le pic de froid du dernier glaciaire et le Dryas ancien. Ce faciès, attribué à une solifluxion en nappe, serait associé à une colonisation du site par une végétation herbacée discontinue. Le type d’environnement contemporain de l’occupation badegoulienne du site correspondrait ainsi à celui que l’on rencontre actuellement dans la partie haute de l’étage alpin dans les montagnes des latitudes moyennes.

293Le faciès C, lié à l’écroulement d’un pan de la paroi surplombant le site, est daté de l’intervalle 15,9 ka BP (Gif A.95450, niveau archéologique 5b) / 13,0 ka BP (Gif 7592, niveau archéologique 3). Ce faciès n’a pas de signification climatique particulière. Les phénomènes déclenchant peuvent en effet être variés : dégradation progressive des caractéristiques mécaniques de la roche, séisme, augmentation des pressions d’eau interstitielle... (Dussauge-Peisser, 2002). On peut cependant remarquer qu’aux Peyrugues, cet événement correspond au Dryas ancien, période qui fut marquée par une phase très froide, l’événement de Heinrich H1 (vers 14,5 ka BP : Grousset, 2001). Il est possible que la formation de glace en profondeur dans les sols et les massifs rocheux pendant cette phase ait été à l’origine de l’écroulement.

2945 - COMPARAISON

295AVEC D’AUTRES SITES AQUITAINS

296De nombreux sites paléolithiques aquitains situés en abris ou sous un porche de grotte ont fait l’objet d’une révision stratigraphique au cours de la dernière décennie et peuvent servir d’éléments de comparaison. Ces études ont en particulier montré que pendant le dernier Pléniglaciaire, la dynamique de sédimentation dans ce type de milieu était dominée par l’éboulisation, la solifluxion et le ruissellement, en association variable suivant les conditions stationnelles (Texier, 2000, 2001 ; Lenoble, 2003 ; Texier et al., 2004). En exposition sud, ce qui est le cas pour une majorité des sites étudiés, les dépôts de solifluxion sont généralement massifs et peuvent être interprétés comme des matériaux essentiellement mis en place par reptation pelliculaire en liaison avec des cycles gel-dégel superficiels dominants. C’est notamment le cas à Laugerie Haute (photo 17). En exposition nord, comme

297Photo 17 : Coupe de Laugerie Haute Ouest (Dordogne). Les niveaux humifères de couleur sombre dans la partie supérieure de la coupe contiennent des industries solutréennes. Ils alternent avec des dépôts diamictiques brun jaune, déposés par une solifluxion en nappe. La hauteur de la coupe fait environ 2,5 m. Photo 17 : Cross section of Laugerie Haute Ouest (Dordogne). The humus-rich horizons in the upper part of the stratigraphy have delivered Solutrean lithic assemblages. These horizons are separated by yellow brown, diamictic layers that have been deposited by sheet-like solifluction. The height of the section is ca. 2.5 m.

298aux Peyrugues et peut-être à l’Abri du Facteur, si l’on en croît les descriptions faites par Laville (1975, p. 250), des dépôts stratifiés liés à des coulées de solifluxion à front pierreux se mettent en place. Dans les deux sites, ces couches contiennent du Gravettien et se placent au sein du maximum glaciaire (27-21 ka BP). On retrouve là l’opposition entre adrets et ubacs classiquement décrite dans les milieux périglaciaires actuels. Ces dépôts indiquent qu’au cours des phases les plus froides et sèches du Pléniglaciaire, les massifs calcaires du nord de l’Aquitaine étaient caractérisés par des environnements périglaciaires à couvert végétal très discontinu.

299L’un des traits marquants de la stratigraphie des différents sites est la présence de couches colorées par de la matière organique, de couleur brune plus ou moins sombre, interstratifiées dans des matériaux détritiques plus clairs, de couleur brun jaune. Depuis le siècle dernier, tous les auteurs ont considéré que cette matière organique avait une origine anthropique et qu’elle provenait de la dégradation des déchets amenés par les hommes sur leur habitat. Différents arguments suggèrent que cette hypothèse n’est valable que très partiellement et que la matière organique témoigne d’un couvert végétal naturel. Les couches brunes doivent donc être considérées comme des horizons humifères enfouis. Les arguments qui fondent cette interprétation sont les suivants :

  1. Anthropisation et présence de matière organique sont des phénomènes clairement dissociés. Des couches humifères ont été observées dans des dépôts de pente calcaires sans témoignage d’occupation humaine. Les analyses faites sur la coupe de Verteuil en Charente (Bertran et al., 1992) indiquent que les teneurs en matière organique sont globalement faibles probablement en raison de sa minéralisation progressive au cours du temps. Néanmoins, les valeurs sont un peu plus élevées dans les horizons bruns (1,3-1,4 %, méthode Anne) que dans les autres niveaux (1-1,2 %). La photo 18 montre l’exemple d’une coupe de grèzes du Périgord dans lesquelles de tels horizons apparaissent. A l’inverse, des occupations humaines ont été trouvées dans des couches sans matière organique décelable sur le terrain. C’est par exemple le cas pour le Protosolutréen de Laugerie Haute et le Gravettien des Peyrugues.

300Photo 18 : Coupe des Chauzes (Dordogne). On distingue plusieurs niveaux colorés en brun par de la matière organique interstratifiés dans des grèzes litées de couleur brun jaune clair. Photo 18 : Les Chauzes section (Dordogne). Brown, organic matterstained horizons are interstratified in light yellow brown slope deposits (‘grèzes litées’).

  1. Les quelques niveaux qui ont fait l’objet d’une analyse à l’échelle microscopique (Grotte Vaufrey : Courty, 1988, Le Roc de Marsal : Couchoud, 2003, Laugerie Haute Ouest, Les Jamblancs : données non publiées) montrent i) une altération des clastes calcaires plus prononcée que dans les couches détritiques de couleur claire et une décarbonatation partielle de la matrice, ii) la présence de bioturbations (principalement liées à des enchytrés et/ou des collemboles), alors qu’elles sont absentes des couches détritiques claires, dominées par les microstructures d’origine cryogénique (photos 19 et 20). A Laugerie Haute et aux Jamblancs, la microstructure est spongieuse, avec des zones composées de petits agrégats fécaux plus ou moins coalescents. Ce type de structure est comparable à celui que l’on observe dans les humus de type mull-moder (Brewer et Pawluk, 1975 ; Pawluk, 1987). Au Roc de Marsal, elle est de type lamellaire. Des structures lamellaires ont également été décrites à faible profondeur dans l’horizon A de sols arctiques et alpins (Brewer et Pawluk, 1975 ; Van Vliet-Lanoë, 1987) où les médiocres conditions thermiques estivales ne permettent pas une pénétration profonde de la faune du sol. Dans le cas analysé ici, il est cependant difficile de déterminer si cette structure est syn- ou épigénétique. Décarbonatation, bioturbation et accumulation de matière organique permettent d’interpréter ces niveaux bruns comme des horizons humifères de paléosols.

  2. Les données chronologiques obtenues sur ces horizons humifères, bien que souvent peu précises (voire peu cohérentes : cas de La Ferrassie, Delpech et Rigaud, 2001), montrent qu’ils ne se placent pas de manière aléatoire au cours du Pléistocène récent mais qu’ils correspondent aux interstades reconnus dans les enregistrements glaciaires et marins (fig. 15). Ainsi, la période allant du Bölling au début de l’Holocène est caractérisée par des niveaux très humifères (exemple : Pont d’Ambon, Célérier, 1994). D’autres horizons plus ou moins humifères apparaissent :

  • pendant l’intervalle 15-18 ka BP, qui correspond aux périodes culturelles du Badegoulien et du Magdalénien ancien (Les Jamblancs : Cleyet-Merle, 1992 ; Drucker et al., 2000, Laugerie Haute : Roque et al., 2001, Les Peyrugues). Aux Peyrugues, l’enrichissement en matière organique ne s’accompagne pas d’une altération et d’une décarbonatation significative des sédiments. Il s’agit d’un sol colluvial peu différencié.

  • vers 19-20 ka BP, soit au Solutréen (interstade Dansgaard-Oeschger 2) (Les Jamblancs, Laugerie Haute, Combe Saunière : Castel, 1999, Abri Casserole : Detrain et al., données non publiées, Les Peyrugues) ;

  • vers 25 ka BP, en association avec des industries du Gravettien (interstades Dansgaard-Oeschger 3-4) (La Ferrassie ? : Delporte, 1984 ; Delpech et Rigaud, 2001, Les Peyrugues).

301Pour les périodes plus anciennes, les datations deviennent très imprécises et ne permettent pas de corrélations claires. D’autres horizons humifères contiennent des industries aurignaciennes, châtelperronniennes et moustériennes attribuables au stade isotopique 3 (La Ferrassie, Grotte XVI : Rigaud et Simek, 1995 ; Lucas et al., 1999) et au début glaciaire (Grotte Vaufrey : Rigaud, 1988).

302Photo 19 : Microstructure lamellaire à coiffes limoneuses dans les dépôts de pente antérieurs au Solutréen des Jamblancs (Dordogne). Lame mince, lumière naturelle. Le champ couvert par la photo fait environ 1 cm.

303Photo 19 : Platy microstructure with silt cappings in slope deposits at Les Jamblancs (Dordogne). These deposits predate the Solutrean levels. Thin section, plain polarised light. The length of the photo is ca. 1 cm.

304Photo 20 : Microstructure spongieuse et agrégats fécaux (collemboles ou enchytrés) dans le niveau Solutréen des Jamblancs. Lame mince, lumière naturelle. Le champ couvert par la photo fait environ 1 cm.

305Photo 20 : Spongy microstructure and faecal pellets (Collembola or Enchytreids) in the Solutrean level, Les Jamblancs. Thin section, plain polarised light. The length of the photo is ca. 1 cm.

Fig. 15 : Stratigraphie de quelques sites paléolithiques du Périgord et corrélations proposées avec la courbe isotopique GRIP. Fig. 15 : Stratigraphy of some palaeolithic sites in Périgord and proposed correlations with the isotopic record of GRIP.

306Fig. 16 : Morphologie des horizons humifères du site de la Ferrassie (Dordogne), d’après Delporte (1984) simplifié.

307Fig. 16 : Schematic stratigraphy of the ‘La Ferrassie’ site (Dordogne), with emphasis on the humus-rich horizons, modified from Delporte (1984).

308Tous ces paléosols présentent un profil relativement simple de type A-C et peuvent être classés en première approximation dans les rendosols ou les rendisols (Baize et Girard, 1995). Ces sols, que l’on trouve en France dans des environnements bioclimatiques très variés, sont étroitement liés aux milieux carbonatés. L’abondance de carbonates entraîne une stabilisation rapide des composés humiques dans le profil et les protège de la dégradation (Duchaufour, 1983). Dans les sites étudiés, les horizons humifères montrent des variations relativement importantes de couleur (brun plus ou moins foncé) et d’épaisseur. Plusieurs facteurs peuvent rendre compte de ces variations :

  1. dans certains cas, des apports de matériel anthropique peuvent avoir entraîné une accrétion significative du sol (cf. la notion «d’anthroposols», Baize et Girard, 1995). A Laugerie Haute par exemple, Laville (1964) estime la part de matériaux apportés par l’homme (galets, débris osseux et lithiques) à près de 20 % du sédiment dans les niveaux solutréens. Les fragments de charbons de bois et d’os disséminés dans le sol contribuent pour une certaine part à lui donner une couleur sombre.

  2. l’accrétion progressive du sol peut se produire soit par ruissellement diffus soit en liaison avec une dynamique de solifluxion (pelliculaire ou sous forme de coulées). Cette dynamique, qui peut être péné-contemporaine ou postérieure à la formation du sol, permet d’expliquer le contact généralement abrupt entre les différents horizons par étirement sur la pente, la superposition de lentilles plus ou moins caillouteuses et de couleur plus ou moins sombre au sein de l’horizon A (Van Vliet-Lanoë, 1988), la présence de coiffes de limons organiques colorés par la matière organique sur les graviers (Mellor, 1986 ; Van Vliet-Lanoë, 1988). Sur le site de La Ferrassie, la morphologie des lits humifères (fig. 16) évoque fortement l’empilement de coulées de solifluxion sous pelouse (Benedict, 1970). De telles déformations expliqueraient en partie la dispersion des dates radiocarbone obtenues sur ces niveaux (cf. Texier, 2001).

  3. les observations en milieu périglaciaire actuel montrent que les abris et les entrées de grottes sont le siège d’une accumulation préférentielle de neige, induite par la chute de la vitesse du vent. La neige forme généralement des congères qui persistent tardivement pendant la saison estivale. Dans ces conditions, le sol présente souvent des caractères hydromorphes en subsurface et la matière organique tend à prendre une teinte très sombre (mélanisation).

309La relecture des sites paléolithiques aquitains en milieu carbonaté telle qu’elle est proposée ici a plusieurs implications, tant du point de vue stratigraphique que paléoenvironnemental. Les principaux points à souligner sont les suivants :

  1. Les séquences sédimentaires en abri-sous-roche et en porche de grotte présentent une forte dilatation pour la période correspondant au dernier Pléniglaciaire. Elles offrent donc un potentiel d’informations paléoclimatiques en milieu continental exceptionnel, sans doute comparable à celui fourni par les loess.

  2. Le Pléniglaciaire a été marqué par une alternance de phases caractérisées par des environnements de type semi-désert périglaciaire et de phases correspondant à des milieux plus humides et/ou plus tempérés. Pendant les premières, la sédimentation détritique a été très active en pied de paroi ; les processus de redistribution des débris sur les talus étaient dominés par la solifluxion et le ruissellement. Les apports éoliens ont également joué un rôle significatif dans la sédimentation. La faible teneur en matière organique des dépôts (régosols) suppose que le couvert végétal était très clairsemé, probablement en raison des faibles températures et de la sécheresse. Pendant les secondes, des rendosols se sont développés sur les accumulations détritiques en liaison avec le développement du couvert végétal. La signification climatique de ces paléosols est large ; ils peuvent correspondre soit à des milieux de type alpin/arctique, avec une végétation essentiellement herbacée, soit à des milieux plus tempérés et arbustifs. Des analyses complémentaires sur la composition de la matière organique pourraient permettre de mieux caractériser ces horizons.

  3. Les paléosols peuvent servir de niveaux stratigraphiques repères dans les sites paléolithiques. L’intérêt de tels niveaux repères pour les périodes antérieures à 20-25 ka BP, où les datations radiocarbone ne permettent pas d’avoir un calage chronologique suffisamment précis pour établir des corrélations avec les courbes isotopiques, apparaît évident. Les données paléoenvironnementales apportées par l’étude des dépôts devraient également pouvoir contribuer à clarifier le débat sur les relations entre peuplement, cultures paléolithiques et climat (d’Errico et Sánchez Goñi, 2003).

310CONCLUSIONS

311La stratigraphie du site des Peyrugues constitue un enregistrement important permettant de documenter la dynamique de versant et les paléoenvironnements au cours du Pléniglaciaire supérieur en Aquitaine. Elle montre que pendant le maximum de froid, la dynamique était caractérisée par des coulées de solifluxion à front pierreux comparables à celles que l’on observe actuellement dans les milieux périglaciaires peu végétalisés d’altitude. Cette dynamique a donné naissance à des dépôts de pente stratifiés. Deux niveaux plus organiques, interprétés comme des paléosols humifères, sont interstratifiés dans ces dépôts et datent d’environ 25 et 19/21 ka BP. Ces horizons, qui marquent le développement du couvert végétal en liaison avec un climat plus humide et/ou moins froid, correspondraient respectivement aux interstades Dansgaard-Oeschger 3/4 et 2. Pendant la période comprise entre ~ 19 et ~ 16 ka BP, la solifluxion reste active, mais probablement associée à un couvert végétal herbacé plus ou moins continu. Les dépôts prennent l’aspect d’un diamicton massif. L’accumulation détritique s’achève avec la chute catastrophique d’un grand volume de roche pendant l’intervalle 16-13 ka BP.

312La comparaison avec d’autres séquences en abri ou en porche de grotte d’Aquitaine montre que, comme aux Peyrugues, le dernier Pléniglaciaire a été marqué par la mise en place de dépôts détritiques soliflués ou ruisselés alternant avec le développement d’horizons humifères. Une caractérisation précise de ces horizons reste à encore effectuer. En effet, dans la mesure où ils étaient jusqu’alors interprétés comme résultant uniquement de la dégradation de matières organiques apportées par l’Homme paléolithique, ces horizons jugés sans signification d’un point de vue chronostratigraphique n’ont jamais donné lieu à des analyses paléopédologiques. La poursuite de l’étude de ces séquences souvent épaisses devrait ainsi permettre de proposer un canevas chronostratigraphique et paléoenvironnemental très détaillé pour le dernier cycle climatique.

313Cette étude montre également que l’enregistrement archéologique du site a pu être sensiblement perturbé par les processus sédimentaires. Le taux d’accumulation moyen pour l’ensemble de la séquence Gravettien/Solutréen/Badegoulien calculé à partir des dates radiocarbone atteint environ 0,02 cm/an (en années 14C non calibrées). Ce taux est relativement bas. Il implique que, si l’accrétion du talus s’était faite de manière régulière et uniforme (ce n’est cependant manifestement pas le cas : la sédimentation pendant le Gravettien résulte de l’empilement de coulées progressant lentement sur la pente), 500 ans auraient été nécessaires pour qu’un niveau archéologique soit enfoui à 10 cm de profondeur et soustrait ainsi en grande partie à l’action des cycles de gel-dégel. Le contexte sédimentaire, dominé par la solifluxion, est donc peu favorable à une très bonne préservation des niveaux d’occupation tant en ce qui concerne la distribution spatiale des vestiges (Wood et Johnson, 1978 ; Texier et al., 1998 ; Esdale et al., 2001 ; Lenoble et al., 2003) que du point de vue de l’état de conservation des objets, notamment les pièces osseuses (Guadelli et Ozouf, 1994). Dans un tel cadre, une approche taphonomique détaillée s’avère nécessaire pour pouvoir apprécier au mieux l’ampleur des transformations qui ont affecté les assemblages archéologiques abandonnés par l’Homme (Schiffer, 1987 ; Texier, 2000). C’est l’un des buts que s’est fixé l’ACR «Paléolithique en Quercy» pour les prochaines années.

314REMERCIEMENTS

315L’auteur remercie M. Jarry, responsable de l’ACR, qui est à l’origine de cette étude, M. Allard, responsable de la fouille du site, ainsi que A.-L. Berthet et D. Marguerie, qui m’ont permis de faire état de données analytiques non publiées. Cet article a aussi profité de discussions fructueuses avec A. Lenoble et J.P. Texier. Les photos 9 et 16 ont été faites dans le cadre du programme d’étude du fonctionnement des abris-sous-roche et des grottes en milieu périglaciaire actuel dans les Pyrénées au sein de l’ACR intitulé « Paléolithique moyen en Aquitaine septentrionale » (direction J.P. Texier). L’auteur remercie également J.P. Coutard et E. Debard pour leurs remarques constructives.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 : Localisation du site des Peyrugues
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/190/img-1.jpg
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Titre Photo 2 : Dépôts de pente à stratification rudimentaire (faciès B), coupe longitudinale.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/190/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 57k
Titre Photo 3 : Couche de blocs métriques (faciès C), coupe longitudinale. Au centre de la photo, on distingue un bloc réduit à l’état de fragments (structure en puzzle). La base de cette couche tronque les dépôts antérieurs ; elle est soulignée par un niveau sablo-limoneux de couleur claire qui correspond à une accumulation de matrice produite par la pulvérisation des blocs. La coupe fait environ 1,8 m de hauteur.
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Pour citer cet article

Référence papier

Pascal Bertran*, « Stratigraphie du site des Peyrugues (Lot), une coupe de référence pour le dernier Pléniglaciaire en Aquitaine »Quaternaire, vol. 16/1 | 2005, 25-44.

Référence électronique

Pascal Bertran*, « Stratigraphie du site des Peyrugues (Lot), une coupe de référence pour le dernier Pléniglaciaire en Aquitaine »Quaternaire [En ligne], vol. 16/1 | 2005, mis en ligne le 01 septembre 2005, consulté le 11 février 2025. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/190 ; DOI : https://doi.org/10.4000/quaternaire.190

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Auteur

Pascal Bertran*

* INRAP et Institut de Préhistoire et de Géologie du Quaternaire, bâtiment de géologie, avenue des facultés, 33405 TALENCE cedex. pascalbertran@wanadoo.frFr

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Droits d’auteur

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