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Datation ESR de quartz fluviatiles : nouvelles données chronologiques pour le secteur « intermédiaire » de la vallée de la Creuse (Indre, région Centre, France)

ESR dating of fluvial quartz: new chronological data for the intermediate sector of the Creuse river valley (Indre, Centre region, France)
Henri Garon, Pierre Voinchet, Jean‑Jacques Bahain, Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Hélène Tissoux et Christophe Falguères
p. 73-85

Résumés

A partir des années 1990, la datation systématique des formations alluviales de la vallée moyenne de la Creuse a été entreprise au moyen de la méthode de résonance de spin électronique (ESR) appliquée aux quartz optiquement blanchis contenus dans ces formations. Sur la base de la nature des substrats traversés, la zone d’étude avait alors été divisée en trois secteurs respectivement nommés secteurs « Massif central », « Intermédiaire » et « Bassin parisien ». Les premiers résultats avaient montré que la mise en place du système fluviatile, constitué de terrasses étagées et emboîtées, s’était effectuée entre 1,7 Ma et 130 ka, mais les corrélations entre les trois secteurs avaient été difficiles, notamment au niveau du secteur « Intermédiaire » où la tectonique quaternaire semble avoir eu un impact important sur la géométrie du système fluviatile.Dans ce secteur correspondant au fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse, dix nappes fossiles ont été répertoriées (I à X) mais seules les sept nappes inférieures (I à VII) avaient pu être prélevées et datées lors des précédentes études. Depuis 2000, dans le cadre de prospections systématiques, les nappes supérieures (VIII à X) ont pu être échantillonnées pour datation et des prélèvements dans les nappes moyennes (V à VII) ont été de nouveau effectués. Les résultats, présentés dans cet article, complètent ainsi les travaux antérieurs, avec notamment la datation de certaines des plus anciennes nappes alluviales du fossé. Ils permettent une meilleure comparaison des données issues du secteur « Intermédiaire » avec celles du secteur « Massif central » situé en amont.

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Texte intégral

Nous remercions l’association de sauvegarde du site d’Argentomagus et Amis du musée pour le financement du stage de deuxième année de master dont les résultats sont présentés dans cet article. Nous remercions également le Département de Préhistoire du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris, qui soutient depuis vingt ans les travaux de géochronologie dans les formations fluviatiles fossiles en région Centre-Val de Loire, le Ministère de la Culture, la Sous-Direction de l’Archéologie, le Service régional de l’Archéologie du Centre pour le soutien financier aux recherches sur les « Premiers peuplements dans les alluvions fluviatiles du bassin de la Loire moyenne en région Centre », le Conseil régional d’Ile-de-France pour l’aide à l’acquisition d’un spectromètre ESR, le Conseil régional du Centre pour l’aide à l’acquisition d’un spectromètre gamma portable, les maires des communes de Saint-Marcel (B. Mariat), du Pêchereau (J. Descout) et d’Argenton-sur-Creuse (M. Sapin), ainsi que Philippe Salé (Ingénieur d’études, Inrap-Centre-Ile-de-France) et tous les propriétaires qui nous ont aimablement autorisés et aidés à effectuer des coupes, des relevés et des fouilles sur leurs terrains. Notre gratitude à M. Norbert Mercier et au correcteur anonyme pour leurs corrections et suggestions qui ont permis d’améliorer sensiblement ce manuscrit.

1 - Introduction

1Dans le bassin de la Loire moyenne (région Centre-Val de Loire, France), la vallée de la Creuse est étudiée depuis une vingtaine d’années afin de comprendre les dynamiques de mise en place des systèmes de terrasses déposées au Pléistocène (Despriée & Gageonnet, 2003 ; Despriée et al., 2004 et 2007). Plusieurs sites préhistoriques, parfois très anciens, associés à certaines des nappes alluviales fossiles identifiées le long de la vallée y ont également été étudiés (Despriée et al., 2005, 2006, 2009, 2011). La datation de la mise en place de ces dépôts revêt donc un intérêt certain du point de vue géologique et archéologique. Des campagnes de prélèvements systématiques des témoins alluviaux pour leur datation par la méthode de la Résonance de Spin Electronique (ESR) appliquée aux grains de quartz optiquement blanchis y sont donc organisées régulièrement depuis le milieu des années 1990 (Voinchet, 2002 ; Voinchet et al., 2007 ; Tissoux et al., 2008).

2La vallée de la Creuse, entre Crozant (Creuse) et Le Blanc (Indre), avait été subdivisée en trois secteurs distincts sur la base de la nature géologique des substrats rencontrés et des caractéristiques tectoniques de la région (Despriée et al., 2004). Dans ces secteurs nommés «Massif central », «Intermédiaire » et «Bassin parisien », de 6 à 10 nappes fossiles avaient alors été identifiées (fig. 1). Les nappes accessibles avaient été prélevées et avaient fait l’objet de datations réalisées par P. Voinchet dans le cadre de son doctorat (Voinchet, 2002 ; Voinchet et al., 2010). Ces études ont mis en évidence la complexité de l’enregistrement dans le secteur dit « Intermédiaire » et il est apparu que l’interprétation des âges jusque-là obtenus nécessitait l’apport de données complémentaires.

3De nouvelles analyses visant à mieux comprendre les rythmes d’aggradation, l’histoire tectonique de cette zone et son évolution morphologique ont donc été réalisées dans le cadre d’un projet collectif de recherche financé depuis 1999 par le ministère de la Culture (DRAC du Centre), le Conseil régional du Centre-Val de Loire et le Département de Préhistoire du Muséum national d‘Histoire naturelle. Le présent article présente une synthèse des résultats obtenus à ce jour dans le secteur Intermédiaire, incluant notamment ceux acquis lors d’un récent travail de master (Garon, 2014). Les résultats obtenus lors de cette recherche permettent de mieux situer la mise en place des dépôts alluviaux dans la chronologie du Quaternaire, en relation avec les cycles climatiques pléistocènes, comme cela a déjà été réalisé dans d’autres vallées du Nord-Ouest de l’Europe (Antoine, 1993, 1994 ; Antoine et al., 2000 ; Bridgland, 2000).

Fig. 1 : Vallée de la Creuse moyenne

Fig. 1 : Vallée de la Creuse moyenne

(A) Localisation des trois secteurs définis avant 1999 (d’après Despriée et al., 2004, modifié) ; (B) Délimitation du « Fossé tectonique d’Argenton‑sur-Creuse » et position des agglomérations dont le centre est indiqué par un carré blanc.

2 - Situation géologique et structurale

4La Creuse prend sa source sur le plateau granitique de Millevaches dans le sud-est du Limousin puis traverse, sur la bordure nord du Massif central, les roches métamorphiques et magmatiques de la Marche et du plateau d’Aigurande (fig. 1A). Elle est alors guidée par des accidents tectoniques majeurs orientés SSE - NNO. À son entrée dans le Bassin parisien, la Creuse traverse la cuesta liasique et pénètre dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse, puis s’oriente vers l’ouest en suivant la cuesta bajocienne le long de la faille de Saint-Gaultier/Le Blanc qui recoupe les formations calcaires du Dogger (Cohen-Julien et al., 1998) (fig. 1B).

2.1 - Les secteurs d’étude

5Ces changements dans la nature des substrats incisés par la rivière et leurs déformations tectoniques différentes ont amené Despriée et al. (2004), lors de leur étude du système fluviatile étagé de la Creuse, à subdiviser la moyenne vallée en trois secteurs, dénommés secteurs « Massif central », « Intermédiaire » et « Bassin parisien ».

6Dans le secteur « Massif central », six formations alluviales étagées avaient pu être observées entre +130 m et +15 m d’altitude relative par rapport au plancher de la nappe de fond. D’après les données géochronologiques disponibles, ces formations se seraient mises en place entre 1,7 Ma et 450 ka (Voinchet, 2002 ; Despriée & Gageonnet, 2003 ; Despriée et al., 2004, 2006 ; Voinchet et al., 2007 ; Despriée et al., 2009, 2010, 2011 ; Voinchet et al., 2010 ).

7Dans le secteur « Intermédiaire », dix nappes alluviales, étagées pour les plus anciennes puis emboîtées, avaient été répertoriées mais seulement sept des nappes inférieures, au-dessous de 55 m d’altitude relative, avaient pu être prélevées et datées entre 500 et 130 ka (Voinchet et al., 2002 ; Despriée et al., 2004 ; Voinchet et al., 2007 ; Despriée et al., 2009).

8Plus en aval, dans le secteur « Bassin parisien », entre Le Pont-Chrétien et Le Blanc (fig. 1), huit formations alluviales avaient été repérées, entre +55 m d’altitude relative et le fond de la vallée, et seulement cinq datées entre 1,5 à 1,4 Ma et 130 ka (Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004 ; Tissoux et al., 2008).

2.2 - Le secteur « intermédiaire »

9Lors de ces études antérieures, il avait été difficile de corréler les résultats obtenus dans le secteur « Massif Central », où seules les nappes supérieures étaient encore accessibles, avec ceux issus du secteur « Intermédiaire » où seules les nappes inférieures avaient pu être prélevées (Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004). Des incohérences entre les âges obtenus et les altitudes relatives des témoins échantillonnés avaient aussi été mises en évidence et reliées à un impact local important de la tectonique récente sur les compartiments du substrat, limités par des accidents tectoniques majeurs, sur lesquels reposent les témoins alluviaux étudiés (Voinchet et al., 2007).

2.2.1 - Le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse

10À sa sortie du secteur « Massif central », après une zone de transition liée à la présence de la cuesta liasique, orientée NE/SO, les terrains s’abaissent brutalement de 260 m NGF à 160 m NGF environ et la Creuse pénètre dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse, délimité par des accidents tectoniques majeurs (failles d’Argenton et de Saint-Gaultier, horst de Tendu…), qui sont à l’origine de sa mise en place de ce « secteur Intermédiaire » (Lorenz & Lorenz, 1985 ; Cohen-Julien et al., 1998, fig. 1B).

2.2.2 - Les formations alluviales du secteur « Intermédiaire »

11D’amont en aval, dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse long d’une douzaine de kilomètres, les nappes alluviales fossiles ont été diversement déposées et conservées. Trois sous-secteurs (indexés 1, 2 et 3) ont été délimités dans ce fossé en fonction de la nature du substratum traversé, des topographies qui en découlent et de la dynamique particulière des dépôts fluviatiles que ces conditions géographiques ont engendrées (fig. 1B).

 2.2.2.1-Le sous-secteur 1

12Dans le sous-secteur 1, la rivière quitte le socle métamorphique du Massif central. Après déblaiement de la couverture tertiaire (« Formation de Brenne) toujours visible sur le plateau, elle incise les terrains argileux du Trias et du Lias. On observe un important élargissement de la vallée qui passe de 250 m à environ 5 km et forme le « bassin du Pêchereau ». Les nappes alluviales les plus hautes (VII à X) ont été successivement déposées sur des versants en pente régulière et sont maintenant étagées entre 105 et 55 m d’altitude relative. Deux de ces nappes ont été prélevées dans le cadre de ce travail (VII et VIII).

13Les nappes inférieures (I à VI) qui ont remblayé le fond du fossé sont emboîtées selon une progradation amont-aval. Les sédiments sont déposés en larges cônes difficiles à distinguer. Accessibles lors de travaux de carrière, les nappes avaient été prélevées antérieurement à ce travail (Voinchet et al., 2002 ; Despriée et al., 2004)

2.2.2.2- Le sous-secteur 2

14Plus en aval, dans ce sous-secteur 2, la Creuse suit le « fossé d’Argenton ». Les nappes les plus hautes (VI et VII) sont conservées en rebord de plateau dominant le fossé et ont pu être observées à l’occasion de travaux d’aménagement. En-dessous, les sédiments fluviatiles qui se sont déposés entre des escarpements calcaires relativement abrupts limitant le fossé très resserré (moins d’un kilomètre de large) n’ont pas toujours été conservés.

2.2.2.3- Le sous-secteur 3

15En aval d’Argenton-sur-Creuse, en raison de la présence de la cuesta bajocienne (horst de Tendu) la Creuse s’oriente vers l’ouest en suivant le « demi-graben » de Saint-Marcel (sous-secteur 3) (Despriée et al., 2004). Dans ce sous-secteur, de nombreuses nappes alluviales sont conservées sur le versant nord de la vallée (rive droite). Elles s’y sont déposées en suivant l’inclinaison de la surface de compartiments tectoniques, larges d’environ 3 km, progressivement basculés vers le sud. Les nappes sont emboîtées et elles ont souvent comblé des puits karstiques, nombreux dans cette zone (Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004, 2009 ; Voinchet et al., 2007)

3 - Les prélèvements ESR dans le secteur intermédiaire 

16Lors de la réalisation des études antérieures, toutes les nappes n’avaient pu être prélevées dans le « secteur Intermédiaire » (fig. 2A) ce qui rendait difficile la compréhension des résultats obtenus (Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004). Depuis 2000, dans le cadre du Programme Collectif de Recherches sur « Les premiers peuplements préhistoriques dans la vallée de la Creuse moyenne » dirigé par J. Despriée, de nouvelles prospections systématiques y ont été organisées. Quatorze nouveaux témoins de nappes alluviales fossiles étagés entre +80 m et + 35 m d’altitude relative ont été découverts sur les versants de ce secteur et échantillonnés (fig. 2B).L’échantillonnage a été parfois difficile : dans les zones bocagères, l’accès au sous-sol ne peut se faire que lors de travaux routiers ou de constructions ponctuelles. Ainsi, dans le sous-secteur 1, aucun nouveau prélèvement n’a pu être effectué en amont du Menoux et dans le bassin du Pêchereau, seules les nappes alluviales VII et VIII ont pu faire l’objet de deux prélèvements (fig. 2B, 3 & tab. 1).

17Dans la zone urbaine du fossé d’Argenton (sous-secteur 2), des témoins de nappes n’ont été accessibles (deux prélèvements) que lors de travaux de construction dans des secteurs souvent modifiés par des occupations humaines antérieures. Enfin, dans le sous-secteur 3 du demi-graben de Saint-Marcel, sur les dix nappes répertoriées, six des plus hautes ont pu être prélevées (nappes V à X, fig. 2B & tab. 1).

Fig. 2 : Position des échantillons ESR prélevés dans le secteur « Intermédiaire ».

Fig. 2 : Position des échantillons ESR prélevés dans le secteur « Intermédiaire ».

A : localisation des prélèvements effectués lors des études antérieures à ce travail ; B : Localisation des échantillons traités pour ce travail, voir tableau 1 pour la correspondance numéro-échantillon (d’après Voinchet, 2002 et Despriée et al., 2004, modifié).

Tab. 1 : Données ESR et âges obtenus sur les échantillons prélevés à partir de l’année 2000 dans le secteur Intermédiaire de la vallée moyenne de la Creuse

Tab. 1 : Données ESR et âges obtenus sur les échantillons prélevés à partir de l’année 2000 dans le secteur Intermédiaire de la vallée moyenne de la Creuse

Les numéros en chiffres romains sont ceux des nappes définies dans Despriée et al., 2004. Les erreurs sont données à 1 sigma.

Fig. 3 : Logs des affleurements échantillonnés

Fig. 3 : Logs des affleurements échantillonnés

Les numéros des logs correspondent aux indications de la carte de la fig. 2B et du tableau 1.

4 - Datation ESR des quartz fluviatiles

18Les nouveaux échantillons ont été datés en utilisant la méthode paléodosimétrique de la Résonance de Spin Electronique (ESR) appliquée aux quartz fluviatiles blanchis optiquement. L’application de cette méthode permet en théorie l’établissement de cadres chronologiques pour les dépôts littoraux (Gagnepain et al., 1998 ; Laurent et al., 1998) et fluviatiles (Laurent et al., 1994, 1998 ; Voinchet, 2002 ; Falguères, 2003 ; Bahain et al., 2007 ; Voinchet et al., 2003, 2004, 2010 ; Tissoux et al., 2011 ; Moreno et al., 2012 ; Duval et al., 2015). Ces dernières années, les études ont principalement porté sur ce dernier type de formations.

4.1. Principe de la méthode

19La datation par ESR est une méthode paléodosimétrique qui repose sur l’accumulation au cours du temps d’électrons piégés dans des défauts de la structure cristalline d’un échantillon soumis aux rayonnements ionisants générés par la radioactivité naturelle (Aitken, 1998 ; Ikeya, 1993). Dans la nature, les pièges sont générés par plusieurs types de défauts tels que des lacunes d’éléments ou, dans le cas qui nous intéresse, la présence d’impuretés comme l’aluminium et le titane au sein du réseau cristallin du quartz (Mc Morris, 1971 ; Ikeya, 1978). La présence de ces impuretés permet la formation de centres-pièges paramagnétiques dont la capacité à retenir des électrons piégés (c-à-d. la durée de vie) est suffisamment grande à l’échelle des temps géologiques, de l’ordre de plusieurs centaines de millions d’années, pour permettre une utilisation géochronologique (Grün, 1989 ; Falguères et al., 1991 ; Ikeya, 1993 ; Laurent et al., 1998). La quantité d’électrons piégés est alors fonction de la dose totale de radiation reçue durant l’enfouissement. Il est ainsi possible, en déterminant cette dose totale (De) et en connaissant le débit de dose annuel auquel est soumis l’échantillon, de dater celui-ci.

20Dans le cas du quartz, l’évènement que l’on cherche à dater est le dépôt du sédiment au sein de la formation sédimentaire étudiée (nappes alluviale, marine, …) et non pas la formation du minéral. La datation est en fait rendue possible par un phénomène appelé blanchiment optique : lors de la phase de transport des grains de quartz, l’exposition de ces grains à la lumière du soleil libère les électrons accumulés dans certains centres-pièges depuis la formation du quartz, entraînant une remise à zéro du « chronomètre ». Après le dépôt de la formation sédimentaire, l’accumulation des électrons au sein des pièges reprend et le chronomètre se remet donc à fonctionner.

21Le débit de dose annuel (noté Da) est déterminé en quantifiant par spectrométrie gamma de laboratoire les teneurs en éléments radioactifs - principalement l’uranium, le thorium et le potassium - du sédiment entourant l’échantillon, et ainsi déterminer l’influence des rayonnements béta. Une mesure de spectrométrie gamma sur le terrain permet de tenir compte de l’environnement radioactif dans un rayon d’environ 30 cm autour de l’échantillon et de déterminer l’influence du rayonnement gamma. La spectrométrie ESR permet quant à elle de déterminer la quantité d’électrons piégés dans les minéraux depuis la dernière remise à zéro, cette quantité étant fonction de la dose totale de radiations reçue (aussi appelée paléodose et notée De). Le rapport dose totale sur débit de dose annuel permet de calculer l’âge du dépôt.

4.2 - Protocole expérimental

22Le protocole de séparation des grains de quartz du reste de l’échantillon se fait par une série de manipulations physiques et chimiques bien décrites dans la littérature (Yokoyama et al., 1985 ; Voinchet et al., 2004). En fin de traitement, seule la fraction 100-200 µm des grains de quartz est généralement conservée. La détermination de la dose équivalente se fait par l’application du protocole d’addition de doses sur aliquotes multiples (protocole MAAD, acronyme anglais pour multiple aliquot additive dose). Pour cela, la fraction de grains ciblée est divisée en une dizaine d’aliquotes dont une est conservée en l’état, une autre illuminée pendant plus d’un millier d’heures dans un simulateur solaire, alors que les aliquotes restantes sont soumises à des doses croissantes d’irradiation, comprises dans ce travail entre 250 et 23 000 Gy. L’irradiation s’effectue à l’aide d’une source panoramique de 60Co (Dolo et al., 1996) émettant un rayonnement voisin de 1,25 MeV avec un débit de dose d’environ 200 Gy/h au laboratoire du CEA de Saclay.

23Nous avons ici choisi de focaliser nos analyses ESR sur le centre paramagnétique lié à la présence d’aluminium dans les cristaux de quartz (centre Al). Comme indiqué précédemment, ce centre subit un blanchiment optique durant la phase de transport mais l’intensité du signal n’est pas remise totalement à zéro du fait de la présence de centres Al non photosensibles (Tissoux et al., 2012). Il est donc nécessaire de déterminer l’intensité résiduelle non blanchie de chaque échantillon pour pouvoir la soustraire aux intensités ESR mesurées afin de déterminer la paléodose. On utilise pour cela l’aliquote à laquelle on a fait subir un blanchiment artificiel à l’aide d’un simulateur solaire SOL2. Le blanchiment maximal de ce centre est atteint dans la nature entre 800 et 1 200 h d’exposition (Toyoda et al., 2000). Le temps d’illumination dans le simulateur est d’environ 1 600 h sous une intensité lumineuse de 3,2 à 3,4.10Lux afin d’être certains que le blanchiment maximal est atteint.

24Les mesures ESR se font ensuite à basse température (107 K) avec un spectromètre Brucker EMX dans les conditions proposées par Voinchet et al. (2004) au laboratoire de géochronologie du Département de Préhistoire du MNHN (Paris). L’intensité du signal est mesurée entre le sommet du premier pic de la structure hyperfine générée par le centre Al à g = 2,018 et la base du seizième pic à g = 2,002 (Toyoda & Falguères, 2003). L’intensité ESR de chaque aliquote est mesurée trois fois avec, entre chaque mesure, une rotation de l’échantillon de 120 ° depuis sa position initiale dans la cavité de mesure. On répète ces mesures sur trois jours, entraînant un total de neuf mesures par aliquote. Une moyenne pondérée de ces mesures est ensuite utilisée pour obtenir les courbes de croissance. En utilisant les intensités ESR de l’aliquote non irradiée, appelée naturelle, et des aliquotes irradiées avec des doses croissantes, et après correction de la part non blanchissable du signal, on construit une courbe de croissance de l’intensité ESR par rapport à la dose reçue, courbe à partir de laquelle la dose totale De est extrapolée à l’aide d’une formule de régression combinant une fonction exponentielle et une fonction linéaire (Duval et al., 2011 ; Moreno et al., 2012 ; Voinchet et al., 2013) :

25où I(D) est l’intensité ESR (u.a.) correspondant à une dose D (en grays, Gy) de radiation reçue (irradiation artificielle), Isat l’intensité de saturation, µ le coefficient de sensibilité du terme exponentiel (en Gy-1), B la pente du terme linéaire (en unités arbitraires, u.a.) et De la dose équivalente que l’on cherche. Les données utilisées dans la régression sont pondérées par l’inverse de l’intensité au carré : 1/I² (Yokoyama et al., 1985).

26Le débit de dose annuel Da (dose reçue par l’échantillon en un an) correspond à la somme de la contribution des différents rayonnements α, β et γ émis par la désintégration des radionucléides présents dans le sédiment, autour et dans l’échantillon, et d’une contribution liée aux rayonnements cosmiques. Dans les sédiments fluviatiles hétérogènes, la bonne détermination de ce débit de dose passe par une dosimétrie in situ précise. Dans ce travail, la spectrométrie γ de terrain, sur le lieu de prélèvement (au moyen d’un spectromètre portable Inspecteur 1000, Canberra), permet une détermination de la contribution des rayonnements γ émis dans une sphère d’environ 30 cm de rayon centrée sur la position de l’échantillon (Mercier & Falguères, 2007). On détermine par ailleurs en laboratoire, grâce à la spectrométrie γ à bas bruit de fond (spectromètre Ortec avec détecteur au germanium), les teneurs en radioéléments du sédiment constituant l’échantillon. A partir de ces teneurs, on peut déterminer la contribution des rayonnements β au débit de dose annuel, via les facteurs de conversion teneur-dose d’Adamiec & Aitken (1998). On calcule ensuite les âges en utilisant une valeur k (efficacité relative des particules alpha) de 0,15 ± 0,1 (Yokoyama et al,. 1985 ; Laurent et al., 1998), les tables d’atténuation des rayonnements α et β de Brennan (Brennan et al,. 1991 ; Brennan, 2003) et la formule d’atténuation liée à l’eau de Grün (1994). La teneur en eau des sédiments est calculée par la différence de masse entre l’échantillon brut et ce même échantillon après qu’il ait séjourné une semaine dans une étuve à 40° C. La contribution de la dose cosmique est calculée à l’aide de la position géographique du prélèvement (longitude et latitude), de son altitude et de l’épaisseur de sédiment estimée avoir recouvert celui-ci, données qui sont introduites dans les équations de Prescott & Hutton (1994, 1998). Enfin, dans le cas du quartz, la quantité de radioéléments présents au sein des cristaux est suffisamment faible pour que l’on considère le débit de dose interne comme négligeable devant la contribution de l’environnement extérieur (Murray & Roberts, 1997 ; Vandenberghe, 2003).

4.3 - Résultats des nouvelles analyses effectuées sur des sédiments du secteur intermédiaire

27Les résultats que nous avons obtenus pour la datation des différentes nappes alluviales du secteur intermédiaire de la vallée de la Creuse sont présentés dans le tableau 1.

4.4 - Commentaires sur les âges ESR du système fluviatile de la creuse dans le secteur intermédiaire

28Les nouveaux échantillons étudiés proviennent de neuf nappes prélevées dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse. Six nappes (VI à X) ont été prélevées dans le sous-secteur 3, une seule (VII) dans le sous-secteur 2 et deux (VII et VIII) dans le sous-secteur 1 (fig. 4A à C). Ces prélèvements se situent dans les six plus hautes nappes du secteur « Intermédiaire » du système de la Creuse. Les nappes inférieures avaient déjà été prélevées et datées lors des études antérieures.

29Dans le sous-secteur 3, les âges obtenus lors de notre étude pour les nappes étagées sur les versants sont généralement cohérents avec les altitudes relatives de ces dernières.

30Plusieurs points particuliers sont à noter :

31L’âge obtenu pour la nappe X, de 1 108 ± 70 ka, confirme que la Creuse a débuté son incision au Pléistocène inférieur. L’essentiel des nappes du système de la Creuse s’est ensuite mis en place durant le Pléistocène moyen, avec une cyclicité d’environ 100 ka entre deux nappes, ce qui est en accord avec la théorie de la formation des systèmes fluviatiles quaternaires en Europe du Nord-Ouest (Antoine, 1993, 1994 ; Antoine et al., 2000 ; Bridgland, 2000) ;

32La nappe IX n’a pas été reconnue ;

33L’analyse du témoin des Courates dans la nappe VIII a donné deux âges en accord avec la position altimétrique de la nappe sur le versant (en regard du résultat de la nappe X). Malgré l’écart conséquent entre les deux résultats, un âge moyen pondéré de 824 ± 85 ka peut être avancé pour la nappe ;

34Le témoin des Coutures, également dans la nappe VIII, a fait également l’objet d’un double prélèvement lors de travaux sur la rocade d’Argenton-sur-Creuse et a fourni des âges de 445 ± 30 ka et 261 ± 30 ka. Ces résultats ne sont ni cohérents entre eux, ni en cohérence avec l’altitude relative de cette formation dans le système. La situation topographique en glacis de la zone des Coutures, ainsi que sa position sur un bloc basculé (fig. 4A) permettent d’envisager sur ce témoin l’hypothèse d’un apport récent de sables lors de ruissellements depuis les versants ;

35Les deux âges obtenus dans la nappe VII montrent, comme pour le témoin des Courates dans la nappe VIII, un écart conséquent mais permettent tout de même le calcul d’un âge moyen pondéré de 502 ± 100 ka qui en accord avec la stratigraphie. La différence entre les deux âges explique l’importante marge d’erreur donnée pour l’âge moyen. Un troisième prélèvement (fig. 4) est en cours d’étude ;

36Un seul prélèvement, effectué sur le site du Prieuré dans la nappe VI, a été traité. L’âge obtenu est de 550 ± 70 ka. Mesuré aussi avec une marge d’erreur importante, il ne permet pas de vraiment discriminer la nappe VI de la nappe VII.

37Dans le sous-secteur 2, les résultats obtenus pour l’échantillon du Chemin des Barres, daté de 973 ± 160 ka, et celui du Clos-du-Verger, daté de 967 ± 90 ka, sont particulièrement intéressants car ils ont été effectués tous les deux dans la même plus haute nappe, reconnue sur le sommet du rebord N-E du couloir d’Argenton (fig. 4B). Par contre, ils ne sont pas cohérents avec l’altitude relative actuelle des alluvions prélevées. L’âge moyen pondéré de 970 ± 120 ka attribué à cette nappe située à +50/55 m d’altitude relative dans le couloir d’Argenton s’intercalerait parfaitement entre les âges obtenus pour les nappes VIII et X du demi-graben de Saint-Marcel. Le compartiment, sur lequel la nappe du Clos-du-Verger a été déposée étant limité par la faille majeure d’Argenton, on peut émettre l’hypothèse qu’il se serait abaissé d’une quinzaine de mètres et que, par conséquent, cette nappe pourrait correspondre en fait à la nappe IX du sous-secteur 3 (fig.4A & B).

38Dans le sous-secteur 1, les âges obtenus pour la nappe des As et pour celle des Reizes sont inversés par rapport à leurs positions relatives. L’âge de la formation des Reizes est relativement cohérent avec son altitude relative, avec la possibilité d’un léger soulèvement. En effet, dans ce bassin du Pêchereau, des phénomènes tectoniques ont été mis en évidence dans le passé (Voinchet et al., 2002 et 2007), Par contre, l’âge de la formation des As est aberrant. Une suspicion de pollution du prélèvement effectué lors travaux de construction, est avancée.

Fig. 4 : Positions relatives des nappes fluviatiles fossiles prélevées dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse.

Fig. 4 : Positions relatives des nappes fluviatiles fossiles prélevées dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse.

(A) Transect du sous-secteur 3 (demi-graben de Saint-Marcel) ; (B) Transect du sous-secteur 2 (couloir d’Argenton-sur-Creuse) ; (C) Transect du soussecteur 1 (bassin du Pêchereau) (d’après Voinchet, 2002 et Despriée et al., 2004, modifié).

5 - Discussion : histoire du fossé d’Argenton-sur-Creuse

39Les âges obtenus pour les formations alluviales du demi-graben de Saint-Marcel dans le fossé d’effondrement d’Argenton, viennent compléter le cadre chronostratigraphique produit par les recherches déjà effectuées dans cette vallée et notamment sur ce sous-secteur (Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004). L’ensemble des données disponibles permet aujourd’hui de dresser un cadre chronologique précis de la mise en place des alluvions plio-pléistocènes dans le sous-secteur 3 et plus largement dans le secteur « Intermédiaire » de la vallée de la Creuse.

5.1 - L’existence d’une pré-Creuse ?

40Dans la région étudiée, les surfaces topographiques de la bordure nord du Massif central et de la couverture sédimentaire du sud du Bassin parisien forment une pénéplaine régulière à pendage SE-NO. Le profond et large fossé d’Argenton-sur-Creuse, dans lequel coule aujourd’hui la Creuse, résulte des déformations de cette surface (basculements, distensions, créations de fossés…) liés à la tectonique néogène et actuelle (Cohen-Jullien et al., 1998).

41D’après certains auteurs (Rolin, 1981 ; Cohen-Julien et al., 1998), la présence de replats topographiques en sommet de versant et de témoins d’épandages grossiers de type fluviatile sur le plateau indiquent qu’une pré-Creuse se serait établie sur ce même tracé probablement dès la fin du Tertiaire. Les dépôts fluvio-torrentiels que celle-ci aurait abandonnés sur des surfaces façonnées antérieurement au creusement de l’actuelle vallée, désignés dans la littérature comme « Formations de plateaux » ou « Formation d’Ardentes », avaient été attribués au Plio-Pléistocène, malgré l’absence d’éléments de datation absolue. Dans ce contexte, l’âge très ancien de 2,60 ± 0,19 Ma obtenu pour l’échantillon de sables d’origine alluviale prélevés à Saint-Marcel-les Douces dans l’une des nombreuses cavités karstiques ouvertes dans le substrat calcaire de cette région, pourrait confirmer l’ancienneté de ce dépôt et l’existence d’une pré-Creuse dès la fin du Pliocène (Plaisancien ?). Jusqu’à maintenant, les tentatives de datation par ESR de ce type de dépôts s’étaient avérées infructueuses, les rares témoins échantillonnés étant souvent très altérés (Voinchet, 2002). A Saint-Marcel-les Douces, l’âge obtenu pour ces sables piégés dans un karst, semble fiable, car ils ont été conservés à l’abri d’un blanchiment ou d’un remaniement postérieur dans le karst qui a ensuite été scellé par une nappe alluviale plus récente. Leur nature sédimentologique les rapproche des sables composant les formations de plateau et vient soutenir l’hypothèse d’un âge très ancien pour ces dépôts de sables rougeâtres à galets de quartz reconnus en amont sur des reliefs à l’écart de la vallée (Voinchet, 2002 ; Despriée & Gageonnet, 2003).

5.2 - Les formations quaternaires du demi-graben de Saint-Marcel

42Au Pléistocène, la Creuse semble avoir ensuite conservé le même parcours en suivant les basculements et les fossés ouverts lors des différentes phases de distension.

43Les prospections effectuées depuis les années 1990 dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse, entre Ceaulmont et Le Pont-Chrétien, ont permis d’inventorier et de dater un système fluviatile de dix formations étagées sur les versants pour les plus hautes, puis emboîtées dans les trois bassins ouverts en-dessous de 55 m d’altitude relative (fig. 5 & 6). La nappe V, qui a donné systématiquement deux groupes d’âges et dont les stratigraphies ont montré l’existence de deux nappes emboitées séparées par une surface d’érosion (Voinchet, 2002 ; Aarab, 1994), est subdivisée ici en nappes Va et Vb.

44On observe une bonne cohérence globale entre les âges obtenus pour la plupart des formations étagées sur les versants, notamment pour les hautes nappes situées à des altitudes relatives supérieures à +50 m par rapport au fond de la vallée dont les résultats semblent en complet accord avec les données altimétriques.

45Ainsi, les résultats obtenus suggèrent que l’incision de ce secteur a très certainement débuté avant 1,1 Ma, âge attribué à la nappe X (+70/+80 m d’altitude relative) et viennent confirmer ceux obtenus dans les autres secteurs de la vallée, plaçant ainsi le début de l’incision au Pléistocène inférieur. Les nappes VIII (+55/+60 m d’altitude relative) et VII (+50/+55 m d’altitude relative) viennent s’étager sous la nappe X avec des âges respectivement estimés autour de 800 ka et 500 ka. Ces âges suggèrent que le système de nappes de la Creuse a bien été commandé par un soulèvement tectonique qui s’est produit tout au long du Pléistocène moyen sous un régime de compressions NO-SE et NNO-SSE (Cohen-Jullien et al., 1998) et par les fluctuations climatiques quaternaires, comme dans les autres vallées du bassin de la Loire moyenne (Despriée et al., 2011).

46L’apport de ces nouvelles données dans le secteur « Intermédiaire » permet de proposer de possibles corrélations avec les nappes reconnues et datées dans le secteur « Massif central » (fig. 7) et dans le secteur « Bassin parisien »

47La nappe X du secteur « Intermédiaire », avec un âge compris entre 1 et 1,2 Ma, pourrait ainsi être mise en relation avec la nappe I du secteur « Massif Central ». Il est important de noter que cette nappe I a livré sur le site de Pont-de-Lavaud à Eguzon-Chantôme (Indre) un ensemble d’outils préhistoriques en quartz dont les techniques de débitage et de bris sont comparables à celles observées pour les séries lithiques découvertes associées à Homo antecessor à Atapuerca-Gran Dolina TD6 (Espagne) et à Monte Poggiolo (Italie) (Despriée et al., 2011) ;

48D’autres corrélations très ponctuelles pourraient être faites entre les secteurs « Intermédiaire » et « Bassin parisien » (Despriée et al., 2004). Les nappes VII (secteur « Intermédiaire ») et 8 (secteur « Bassin parisien ») seraient ainsi synchrones autour de 800 ka. De la même façon, les nappes V (secteur « Intermédiaire ») et 6 (secteur « Bassin parisien ») se seraient déposées quant à elles autour de 350 ka (MIS 10-9 ?) ;

49Enfin, les nappes B (secteur « Massif central »), VI (secteur « Intermédiaire ») et 7 (secteur « Bassin parisien ») enregistreraient les dépôts synchrones d’une même formation autour de 450 ka (MIS 12-11).

Fig. 5 : Synthèse des datations des nappes du secteur « Intermédiaire » de la vallée moyenne de la Creuse obtenues depuis 1996 (cet article et d’après Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004 ; Voinchet et al., 2010)

Fig. 5 : Synthèse des datations des nappes du secteur « Intermédiaire » de la vallée moyenne de la Creuse obtenues depuis 1996 (cet article et d’après Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004 ; Voinchet et al., 2010)

Fig 6 : Nouveau profil synthétique du système fluviatile dans le secteur «Intermédiaire» de la vallée moyenne de la Creuse.

Fig 6 : Nouveau profil synthétique du système fluviatile dans le secteur «Intermédiaire» de la vallée moyenne de la Creuse.

La formation de plateau ou « Formation de Brenne » est dénommée ici XI.

5.3 - Des indices d’une phase tectonique entre 500 et 300 ka ?

50Pour les nappes déposées dans les trois bassins du fossé d’Argenton-sur-Creuse, la correspondance entre âges obtenus et altitudes relatives des formations reste vérifiée. Les résultats indiquent que la mise en place des trois secteurs se succédant dans le fossé débute après 500 ka et se poursuit jusqu’à la fin du Pléistocène. Les âges des nappes qui s’y sont déposées entre 400 et 200 ka montrent que ces phénomènes tectoniques sont relativement « récents » et appartiennent à une phase qui a aussi été mise en évidence dans plusieurs autres vallées du bassin de la Loire moyenne, notamment dans les vallées du Cher et du Loir (Voinchet et al., 2007 ; Tissoux et al., 2011).

51Par ailleurs, les terrasses dont l’altitude relative est moindre que +50 m montrent des signes d’emboîtement rendant parfois complexes l’interprétation des âges ESR. Cela semble dû à la fois à la subsidence du fossé d’Argenton et au basculement en blocs isolés du substrat sur lequel coule la rivière (Cohen-Jullien et al., 1998 ; Despriée et al., 2004, 2009).

Fig. 7 : Profils longitudinaux des nappes reconnues entre Eguzon-Chantôme (Secteur « Massif central ») et Saint-Marcel (secteur « Intermédiaire») montrant l’abaissement des formations fluviatiles dans le fossé d’Argenton-sur-Creuse (d’après Despriée & Gageonnet, 2003, complété).

Fig. 7 : Profils longitudinaux des nappes reconnues entre Eguzon-Chantôme (Secteur « Massif central ») et Saint-Marcel (secteur « Intermédiaire») montrant l’abaissement des formations fluviatiles dans le fossé d’Argenton-sur-Creuse (d’après Despriée & Gageonnet, 2003, complété).

6 - Conclusion

52La mise en place du système étagé quaternaire de la Creuse a une histoire complexe car elle est affectée par une combinaison de paramètres parfois délicats à identifier, mêlant la tectonique et la cyclicité climatique. Les recherches entreprises dans le secteur « Intermédiaire » de la vallée, dans une zone fortement déformée par la tectonique néogène et récente présentent un intérêt tout particulier pour la compréhension de la mise en place de ce système de terrasses durant le Pléistocène. Les nouveaux résultats obtenus lors de cette étude permettent ainsi de compléter le profil synthétique de l’incision de la vallée dans le secteur « Intermédiaire », avec aujourd’hui des dates pour neuf des dix nappes alluviales étagées entre le fond de la vallée et les plateaux la surplombant (fig. 6).

53Ces résultats combinés avec ceux obtenus en amont dans le secteur « Massif Central » confirment que le système de la vallée de la Creuse s’est construit dès le Pléistocène inférieur comme c’est le cas pour un grand nombre de systèmes fluviaux d’Europe du nord-ouest (Somme, Bytham, Loir, Cher,…) (Antoine, 1993, 1994 ; Antoine et al., 2000 ; Bridgland & Allen, 1996 ; Bridgland, 2000 ; Despriée et al., 2003). Les âges attribués aux nappes étagées sur les versants de la vallée, puis dans les bassins du secteur « Intermédiaire », montrent quant à eux une évolution du système durant le Quaternaire en relation avec les fluctuations climatiques et un mouvement de surrection régional et plus localement des phénomènes de basculement et de subsidence, également observés dans plusieurs autres vallées du bassin de la Loire moyenne (Loir, Cher).

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Bibliographie

AARAB M., 1994 - Contribution à l'étude sédimentologique des formations alluviales quaternaires de la vallée de la Creuse. Etude sédimentologique et micromorphologique du dépôt du site du Pont-de-Lavaud. Thèse de doctorat du Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris, 285 p.

ADAMIEC G. & AITKEN M.J., 1998 - Dose-rate conversion factor: update. Ancient TL, 16, 37-50.

ANTOINE P., 1993 - Le système de terrasses du Bassin de la Somme: Modèle d'évolution morpho-sédimentaire cyclique et cadre paléoenvironnemental pour le Paléolithique. Quaternaire, 4 (1) 3-16.

ANTOINE P., 1994 - The Somme Valley terrace system (Northern France) ; a model of river response to Quaternary climatic variations since 800 000 BP. Terra Nova, 6 (5), 453-464. ANTOINE P., LAUTRIDOU J.-P. & LAURENT M., 2000 - Long-term fluvial archives in NW France: response of the Seine and Somme rivers to tectonic movements, climatic variations and sea-level changes. Geomorphology, 33 (3-4), 183-207.

AITKEN M.J., 1998 - An Introduction to Optical Dating: The dating of Quaternary Sediments by the Use of Photon-stimulated Luminescence. Clarendon Press, Oxford, 280 p.

BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., VOINCHET P., DUVAL M., DOLO J.-M., DESPRIÉE J., GARCIA T. & TISSOUX H., 2007 - Electron spin resonance (ESR) dating of some European late Lower Pleistocene sites. Quaternaire, 18 (2), 175-184.

BRENNAN B.J., LYONS R.G. & PHILIPPS S.W., 1991 - Attenuation of alpha particle track dose for spherical grains. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 18, 249-253.

BRENNAN B.J., 2003 - Beta doses to spherical grains. Radiation Measurements, 37, 299-303.

BRIDGLAND D.R., 2000 - River terrace systems in north-west Europe: an archive of environmental change, uplift and human occupation. Quaternary Science Reviews, 19 (13), 1293-1303.

BRIDGLAND D.R. & ALLEN P., 1996 - A revised model of terrace formation and its significance for the early Middle Pleistocene terrace aggradation of the north-east Essex, England. In C. Turner (eds.), The early Middle Pleistocene in Europe. Bakelma, Rotterdam, 121-134.

COHEN-JULIEN M., QUÉNARDEL J.-M., LEROUGE G., LORENZ J., LORENZ C., MACAIRE J.-J., FREYTET P. & DEBRAND-PASSARD S., 1998 - Carte géologique de la France à 1/50 000 (593), Argenton-sur-Creuse. Notice explicative. Bureau de Recherches Géologiques et Minières, Orléans, 167 p.

DESPRIÉE J. & GAGEONNET R., 2003 - La très haute nappe d’âge pléistocène inférieur de la vallée de la Creuse à Eguzon (Indre) : figures de cryoturbation, habitats préhistoriques et datations absolues. Bulletin de la Société géologique de France, 174 (4), 383-400.

DESPRIÉE J., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., LORAIN J.-M. & DUVIALARD J., 2003. Les nappes alluviales pléistocènes dans la région de Vendôme (Loir-et-Cher, France) : contexte morphosédimentaire et chronologie RPE. Quaternaire, 14 (4), 207–218.

DESPRIÉE J., GAGEONNET R., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., DUVIALARD J. & VARACHE F., 2004 - Pleistocene fluvial systems of the Creuse river (Middle Loire basin - Centre Region - France). Quaternaire, 15 (1-2), 77-86.

DESPRIÉE J., GAGEONNET R., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C. & DÉPONTJ., 2005 - Les industries à bifaces des nappes alluviales du bassin moyen de la Loire en région Centre : situations stratigraphiques et datations RPE. In Données récentes sur les modalités de peuplement et le cadre chronostratigraphique, géologique et paléogéographique des industries du Paléolithique ancien et moyen en Europe (Colloque de Rennes, 22-25 septembre 2003). John & Erica Hedges Ldt, Oxford. British Archaeological Reports, International series / S1364, 431-444.

DESPRIÉE J., GAGEONNET R., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., VARACHE F., COURCIMAULT G. & DOLO J.-M., 2006 - Une occupation humaine au Pléistocène inférieur sur la bordure nord du Massif Central. Comptes Rendus Palevol, 5 (6), 821–828.

DESPRIÉE J., GAGEONNET R., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., TISSOUX H., FALGUÈRES C., DÉPONT J. & DOLO J.-M. 2007 - Les nappes alluviales pléistocènes de la vallée moyenne du Cher (région Centre, France) : Contexte morphosédimentaire, chronologie RPE et préhistoire - Premiers résultats. Quaternaire, 18 (4), 349-368.

DESPRIÉE J., VOINCHET P., GAGEONNET R., DÉPONT J., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., TISSOUX H., DOLO J.-M. & COURCIMAULT G., 2009 - Les vagues de peuplements humains au Pléistocène inférieur et moyen dans le bassin de la Loire moyenne, région Centre, France. Apports de l’étude des formations fluviatiles. L’Anthropologie, 113, 125-167.

DESPRIÉE J., VOINCHET P., TISSOUX H., BAHAIN J.J., FALGUÈRES C. COURCIMAULT G., DÉPONT J., MONCEL M.H., ROBIN S., M., SALA R., MARQUER L., MESSAGER E., PUAUD S. & ABDESSADOK S., 2011 - Lower and Middle Pleistocene human settlements recorded in fluvial deposits of the middle Loire River Basin, Centre Region, France. Quaternary Science Reviews, 30 (11-12), 1474-1485.

DOLO J.-M., LECERF N., MIHHAJIOVIC V., FALGUÈRES C. & BAHAIN J.-J., 1996 - Contribution of ESR dosimetry for irradiation of geological and archeological samples with a 60Co panoramic source. Applied Radiation and isotopes, 47 (11-12), 1419-1421.

DUVAL M., MORENO D., SHAO Q., VOINCHET P. & FALGUÈRES, C., 2011 - Datación por ESR del yacimiento arqueológico del Pleistoceno inferior de Vallparadís (Terrassa, Cataluña, España). Trabajos de Prehistoria, 68, 7-24.

DUVAL M., SANCHO C., CALLE M., GUILARTE V. & PENA-MONNE J., 2015 - On the interest of using the multiple center approach in ESR dating of optically bleached quartz grains : Some examples from the Early Pleistocene terraces of the Alcanadre River (Ebro basin, Spain). Quaternary Geochronology, 29, 58-69.

FALGUÈRES C., YOKOYAMA Y. & MIALLIER D., 1991 - Stability of some centres in quartz. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 18 (1-2), 155-161.

FALGUÈRES C., 2003 - ESR dating and the human evolution: contribution to the chronology of the earliest humans in Europe. Quaternary Science Reviews, 22 (10–13), 1345-1351.

GAGNEPAIN J., HEDLEY I., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., LAURENT M., PERETTO C., WAGNER J.-J. & YOKOYAMA Y., 1998 - Synthèse des données radiochronologiques et paléomagnétiques du site de Ca'Belvedere di Monte Poggiolo (Romagna, Italie) et de son environnement. XIIIe congrès de l’Union Internationale des Sciences Préhistoriques et Protohistoriques, Forli, Italie, 6 (II), 877-888.

GARON H., 2014 - Datation par ESR de sédiments quaternaires de la Creuse : Bassin d'Argenton-sur-Creuse. Mémoire de Master du Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris, Paris, 100 p.

GRÜN R., 1989 - Electron spin resonance (ESR) dating. Quaternary International, 1, 65-109.

GRÜN R., 1994 - A cautionary note: use of ‘water content’ and ‘depth for cosmic ray dose rate’ in AGE and DATA programs. Ancient TL,12 (2), 50-51.

IKEYA M., 1978 - Electron spin resonance as a method of dating. Archaeometry, 20, 147-158.

IKEYA M., 1993 - New applications of Electron Spin Resonance: Dating, dosimetry and microscopy. World Scientific Publishing, Singapore, 500 p.

LAURENT M., FALGUÈRES C., BAHAIN J.-J. & YOKOYAMA Y., 1994 - Géochronologie du système de terrasses fluviatiles quaternaires du bassin de la Somme par datation RPE sur quartz, déséquilibres des familles de l’uranium et magnétostratigraphie. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences. Série 2, Sciences de la Terre et des Planètes, 318 (4), 521-526.

LAURENT M., FALGUÈRES C., BAHAIN J.-J., ROUSSEAU L. & VAN VLIET-LANOË B., 1998 - ESR dating of quartz extracted from Quaternary and Neogene sediments: method, potential and actual limits. Quaternary Science Reviews, 17 (11), 1057-1061.

LORENZ C. & LORENZ J., 1985 - Structuration du sud du Bassin de Paris en blocs basculés de direction sud-armoricaine. Comptes-rendus de l’Académie des Sciences de Paris, 301 (II), 239-241.

Mc MORRIS D.W., 1971 - Impurity color centers in quartz and trapped electron dating : Electron spin resonance, thermoluminescence studies. Journal of Geophysical Research, 76 (32), 7875-7887.

MERCIER N. & FALGUÈRES C., 2007 - Field gamma dose-rate measurement with a NaI(Tl) detector: reevaluation of the "threshold" technique. Ancient TL, 25 (1), 1-4.

MORENO D., FALGUÈRES C., PÉREZ-GONZÁLEZ A., DUVAL M., VOINCHET P., BENITO-CALVO A., ORTEGA A.-I., BAHAIN J.-J., SALA R., CARBONELL E., BERMÚDEZ DE CASTRO J.-M & ARSUAGA J.-L. 2012 - ESR chronology of alluvial deposits in the Arlanzón valley (Atapuerca, Spain): Contemporaneity with Atapuerca Gran Dolina site. Quaternary Geochronology, 10, 418-423.

MURRAY A.S. & ROBERTS R.G., 1997 - Determining the burial time of single grains of quartz using optically stimulated luminescence. Earth and Planetary Science Letters, 152, 163-180.

PRESCOTT J.R. & HUTTON J.T., 1988 - Cosmic ray and gamma ray dosimetry for TL and ESR, Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 14 (1-2), 223-227.

PRESCOTT J.R & HUTTON J.T 1994 - Cosmic ray contributions to dose rates for Luminescence and ESR Dating: Large depths and long-term time. Radiation Measurements. 23 (2-3), 497-500.

ROLIN P., 1981 - Géologie et structure du plateau d’Aigurande dans la région d’Eguzon, N-W du Massif Central français. Thèse de troisième cycle, Géologie, Orsay, 210 p.

TISSOUX H., TOYODA S., FALGUÈRES C., VOINCHET P., TAKADA M., BAHAIN J.-J. & DESPRIÉE J., 2008 - ESR dating of quartz from two different Pleistocene deposits using Al and Ti-centers. Geochronometria, 30, 23-31.

TISSOUX H., DESPRIÉE J., VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C. & DUVIALARD J., 2011 - Intérêt de la datation par ESR d’un transect complet pour la compréhension d’un système fluviatile : exemple de la vallée du Loir. Quaternaire, 22 (4), 345-356.

TISSOUX H., VOINCHET P., LACQUEMENT F., PROGNON F., MORENO D., FALGUÈRES C., BAHAIN J.-J. & TOYODA S. 2012 - Investigation on non-optically bleachable components of ESR aluminium signal in quartz. Radiation Measurements, 47 (9), 894-899.

TOYODA S., VOINCHET P., FALGUÈRES C., DOLO J.-M. & LAURENT M., 2000 - Bleaching of ESR signal by the sunlight: a laboratory experiment for establishing the ESR dating of sediments. Applied Radiation and Isotopes, 52 (5), 1357-1362.

TOYODA S. & FALGUÈRES C., 2003 - The method to represent the ESR intensity of the aluminium hole center in quartz for the purpose of dating. Advances in ESR Applications, 20, 7-10.

VANDENBERGHE J., 2003 - Climate forcing of fluvial system development: an evolution of ideas. Quaternary Science Reviews, 22, (20) : 2053-2060.

VOINCHET P., 2002 - Datation par résonance paramagnétique électronique (RPE) de quartz blanchis extraits de sédiments fluviatiles pléistocènes: contribution méthodologique et application aux systèmes de la Creuse, du Loir et de l'Yonne. Thèse du Muséum national d'Histoire naturelle, Paris, Paris, 330 p.

VOINCHET P., FALGUÈRES C., LAURENT M., TOYODA S., BAHAIN J.-J. & DOLO J.-M., 2003 - Artificial optical bleaching of the Aluminium center in quartz implications to ESR dating of sediments. Quaternary Science Reviews, 22 (10-13), 1335-1338.

VOINCHET P., BAHAIN J.-J., FALGUÈRES C., LAURENT M., DOLO J.-M., DESPRIÉE J. & GAGEONNET R., 2004 - ESR dating of quartz extracted from Quaternary sediments: Application to fluvial terraces system of Northern France. Quaternaire, 15 (1-2), 135-141.

VOINCHET P., DESPRIÉE J., GAGEONNET R., BAHAIN J.-J., TISSOUX H., FALGUÈRES C., DEPONT J., DOLO J.-M. & COURCIMAULT G., 2007 - Datation par ESR de quartz fluviatiles dans le bassin de la Loire moyenne en région Centre: mise en évidence de l’importance de la tectonique quaternaire et de son influence sur la géométrie des systèmes de terrasse. Quaternaire, 18 (4), 335-347.

VOINCHET P., DESPRIÉE J., TISSOUX H., FALGUÈRES C., BAHAIN J.-J., GAGEONNET R., DÉPONT J. & DOLO J.-M., 2010 - ESR chronology of alluvial deposits and first human settlements of the Middle Loire Basin (Region Centre, France). Quaternary Geochronology, 5 (2-3), 381-384.

VOINCHET P., YIN G., FALGUÈRES C., LIU C., HAN F., SUN X. & BAHAIN J.-J., 2013 - ESR dose response of the Al centre measured in quartz samples from the Yellow River (China): implications for the dating of Upper Pleistocene sediment. Geochronometria, 40, 341-347.

YOKOYAMA Y., FALGUÈRES C. & QUAEGEBEUR J.P., 1985 - ESR dating of quartz from Quaternary sediments: first attempt. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 10 (4-6), 921-928.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 : Vallée de la Creuse moyenne
Légende (A) Localisation des trois secteurs définis avant 1999 (d’après Despriée et al., 2004, modifié) ; (B) Délimitation du « Fossé tectonique d’Argenton‑sur-Creuse » et position des agglomérations dont le centre est indiqué par un carré blanc.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-1.jpg
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Titre Fig. 2 : Position des échantillons ESR prélevés dans le secteur « Intermédiaire ».
Légende A : localisation des prélèvements effectués lors des études antérieures à ce travail ; B : Localisation des échantillons traités pour ce travail, voir tableau 1 pour la correspondance numéro-échantillon (d’après Voinchet, 2002 et Despriée et al., 2004, modifié).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-2.jpg
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Titre Tab. 1 : Données ESR et âges obtenus sur les échantillons prélevés à partir de l’année 2000 dans le secteur Intermédiaire de la vallée moyenne de la Creuse
Légende Les numéros en chiffres romains sont ceux des nappes définies dans Despriée et al., 2004. Les erreurs sont données à 1 sigma.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-3.jpg
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Titre Fig. 3 : Logs des affleurements échantillonnés
Légende Les numéros des logs correspondent aux indications de la carte de la fig. 2B et du tableau 1.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-4.jpg
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URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-5.jpg
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Titre Fig. 4 : Positions relatives des nappes fluviatiles fossiles prélevées dans le fossé d’effondrement d’Argenton-sur-Creuse.
Légende (A) Transect du sous-secteur 3 (demi-graben de Saint-Marcel) ; (B) Transect du sous-secteur 2 (couloir d’Argenton-sur-Creuse) ; (C) Transect du soussecteur 1 (bassin du Pêchereau) (d’après Voinchet, 2002 et Despriée et al., 2004, modifié).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-6.jpg
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Titre Fig. 5 : Synthèse des datations des nappes du secteur « Intermédiaire » de la vallée moyenne de la Creuse obtenues depuis 1996 (cet article et d’après Voinchet, 2002 ; Despriée et al., 2004 ; Voinchet et al., 2010)
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-7.jpg
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Titre Fig 6 : Nouveau profil synthétique du système fluviatile dans le secteur «Intermédiaire» de la vallée moyenne de la Creuse.
Légende La formation de plateau ou « Formation de Brenne » est dénommée ici XI.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-8.jpg
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Titre Fig. 7 : Profils longitudinaux des nappes reconnues entre Eguzon-Chantôme (Secteur « Massif central ») et Saint-Marcel (secteur « Intermédiaire») montrant l’abaissement des formations fluviatiles dans le fossé d’Argenton-sur-Creuse (d’après Despriée & Gageonnet, 2003, complété).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7838/img-9.jpg
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Pour citer cet article

Référence papier

Henri Garon, Pierre Voinchet, Jean‑Jacques Bahain, Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Hélène Tissoux et Christophe Falguères, « Datation ESR de quartz fluviatiles : nouvelles données chronologiques pour le secteur « intermédiaire » de la vallée de la Creuse (Indre, région Centre, France) », Quaternaire, vol. 28/1 | 2017, 73-85.

Référence électronique

Henri Garon, Pierre Voinchet, Jean‑Jacques Bahain, Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Hélène Tissoux et Christophe Falguères, « Datation ESR de quartz fluviatiles : nouvelles données chronologiques pour le secteur « intermédiaire » de la vallée de la Creuse (Indre, région Centre, France) », Quaternaire [En ligne], vol. 28/1 | 2017, mis en ligne le 01 mars 2019, consulté le 13 novembre 2019. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/7838 ; DOI : 10.4000/quaternaire.7838

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Auteurs

Henri Garon

UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris. Courriel : henri.garon@adelaide.edu.au; Adelaïde University , Department of Earth Sciences, Adélaïde, SA AU-5005.

Pierre Voinchet

 UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris

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Jean‑Jacques Bahain

UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris

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Jackie Despriée

UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris.

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Gilles Courcimault

UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris.

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Hélène Tissoux

BRGM, 3 avenue Claude-Guillemin, BP 36009, FR-45060 Orléans cedex 2.

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Christophe Falguères

UMR 7194 du CNRS, Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle, 1 rue René-Panhard, FR-75013 Paris

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