Nous remercions le ministère de la Culture (Drac du Centre), la région Centre-Val de Loire (ARCHÉA) et le Muséum national d’Histoire naturelle (Département de Préhistoire) pour le soutien financier au projet de recherches sur « Les premiers peuplements dans les formations alluviales fossiles du bassin de la Loire moyenne » depuis 2003 ; M. et Mme Le Roh et leur famille, propriétaires du terrain de la Noira à Brinay pour leur accueil et leur aide. Nous remercions les relecteurs, Mme Sylvie Coutard et M. Jean-Luc Locht pour leurs corrections et remarques qui ont permis d’améliorer ce travail.
1Depuis la deuxième moitié du xixe siècle, des séries lithiques préhistoriques furent découvertes en relation avec des nappes alluviales fossiles des principaux affluents de la Loire en région Centre (de Vibraye, 1863 ; Bourgeois, 1865 ; Florance, 1922). Dans la plupart des cas, les pièces provenaient des alluvions fluviatiles elles-mêmes ou étaient récoltées en sommet de formation, voire en surface (Yvard, 1968 ; Macaire, 1976 ; Despriée, 1979, Gratier & Macaire, 1981 ; Dépont, 1981-1991; Amelin, 1985 ; Gageonnet, 1991 ; Despriée et al., 2005).
2Quelquefois, des petites séries de pièces taillées furent aussi découvertes au contact du substratum. A chaque fois, les artefacts étaient alors associés à des éléments grossiers en matériaux divers reposant sur le plancher d’incision. Certains de ces matériaux avaient d’ailleurs été utilisés pour le façonnage des pièces recueillies ou pour le débitage d’éclats. Après détermination pétrographique et étude des surfaces, les sources de ces éléments grossiers paraissaient être les formations du plateau et du versant situées à proximité du lieu de récolte (Despriée & Lorain, 1972 ; Despriée, 1979 ; Monnier & Despriée, 1989).
3La découverte de ces artefacts résultait dans la plupart des cas d’une mise au jour accidentelle. Ainsi, dans la vallée du Cher, plusieurs bifaces furent récoltés à Brinay (Cher), dans la sablière de la Noira. Ils avaient été mis au jour à plus de 7 m de profondeur par des travaux de drainage du plancher argilo-calcaire effectués postérieurement à l’abandon de l’extraction. Ces bifaces en meulière étaient associés à des plaques de cette même meulière accumulées dans un cailloutis déposé en discordance sur le plancher d’incision puis recouvert par des sables fluviatiles (Dépont 1984).
4Sur les pièces taillées, galets ou bifaces trouvés sur le plancher d’incision, l’absence d’émoussé ou de concassage sur les arêtes et les tranchants semblait indiquer qu’elles n’avaient pas été déplacées par la rivière lors de la mise en place des sables sus-jacents, ou qu’elles n’avaient été déplacées que sur de courtes distances. Ces pièces ne montraient pas davantage de traces d’altération climatique ou chimique. Etaient-elles donc en position primaire ou étaient-elles descendues avec les cailloux et blocs auxquels elles étaient associées ? Cette fraîcheur ainsi que l’absence de patine contrastaient avec l’état des pièces taillées souvent très roulées, concassées, rubéfiées et/ou gélifractées trouvées dans les différentes unités des formations fluviatiles sus-jacentes (Despriée, 1979 et 1985; Despriée et al., 2005).
5A partir des années 1990, la causalité entre la récurrence des cycles climatiques « Glaciaire-Interglaciaire » et la succession des nappes alluviales fossiles déposées par les rivières dans les vallées fut mise en évidence (Lefebvre et al., 1994 ; Antoine, 1993 ; Bridgland & Allen, 1996 ; Bridgland, 2000). D’après les positions stratigraphiques des pièces recueillies au contact du substrat sur les sites du bassin de la Loire moyenne, la présence des hommes dans les vallées après la fin de l’incision de la rivière en début de phase glaciaire paraissait établie.
6En 2003, un projet collectif de recherche sur « Les premiers peuplements préhistoriques dans les formations alluviales du bassin de la Loire moyenne » soutenu par le ministère de la Culture (Drac du Centre), le Département de Préhistoire du Muséum national d’Histoire naturelle et la région Centre-Val de Loire a été initié par J. Despriée et P. Voinchet. Les objectifs de ce projet étaient de reconnaître et de dater les formations fluviatiles fossiles de la vallée moyenne du Cher dans les secteurs « Berry » et « Sologne » (Despriée et al., 2007 ; Voinchet et al., 2007), d’y situer stratigraphiquement les éventuels niveaux préhistoriques et de comprendre leur mise en place par des fouilles et des approches géoarchéologiques afin de de les replacer, par une approche multidisciplinaire, dans un cadre géologique, chronologique et paléoenvironnemental (Antoine et al., 2014).
7C’est dans le cadre de ce programme, qu’entre 2003 et 2014, le site de la Noira à Brinay (Cher) a fait l’objet d’une nouvelle étude et de plusieurs années de fouilles programmées conduisant à la découverte en surface du plancher argilo-calcaire de nouveaux éléments lithiques, apportant des preuves d’activités anthropiques : bifaces, éclats mais également blocs taillés et brisés. Ces éléments étaient tous associés à une unité caillouteuse grossière reposant en discordance sur le substratum et recouverte pas des sables fluviatiles (Despriée et al., 2010, 2011). Nous présentons ci-dessous les résultats de l’étude géoarchéologique menée sur ce niveau de base de la Noira. Les étapes de cette étude (enregistrement de la géométrie des dépôts grossiers, caractérisation pétrographique et origines des éléments, états des surfaces, altérations diverses, remaniements postérieurs, interprétation climatique de l’enregistrement, traces d’activités anthropiques…) sont décrites ci-dessous. Enfin ces résultats ont été replacés dans le contexte géologique local et régional.
8Le gisement acheuléen de la Noira est localisé sur la commune de Brinay à dix kilomètres au sud de Vierzon (Cher). Une fouille programmée y a été organisée dans le cadre de l’ANR PremAcheuSept (Moncel et al., 2013, 2016 ; Despriée et al., 2016) et une abondante série lithique acheuléenne d’environ 500 pièces a été mise au jour dans l’unité grossière basale. Ces pièces taillées sur des fragments de plaques en meulière lacustre étaient toujours associées à des amas de cailloux et de blocs aux natures pétrographiques variées, et leur fraîcheur contrastait fortement avec les altérations parfois importantes des éléments lithiques naturels. En conséquence, les enregistrements ont été organisés dans une approche géoarchéologique du site en vue de comprendre la mise en place et l’évolution de ce niveau stratigraphique et de caractériser les interventions humaines qui avaient pu interférer dans son organisation.
9A la hauteur de Vierzon, le Cher conflue avec deux de ses affluents, l’Yèvre et l’Arnon. Immédiatement en amont, dans le secteur des communes de Brinay et de Quincy, les trois vallées incisent la bordure ouest des calcaires lacustres du bassin paléogène de Mehun-sur-Yèvre. A cet endroit, le tracé de l’Arnon suit également la limite des formations crétacées qui s’étendent à l’ouest (fig. 1A).
10Le site de la Noira est localisé sur le versant ouest de la vallée du Cher, en dessous de l’interfluve Cher-Arnon (fig. 1B). La surface de cet interfluve est recouverte par des épandages de graves sablo-argileuses tertiaires partiellement érodés (Debrand-Passard et al., 1977 &1978 ; Manivit et al., 1994).
11Quatre nappes fluviatiles fossiles étagées ont été observées entre le sommet du versant ouest et le rebord du fossé actuellement suivi par le Cher (Despriée et al., ce volume). La sablière de la Noira correspond à l’une de ces formations, la Formation des Fougères déposée entre + 13 et + 21 m d’altitude relative.
Fig. 1 : Carte géologique de la région sud de Vierzon.
(A) Confluences de l’Yèvre et de l’Arnon avec le Cher. (B) Position du site de la Noira sur le versant ouest du Cher, commune de Brinay (Cher).
12Les alluvions y sont observables sur six à sept mètres d’épaisseur grâce à une coupe encore visible sur la paroi ouest de la carrière, dégagée mécaniquement puis nettoyée manuellement sur 25 m de long et sur toute sa hauteur jusqu’au substratum (fig. 2) et décrite en détail dans un autre article de ce fascicule (Despriée et al., ce volume).
13Le substratum est constitué par des « calcaires blancs » et par une couche « d’argiles verdâtres » les surmontant. Ces calcaires et argiles appartiennent à la formation des « Calcaires et argiles lacustres du Berry » déposée du Ludien au Stampien dans les bassins lacustres de la Champagne berrichonne (Debrand-Passard et al., 1978 ; Lablanche, 1982 ; Lablanche et al., 1994).
14Quatre unités sableuses, indexées a, b, c et d, se sont ensuite successivement déposées :
15- l’Unité a repose en discordance sur la surface du substratum argileux. On observe à sa base des accumulations de cailloux et de blocs de roches endogènes et de roches sédimentaires siliceuses (sous-unité a1) recouvertes par une couche de sables grossiers à graveleux soliflués emballés dans une matrice argilo-limoneuse brun rouille (sous-unité a2) ;
16- L’Unité b est constituée de lits de sables grossiers ou moyens, peu argileux, à stratification oblique ou en auge (sous-unités b1et b2), recouverts par des dépôts de pente contenant des cailloux gélivés et des blocs de limons dont certains ont conservé leur structure originelle (sous-unité b3), par des sables moyens à fins fluviatiles à bandes ferrugineuses subhorizontales (sous-unité b4) et une succession de très larges lentilles de sables moyens à grossiers non argileux (sous-unité b5). Les sous-unités b1, b2, b4 et b5 ont fait l’objet de datation par la méthode de résonance de spin électronique appliquée aux quartz fluviatiles optiquement blanchis. L’âge moyen pondéré obtenu est de 665 ± 55 ka (Voinchet et al., 2010 ; Moncel et al., 2013) ;
17- l’Unité c correspond à un cailloutis de fragments de plaques de meulière cryoclastées et de petits cailloux de quartz ;
18- l’Unité d est constituée d’un limon sableux (Cf. Despriée et al., ce volume).
19Au cours des études pluridisciplinaires effectuées sur la Coupe ouest de la Noira (Despriée et al., ce volume), les pièces taillées acheuléennes ont toujours été trouvées associées aux accumulations d’éléments grossiers de la sous-unité a1 formant la base de l’Unité a. Pour mieux comprendre la géométrie de ces accumulations de cailloux et de blocs, leur mode de dépôt et leur évolution ultérieure, mais également pour mieux préciser la position des éléments taillés par rapport à ces amas naturels de matériaux et caractériser d’éventuels comportements anthropiques, une étude géoarchéologique de cette sous-unité a1 été conduite en trois points de la sablière (fig. 3A & B).
20Tout d’abord, la section visible sur la paroi ouest de cette dernière (Coupe ouest) a été dégagée sur 25 m de longueur jusqu’au toit des argiles en vue de bien situer la base des accumulations, reconnaître leur épaisseur et leur organisation verticale. Puis, à partir de cette coupe ouest, l’ouverture d’une fouille a permis d’observer l’Unité a1 en planimétrie sur 100 m2. Enfin, une tranchée (fossé est) de direction N-S a été réalisée mécaniquement sur 30 m de longueur à environ 50 m à l’est de la fouille en vue de recouper l’Unité a et le plancher lacustre sous-jacent. Cette tranchée avait pour but d’observer de possibles variations latérales dans l’étendue ou la composition de l’Unité a, et dans l’organisation de ses éléments grossiers.
21Nous donnons ci-après les résultats des observations et analyses menées sur ces trois secteurs. Les classes granulométriques utilisées pour décrire la fraction fine sont celles résultant des analyses sédimentologiques effectuées par D. Moreno Garcia (2007). Pour les tailles des éléments grossiers c’est l’échelle et les dénominations proposées par Wentworth (1922) qui sont employées. La morphologie des cailloux et blocs et les stigmates de surfaces sont décrits selon les classifications de Cailleux (1945, 1947), et Cailleux & Tricart (1959).
Fig. 2 : Relevé synthétique de la paroi ouest (Coupe ouest) de la sablière de la Noira à Brinay (Cher).
Dépôt successif de quatre unités stratigraphiques a, b, c, d, au-dessus du substratum d’argiles verdâtres et de calcaire lacustres. Les triangles noirs indiquent la position des assemblages acheuléens à bifaces.
Fig. 3 : Site de la Noira à Brinay.
(A) Situation de la sablière de la Noira sur le versant ouest de la vallée du Cher. (B) Carte de localisation : 1/ Coupe ouest ; 2/ Fouille ;3/ Fossé.
22La sous-unité a1 a été observée dans la « Coupe ouest » de la Noira mise au jour sur une longueur de 25 m (fig. 2) et subdivisée en trois zones d’étude en raison des variations latérales importantes de la disposition et la composition pétrographique des accumulations de cailloux : les parties nord (fig. 4, A & B) centrale (fig. 4C) et sud (fig. 4D).
23Dans le secteur nord de la coupe N-S, le profil du plancher argilo-calcaire est ondulant et forme des dépressions d’environ 0,50 à 1 m de profondeur qui affectent à la fois le substrat calcaire et les argiles. Les sondages ayant montré l’absence de soutirage karstique ou de phénomène de dissolution, ces déformations sont postérieures aux dépôts lacustres et ont pu favoriser la mise en place des chenaux incisant les argiles. Les cailloux ont été déposés sur le bord nord des chenaux et les remplissent partiellement. Les éléments les plus gros se trouvent au contact avec la surface supérieure des argiles et s’y enfoncent parfois (fig. 4A et B). Ce sont des cailloux très usés de quartz, de granites et de grès altérés, de chailles jurassiques, accompagnés de rares fragments de plaques de meulière. Leur longueur est généralement inférieure à 100 mm (pour 68 %). Ils ont été recouverts par un diamicton contenant des sables grossiers dans une matrice très limoneuse et des cailloux ou blocs dispersés. Un biface, de rares éclats de décorticage et de débitage et quelques fragments portant des négatifs d’enlèvements anthropiques ont été trouvés associés à ces amas naturels.
24Dans l’une des dépressions (fig. 4B), les plus gros cailloux sont regroupés sur le fond et se redressent progressivement, disposition qui pourrait résulter d’une possible cryoturbation postérieure, suggérée aussi par la présence à cet endroit de nombreux cailloux gélifractés (jusqu’à 70 %).
25Au centre de la Coupe ouest, le toit des argiles présente deux dépressions moins profondes que celle visible dans la partie nord de la coupe. Dans ces deux dépressions « sud » se sont accumulés les plus gros cailloux dont la composition pétrographique est identique à celle des amas de la partie nord bien que les fragments de plaques de meulière y soient légèrement plus nombreux (fig. 4C).
26Dans la partie sud, les accumulations de cailloux sont toujours présentes au contact des « argiles verdâtres », d’abord sur une surface subhorizontale, puis dans un chenal profond d’environ un mètre. Les fragments de plaques de meulière sont dominants (> 50 %). Les plaques ne sont jamais complètes et présentent à leur périphérie des chants bien visibles qui indiquent un pendage d’environ 30° du nord vers le sud, ce qui donne aux plus grands fragments (de taille pluridécimétrique) une disposition relative en « tuiles » (fig. 4D), disposition qui semble résulter d’un relèvement des plaques lors de leur immobilisation, cas fréquent dans des dépôts de versant soliflués (Coutard et al., 1988 ; Bertran et al., 1993).
27Entre ces grands fragments en position oblique ont été observées deux accumulations de fragments et de débris de plaques de meulières aux longueurs comprises entre 50 et 200 mm. Ces fragments et débris sont disposés en deux accumulations (amas 1 et 2) d’environ 40 cm d’épaisseur. Les fragments de plaques de meulière visibles en coupe paraissent disposés à plat, en position horizontale ou selon un très faible pendage (< 10°) (fig. 4E).
28Plus au sud (fig. 4, D), une dépression de 1 m de profondeur contient une plaque de taille métrique avec également un pendage de 30° vers le sud en direction du fond de la cuvette. L’extrémité sud de cette plaque de meulière et les fragments et débris de plaque associés qui se sont accumulés au fond de la cuvette sont posés directement sur les « argiles verdâtres » (fig. 4D, bande Y). Les fouilles ont montré que cette cuvette correspondait au profil d’un chenal incisant l’argile, chenal qui a été dégagé sur environ dix mètres de longueur.
29Dans cette zone sud, les fragments de plaques et des plaques de meulière sont surreprésentés. Beaucoup d’entre eux sont limités par des chants brisés orthogonalement, chants dont les surfaces montrent une surprenante fraîcheur et une absence totale de patine. Ils sont associés à des éclats de décorticage et de débitage. Un biface acheuléen a également trouvé in situ au contact de l’argile (fig. 4F).
Fig. 4 : La Noira, Coupe ouest (cf. fig. 3).
(A) secteur nord, bandes I, J, K, L: les amas de cailloux de la sous-unité a1 reposent directement sur le sommet des « argiles verdâtres » dont la surface ondulante correspond à la présence d’anciens chenaux. (B) Secteur nord, bandes P, Q, R : les gros cailloux accumulés en une seule couche redressée au nord et au sud dans une poche qui semble accompagner les déformations des argiles et des calcaires sous-jacents. (C) Partie centrale : on distingue les gros cailloux de roches endogènes usés et roulés et les rares petits fragments de meulière, aplatis ou anguleux. (D) Secteur sud, bandes W à D : vue de la base de la coupe montrant la répartition dominante des fragments de plaques et de plaques de meulière à pendage 30° S. (E) Amas de plaques et fragments de meulière en positon horizontale. (F) Biface en meulière in situ au contact de la surface de l’argile verdâtre. Les lettres correspondent au carroyage métrique de la fouille.
30L’hypothèse de l’utilisation de ces amas naturels de fragments de plaques de meulière par les homininés comme gîtes à matériaux siliceux et la nécessité de caractériser la position -primaire ou secondaire- des artefacts préhistoriques nous a incité à fouiller ces derniers sur une surface suffisante pour en comprendre l’organisation relative et mettre en évidence d’éventuels indices d’interventions anthropiques.
31Une fouille a donc été conduite sur 100 m2 dans le secteur sud (bandes W à G, 0 à 9, fig. 5). La position de tous les éléments lithiques, naturels (dont la longueur était supérieure à 4 cm) ou anthropiques, y a été relevée ainsi que leur orientation et leur pendage. Cette longueur de 4 cm correspond à la longueur maximale des petits cailloux de quartz ou de chaille faisant naturellement partie du sédiment dans lequel sont emballés les blocs en matériaux allochtones.
32Au total, 6 495 objets lithiques ont ainsi été coordonnés, enregistrés systématiquement par photographies zénithales selon un carroyage métrique. Les clichés imprimés à l’échelle 1/10e ont été ensuite utilisés sur le terrain pour positionner chaque objet, dont les caractéristiques physiques (nature, type, dimensions) et d’orientation dans l’espace (orientation et pendage) ont été enregistrées ainsi que les stigmates d’altérations physiques et chimiques visibles sur le terrain puis contrôlées en laboratoire.
33Les photos ont ensuite été utilisées avec le logiciel de SIG MapInfo© pour dessiner chacune des pièces, dont les coordonnées sont déterminées automatiquement et correspondent à leur centre géométrique. A chaque dessin sont automatiquement associés les caractères relevés sur le terrain puis contrôlés en laboratoire. Tous ces éléments sont alors utilisés pour alimenter une base de données à partir de laquelle ont été établis par G. Courcimault les plans de répartitions présentés dans cet article.
34A environ 50 m à l’est de la fouille, une tranchée orientée nord-sud creusée dans le plancher de l’ancienne sablière a été relevée sur environ un mètre de profondeur et trente mètres de long. Sous des remblais récents, l’Unité a y a été recoupée sur cinquante centimètres jusqu’au substratum argileux. L’épaisseur de l’argile, reconnue par sondage jusqu’au calcaire lacustre varie de quelques centimètres à plus de vingt centimètres. La surface de cette argile est irrégulière, formant une succession de cuvettes dont la profondeur varie de 20 à 50 cm sous l’ancien décapage (fig. 6).
Vue de la partie sud de la Coupe Ouest et de la fouille des amas 1 et 2 (voir fig. 10).
Cliché J. Despriée.
Fig. 6 : Relevé des cuvettes contiguës conservées sous le niveau des anciennes extractions dans la base de la paroi est du fossé.
La sous-unité a2 probablement décapée, n’a pas été retrouvée.
35Les enregistrements effectués dans la fouille et dans le fossé est ont permis d’observer des accumulations de cailloux de la sous-unité a1. Si les natures pétrographiques des cailloux, blocs et plaques sont assez proches les organisations dans l’espace sont très différentes. Nous les décrivons ci-dessous.
36Dans la fouille, les amas d’éléments grossiers, cailloux et blocs, sont accumulés directement sur la surface supérieure des « argiles verdâtres ». Dans le fossé est, les éléments grossiers remplissent des cuvettes formées par ces mêmes argiles.
37Dans la fouille, le plancher d’« argiles verdâtres » forme deux plateformes, l’une à l’ouest, l’autre à l’est, séparées par un chenal orienté nord-sud. Ce chenal, large de cinq à six mètres, a une profondeur moyenne de 30 cm. Il s’approfondit rapidement dans sa partie sud jusqu’à 50 cm (fig. 7).
38Sur la plate-forme ouest, deux accumulations de blocs et de cailloux ont été dégagés en continuité des amas observés en coupe (amas 1 et 2). Ils se prolongent à l’ouest derrière la coupe. Leur bord, au-dessus du versant du chenal, prend une forme apparente subcirculaire. Des grandes plaques de meulière (50 à 100 cm) sont présentes sur le périmètre (fig. 8A).
39L’amas 1, situé au nord, a une épaisseur de 40 cm en son centre. Il est constitué de cailloux de roches endogènes et de nombreux fragments de plaque de meulière, généralement empilées. Les plaques inférieures reposent directement sur le sommet de l’argile et sont en position subhorizontale. A la périphérie de l’accumulation, les pendages des fragments de plaques sont multidirectionnels, souvent inverses de la pente du versant du chenal. Enfin, au sommet de celle-ci, les plaques sont séparées de la base de l’accumulation par 10 cm de la matrice sableuse, suggérant un dépôt en deux temps (fig. 8B).
40Au sud, l’amas 2 est disposé en haut du versant du chenal et présente une composition semblable à celle de l’amas 1. A sa base, les fragments de plaques sont à plat sur l’argile, puis entassés à la périphérie avec des pendages variés selon des proportions équivalentes (entre 10 et 20 %) suivant les huit directions mesurées.
41Une grande plaque de meulière de près d’un mètre de long paraît glissée sur ce versant. Au-dessous, une masse inorganisée de cailloux et de plaques s’est accumulée dans la partie la plus profonde du chenal probablement après glissement (fig. 8A, carrés X2, Y2 & fig. 4D).
42Un autre amas (amas 3), également de forme sub-circulaire, occupe le versant est du chenal et la surface supérieure de la plateforme est. Il s’agit d’un épandage épais de 10 cm en moyenne, qui s’épaissit sur le versant du chenal et s’arrête selon une limite rectiligne parallèle à la ligne de thalweg. Cette limite est soulignée par une accumulation de fragments de meulières pendant vers l’ouest (fig. 8B).
43C’est à la périphérie des trois amas que se situent les plus grandes plaques en meulière observées sur la fouille, de taille décimétrique à métrique (fig. 9).
Fig. 7 : La Noira, zone de fouille du secteur sud. Planimétrie du toit de l’argile et profils du chenal mis au jour.
Fig. 8 : La Noira, zone de fouille. Répartition des éléments grossiers.
(A) Répartition des trois amas de part et d’autre du chenal. (B) profil avec pendage des fragments de plaques de meulière.
44Les cuvettes du fossé contenaient un sédiment sablo-graveleux grossier, limoneux, riche en pisolithes de fer, et des accumulations de plaques siliceuses et de cailloux de roches diverses auxquelles étaient associés des éléments d'industrie préhistorique (bifaces, éclats, blocs taillés). Après un dégagement vertical, ce niveau a fait l’objet de fouilles et de coupes transversales qui ont montré que les éléments grossiers étaient bien accumulés dans les cuvettes et que le pendage des plaques et des cailloux était en relation avec leur position sur le fond de celles-ci ou le long des parois (fig. 10A).
45Comme pour la fouille principale, les plaques, blocs et cailloux visibles ont été positionnés et leurs pendage et orientation relevés. Selon les cuvettes, entre 50 et 75 % des plaques sont redressées en position oblique ou verticale. La fouille de plusieurs poches a permis de constater que, dans la partie conservée, les pendages vers le centre des poches étaient les plus nombreux (fig. 10B). Ces directions permettent de proposer une répartition selon des poches aux contours probablement polygonaux et irréguliers interprétés comme pouvant résulter de mouvements de cryoturbation dans le pergélisol tendant à repousser les cailloux vers l’extérieur (fig. 10C).
46La détermination des cailloux et blocs présents dans la sous-unité a1 a été rendue difficile par la coloration uniforme de leur surface par les oxydes de fer. Pour tous les éléments non taillés, il a donc été nécessaire, pour procéder à une détermination plus précise, de créer des cassures fraîches. L’examen de ces surfaces non patinées a permis de reconnaître les différentes altérations subies par les roches et donc d’avoir la possibilité de reconstituer partiellement l’histoire de leur transport depuis le gîte d’origine jusqu’au site. En ce qui concerne la plupart des fragments et débris de plaques de meulière et pour les pièces taillées en meulière, les observations ont été faites à l’œil nu et confirmées si nécessaire sous lampe-loupe à large optique (170 mm) et à grossissement x3 à x12 dioptries.
47Des fragments de roches métamorphiques et magmatiques (13,5 %) et des fragments de roches sédimentaires (86,5 %) ont été ainsi déterminés parmi les matériaux issus de la fouille et sont détaillés dans le tableau 1.
48Les natures de roches endogènes sont essentiellement des quartz et des quartzites (74,6 %) et des granites (21,4 %) avec quelques gneiss (fig. 11 et tab. 1). Les volumes sont généralement polyédriques et les sections sont des polygones irréguliers, alors que les formes de galets vrais et les volumes sub-sphériques ou sub-ovoïdes sont rares. Les surfaces concavo-convexes sont usées et marquées par des impacts unguiformes, des fissures et des cassures anciennes ou récentes, des arêtes très émoussées et des bords concassés.
Fig. 9 : Brinay, la Noira, secteur sud. Vue des grandes plaques de meulière en position horizontale (en bordure sud de l’amas n° 3, bandes W,X, Y, colonne 7 ; voir fig. 8A).
Cliché : J. Despriée.
Fig. 10 : Relevé en plan de l’organisation des éléments grossiers dans les cuvettes.
(A) Position verticale, oblique ou horizontale des éléments lithiques. (B) Les flèches indiquent la direction de pendage de chaque élément en place. (C) Proposition de restitution des cuvettes polygonales : en noir directions observées ; en blanc, hypothèse pour les parties détruites.
49Les roches sédimentaires conservées sont généralement siliceuses : des grès (4,1 %), des chailles (19,9 %) et des meulières (54,5 %). Des nodules siliceux souvent altérés et colorés par la sépiolite ont été trouvés en grande quantité (21 % de l’ensemble des cailloux de roches sédimentaires), souvent près de la surface des argiles. Ils pourraient être rapprochés de la Quincyte dont le site éponyme se trouve à quelques kilomètres à Quincy. Des analyses sont en cours. Enfin, des fragments de minerai de fer pisolithique sont également présents (tab. 1).
50Les éléments provenant des formations sédimentaires ont des morphologies plus variées que ceux issus des roches endogènes. Les grès triasiques ont été transformés en vrais galets ; les nodules de chailles jurassiques sont reconnaissables, mais sont extrêmement fragmentés et présentent un cortex très usé, lorsqu’il est encore présent, et des arêtes très émoussées (indice 20 à 40 mm). Les surfaces de ces galets et de ces nodules brisés indiquent des transports successifs de type fluviatile à forte compétence.
51Les plaques de meulière lacustre représentent la moitié des roches sédimentaires déterminées sur la fouille. Ces meulières mises au jour se présentent rarement sous la forme de plaques entièrement corticales (4 %) ou avec des cassures anciennes patinées (4,8 %) et des traces d’un transport limité : érosion partielle des surfaces corticales, indices très faibles de l’émoussé des arêtes (1 à 5 mm) et du concassage des bords, patine orangée sur les surfaces non corticales.
52En règle générale, les plaques sont incomplètes ou très fragmentées et limitées par une succession de chants souvent orthogonaux, d’une grande fraîcheur, sans émoussé ni patine. Leurs cortex peu ou pas usés ne montrent pas les stigmates de transport décrits ci-dessus. La répartition en plan de ces différentes roches selon leur nature indique une dispersion assez régulière et les démontages révèlent un mélange constant quel que soit l’amas considéré (fig. 12 & 13).
53Parmi les éléments lithiques grossiers enregistrés dans les cuvettes du fossé est, 46 % des cailloux sont constitués de roches allochtones et 54 % sont des plaques de meulières d’origine locale. Les natures pétrographiques sont donc les mêmes que celles observées dans la Coupe ouest et dans la fouille, dans les mêmes proportions, avec les mêmes altérations physiques, chimiques ou climatiques.
Tab. 1 : Proportions des natures pétrographiques déterminées dans les matériaux grossiers issus de la fouille de la sous-unité a1 de la Noira et pourcentages des altérations observées.
Fig. 11 : Diagrammes de distribution en pourcentages des différentes pétrographies des cailloux, blocs usés et plaques composant les trois amas fouillés
M/ Roches métamorphiques et magmatiques : gneiss (Gn), granites (Gr) et quartz ou quartzites (Qz). S/ Roches sédimentaires : grès (Gs), chailles jurassiques (Ch), meulière lacustre (Me) et Quincyte ? (Qy).
Fig. 12 : La Noira, zone fouillée. Répartition spatiale des éléments grossiers selon leurs natures pétrographiques : répartition des cailloux en roches allochtones (roches métamorphiques et magmatiques, chailles jurassiques et grès Iriasiques). Plan : G. Courcimault
Fig. 13 : La Noira, zone fouillée. Répartition spatiale des éléments grossiers selon leurs natures pétrographiques : répartition des cailloux en roches autochtones (Meulières et Quincyte)
Plan : G. Courcimault.
54Les mesures ont été effectuées sur 6 490 éléments coordonnés et enregistrés lors de la fouille. Un tiers de ces éléments (35,3 %) correspond à des petits cailloux (l ≤ 64 mm) et deux tiers (64 %) à des gros cailloux (65 < l ≤ 256 mm, selon Wentworth, 1922), quelques blocs venant compléter l’assemblage La longueur moyenne des petits cailloux est de 74 mm, leur largeur moyenne de 50 mm et leur épaisseur moyenne de 33 mm (fig. 14A, B & C).
55La population la plus importante de gros cailloux est groupée en-dessous de 150 mm de longueur (69,6 %). La longueur moyenne de ces éléments est de 132 mm pour 100 mm de largeur moyenne et 52 mm d’épaisseur moyenne.
56Les blocs (ayant une dimension moyenne supérieure à 256 mm) sont extrêmement rares (0,7 %). Il s’agit de 44 grandes plaques de meulière dont les longueurs, largeurs et épaisseurs moyennes sont respectivement de 416 mm, 312 mm et 107 mm. La plus grande longueur atteint 1 080 mm, la plus grande largeur 535 mm et la plus grande épaisseur 220 mm.
57Les répartitions statistiques des modules par nature montrent que les cailloux de roches allochtones sont généralement plus petits et moins nombreux que les éléments en roches locales (meulières lacustres, fig. 12 & 13).
58Dans le fossé est, les modules des cailloux en roches allochtones ont une taille légèrement supérieure, mais ne dépassent pas 140 x 100 mm (95 %). Si les fragments de plaques de meulière ont apparemment des dimensions moyennes de 120 x 100 x 50 mm, proches de celles retrouvées sur la fouille, les fragments des fragments de plaques dépassant 200 mm de longueur sont nettement plus nombreux (10 %). Ces fragments montrent par ailleurs le plus de stigmates de gélifraction : 66 % portent des stigmates de gel avant leur dépôt et 13 % portent des stigmates de gel postérieur à leur dépôt, essentiellement des cupules de petite taille affectant surtout le cortex de la face supérieure.
59Quarante-trois pièces taillées par les hommes (dont deux bifaces), toutes en meulière, étaient associées aux cailloutis regroupés dans ces cuvettes du fossé. L'examen de leurs surfaces a révélé de traces de gel sur des éclats. Cinq blocs exploités pour le débitage et un biface portent des cupules en surface et sont fissurés.
Fig. 14 : La Noira, zone fouillée. Histogrammes de fréquence des petits et gros cailloux constituant les trois amas.
(A) Longueurs. (B) Largeurs. (C) Épaisseurs.
6035 % des éléments grossiers montrent des enrichissements en fer et d’importantes recristallisations. Les cassures ou les coupes dans les blocs et cailloux ont permis d’observer que les oxydes de fer avaient souvent pénétré profondément dans ces derniers (tab. 1).
61Les diverses silicifications provenant des milieux calcaires sont microporeuses et montrent des stigmates caractéristiques de l'effet du gel, en surface et dans la masse, notamment les meulières. Sur un peu plus de 3 000 plaques, fragments et débris de plaques de meulière recensés et étudiés dans la partie fouillée, 41,7 % portent des traces caractéristiques de gélivation (tab. 1). La distribution spatiale de ces pièces gélivées est identique à celle des meulières non gelées et à celle des roches exogènes, gélivées ou non (fig. 15).
62Sur certaines plaques de meulière, les stigmates de gélifraction sont visibles à l'œil nu : écaillage en cupules de taille millimétrique, encore en place, centimétrique à décimétrique en négatif ; fissures, cassures très anguleuses sur la périphérie des fragments de plaques, avec concassage postérieur des arêtes. D’autres plaques se brisent aujourd’hui immédiatement lors d’un choc et la masse siliceuse montre une fissuration multidirectionnelle, donnant des nombreux fragments orthogonaux aux arêtes coupantes et des esquilles aiguës.
63Ces différentes associations de stigmates différents paraissent correspondre à plusieurs époques de gélivation successives qu’il est possible de différencier de la façon suivante :
64- cas n°1 : les surfaces et la masse sont entièrement gélivées, les négatifs des enlèvements en cupules et les cassures sont couvertes par une patine orangée, les arêtes sont légèrement usées et les bords concassés (fig. 16A) : la gélivation se serait dans ce cas produite en plusieurs phases avant le dépôt. Les cupules et fragments auraient alors été perdus lors des coulées de débris sur le versant. C’est le cas de la majeure partie des plaques, fragments et débris gelifractés (98,5 %) et de 40 % de l’ensemble des éléments en meulière recensés ;
65- cas n°2 : les surfaces portent des enlèvements en cupules non détachés, de rares cassures fraîches, la sonorité obtenue au choc est sourde et le bloc se brise après un seul choc, montrant une fissuration multidirectionnelle intense dans toute la masse (fig. 16 B). La gélifraction se serait alors produite sur place, après le dépôt de l’unité a1 et avant son enfouissement sous les séquences sableuses permettant la bonne conservation de l’intégrité des pièces, ce qui explique aussi l'absence de patine sur les pièces. Seulement 2 % des plaques retrouvées sur la fouille présentaient de telles caractéristiques.
66- cas n°3 : seul le cortex montre sur une seule face de petites écailles parfois coalescentes restées en place, et qui se détachent uniquement lors de la manipulation de la pièce ; on n'observe pas de fissuration dans la masse (fig. 16C). Pour ce lot, il semblerait que le gel, en pénétrant le dépôt sablo-limoneux sus-jacent, n’ait atteint que la face supérieure corticale des éléments, matériau le plus fragile de la pièce, d'où le maintien à leur place des écailles de gel. C’est le cas de 40 % des fragments de plaques de meulière portant des traces d’actions anthropiques telles que bris, préparation et façonnage.
67Il est important de noter que seuls les stigmates de gélivation décrits ci-dessus dans le cas 3 ont été observés sur les produits résultant du bris, du débitage ou du façonnage par les hominidés, à l’exception d’un biface portant une cupule caractéristique à sa face supérieure (cas 2).
Fig. 15 : La Noira, zone fouillée. Plan de répartition des plaques, fragments de plaques et débris de plaques de meulière ayant subi l’action du gel.
Plan : G. Courcimault.
Fig. 16 : Plaques de meulières gélivées de la sous-unité a1.
(A) Grandes cupules avec patine orangée. (B) Après un choc, plaque brisée montrant une fissuration multidirectionnelle dans toute l’épaisseur. (C) Cupules coalescentes de taille millimétrique visibles à la surface supérieure corticale de la plaque ; les écailles étaient restées en place.
Clichés : J. Despriée.
68Les cailloux et les fragments de plaque sont accumulés sur des épaisseurs variant de 15 à 40 cm d’épaisseur, la base des accumulations reposant directement sur l’argile. Reconnaître l’orientation des cailloux et blocs de ces accumulations n’a pas été facile, car les indices d’allongement sont assez faibles, le rapport longueur/largeur (L/l) étant compris entre 1,2 et 1,3 en moyenne (fig. 17A). Les 122 pièces (3,9 %) ayant un indice d’allongement supérieur à 2 (et ne dépassant pas 3) ne sont pas statistiquement significatives. L’orientation qui a été retenue est celle des pièces en meulière ayant un rapport longueur/largeur ≥ 1,5, soit 1 972 pièces (30 % de l’ensemble) Globalement, aucune direction préférentielle ne se dégage, un quart des éléments étant orientés selon chacune des quatre directions principales (fig. 17B). Il en est de même que l’on examine les blocs trouvés en surface des amas (démontages 0 à 2) ou en dessous, jusqu’à la surface de l’argile (démontages 3 à 6) (fig. 17C).
69Pour les mêmes raisons morphologiques, le pendage des objets lithiques allochtones a été difficile à estimer ou à mesurer dans la partie fouillée. Pour les plaques et fragments de plaques de meulière qui ont des volumes parallélépipédiques, des surfaces planes et des chants orthogonaux, la position subhorizontale a été observée pour 48,9 % des fragments, la position oblique pour 33,4 % et la position verticale pour 13,7 % (fig. 18).
70Pour les 942 fragments de plaques de meulière en position oblique (dont le gradient de l’inclinaison observée est compris entre 30 et 60°), huit directions de pendage ont pu être enregistrées pour les pièces dont la longueur du grand axe est supérieur à 150 mm (449 pièces). L’orientation vers le cadran S-O qui est dominante avec 50 % des pièces, et même 60 % de celles dont la longueur du grand axe est supérieure à 200 mm (186 pièces).
71Les pièces redressées en position verticale ou sur chant (13,7 %) sont petites, avec des dimensions moyennes inférieures à 100 mm de longueur et de largeur. Ces rares positions verticales pourraient résulter d’une mise en place des cailloux entre des éléments plus gros
Fig. 17 : La Noira, sous-unité a1. Orientation des plaques et fragments de plaques en meulière.
(A) Orientation des pendages des éléments ayant un grand axe d’une longueur supérieure à 150 mm. (B) Orientation des pendages des éléments ayant un grand axe d’une longueur supérieure à 250 mm
Fig. 18 : Diagramme des directions de pendage des plaques et fragments de plaques de meulière
(A) Orientation des pendages des éléments ayant un grand axe d’une longueur supérieure à 150 mm. (B) Orientation des pendages des éléments ayant un grand axe d’une longueur supérieure à 250 mm
72La détermination des natures pétrographiques des éléments grossiers de la sous-unité a1, leurs différentes morphologies, les aspects de surface et les stigmates de transport observés, permettent de situer les sources potentielles des matériaux retrouvés sur la surface du substratum argileux de la Noira et de caractériser les modes de transport de ces roches jusqu’au site (tabl. 1). Les stigmates d’altération devraient également permettre de corréler la phase de mise en place de ces matériaux avec certaines des phases du cycle climatique à l’origine des sous-unités a1 et a2 et des unités fluviatiles qui les ont recouvertes. Enfin, la géométrie observée dans les amas permet-elle d’émettre des hypothèses quant aux traces éventuellement laissées par les homininés lors de l’exploitation des amas comme gîtes à matériaux ?
73Quel que soit l’endroit étudié, les accumulations en amas ou dans les cuvettes contiennent un mélange de roches allochtones et de roches locales.
74Les roches allochtones déterminées sont des roches magmatiques et métamorphiques, et des roches sédimentaires siliceuses.
75Les sources de roches magmatiques et métamorphiques les plus proches se trouvent en amont sur la bordure nord du Massif central (Plateau d’Aigurande). Les cailloux de gneiss, de granite sont souvent altérés « à cœur » et transformés en masses argileuses et sableuses friables, ce qui indique de très longues durées d’altération hors du gîte originel. Les morphologies des galets de quartzite et des blocs usés polyédriques de quartz, et les stigmates très nombreux visibles en surface (impacts, émoussé, concassage, patines …) indiquent que tous ces éléments lithiques ont subi des transports de type fluviatile à haute énergie, assez longs et à diverses reprises (Wadell, 1932 ; Krumbein, 1938, 1941 ; Cailleux, 1945, 1947 ; Cailleux & Tricard, 1959 ; Vatan, 1967 ; Douglas, 1994).
76Les roches sédimentaires (grès, chailles) proviennent des premières auréoles du sud du Bassin parisien : le Trias (du Boischaut sud), le Lias et le Dogger (de Champagne berrichonne) (fig. 19). Les blocs de minerai de fer qui les accompagnent proviennent des carapaces latéritiques mises en place sur la région à l'Eocène puis démantelées. Après leur libération par dissolution des bancs calcaires qui les contenaient, les fragments de chailles ont eux-aussi subi dans leur épaisseur ces phénomènes de latéritisation (Debrand-Passard, 1982 ; Debrand-Passard et al., 1972, 1975, 1977, 1978 ; Lablanche et al., 1984, 1994 ; Fleury et al., 1994 ; Lorenz, 1992).
77Les déterminations pétrographiques de la fraction grossière de la sous-unité a1 indiquent donc des roches d’origines lointaines. Si l’on se réfère aux gîtes les plus proches de la Noira, les roches allochtones présentes sur le site ont en effet été déplacées depuis l’amont sur des distances comprises entre 120 et 60 km (fig. 19).
78Des cailloux et des blocs de ces mêmes variétés pétrographiques, présentant les mêmes morphologies et les mêmes dimensions, ont été décrits sur la pénéplaine qui s’étend depuis la bordure du Massif central jusqu'à Vierzon. Ils ont été observés dans des épandages en cônes de déjection torrentiels, en traînées remplissant des paléo-chenaux, ou déposés en glacis (fig. 19). Les témoins observés dans les paléo-chenaux montrent des stratifications de type fluviatile. Les matériaux hétérométriques sont emballés dans une matrice limoneuse ou sablo-argileuse. Les gros éléments (jusqu'à 20 cm) sont des galets de quartz blanc, de granite, des blocs de chailles émoussés, des galets de grès durs et grossiers et de grès triasiques fins et tendres. On a aussi observé des fragments de brèche, des chailles latéritisées et des silicifications arrachées aux formations continentales éocènes. Ces épandages sont indiqués sur les cartes de la région sous la dénomination de « Formations détritiques » ou cartographiés dans les « alluvions anciennes indifférenciées » Fu ou Fv. Malgré l'absence d'élément de datation, les témoins sont généralement placés dans le « Plio-Quaternaire » en raison de leur position élevée immédiatement au-dessus des versants des rivières (Debrand-Passard et al., 1977 et 1978 ; Lablanche et al., 1994 ; Manivit et al., 1994 ; Larue et Etienne, 1998)
79Au Quaternaire, par suite de la mise en place des drainages que nous connaissons aujourd’hui, l’érosion liée aux incisions successives a démantelé ces dépôts détritiques qui n’occupent plus maintenant que le sommet des interfluves où ils sont conservés sur de faibles épaisseurs (1,50 m à 3 m). L'érosion ayant souvent entraîné la matrice argilo-sableuse, ils se présentent sous la forme d’accumulation de gros éléments directement sur le substratum calcaire ou ayant glissé sur les versants (Lablanche et al., 1994 ; Larue & Etienne, 1998).
80De tels témoins sont notamment visibles sur l'interfluve Cher-Arnon et l’un d’eux est partiellement conservé juste au-dessus de la Noira (fig. 1). On peut y noter une grande analogie dans les natures, les morphologies et les stigmates des matériaux qui le composent avec ceux de l’Unité a, ce qui semble désigner l’interfluve Cher-Arnon comme origine possible pour les cailloux de roches magmatiques et métamorphiques, les galets de grès et les fragments de nodules de chailles.
81Mélangées aux cailloux de roches endogènes, 10 pièces taillées (nucléus et éclats), roulés, aux arêtes très émoussées et aux bords concassés (> 10 mm) montrent les mêmes altérations. Elles portent en effet les mêmes patines de surface et ont vraisemblablement été transportées avec ces matériaux allochtones dans les dépôts de pente.
82
Fig. 19 : Sens de déplacement des éléments allochtones répandus sur la pénéplaine depuis le Massif central jusqu’à Vierzon au Cénozoïque.
1/ Plateau d’Aigurande. 2/ Boischaut sud. 3/ Champagne berrichonne. 4/ Boischaut nord. 5/ Calcaires lacustres (Berry et bordure sud de la cuvette de Sologne). Carte d’après Despriée et al., 2016, modifiée.
83Des plaques de meulière lacustre et des nodules colorés par la sépiolite sont constamment mélangés aux roches allochtones dans les amas de la sous-unité a1.
84Les meulières, qui constituent près de la moitié du stock étudié sont des silicifications diagénétiques présentes dans les calcaires lacustres formant le substratum du plateau et des versants de la vallée du Cher dans le secteur Brinay-Quincy. Sur l’interfluve Cher-Yèvre, elles ont été observées dans la partie supérieure des calcaires (Person et al., 1994). D’après les relevés effectués dans les carrières ouvertes sur l’interfluve Cher-Arnon et autour de la Noira, les bancs de calcaire qui les contiennent se situent généralement entre 120 et 130 m NGF (Lablanche, 1982). A la Noira, le plancher d’incision, coté aux environs de 113 m NGF, se trouve au-dessous des niveaux de silicifications. Il faut noter qu’aucune plaque n’a été mise au jour lors des sondages et travaux effectués dans le calcaire lacustre sous le plancher d’incision.
85Dans la sous-unité a1, roches allochtones et roches autochtones sont mélangées à des degrés divers, dans un sédiment sablo-graveleux très limoneux. Elles ont été déposées à la surface supérieure du substratum argileux sur lequel s’était arrêtée l’incision de la rivière. Cette incision pourrait s’être produite en début de phase glaciaire, d’après les modèles proposés par Antoine et Bridgland pour la Somme et la Tamise. En zone périglaciaire, de telles incisions sont généralement accompagnées de phénomènes de déstabilisation des versants avec apports de sédiments en fond de vallée par solifluxion, puis par gélifluxion (Antoine, 1993 ; Bridgland et al., 1996 ; Bridgland, 2000 ).
86Dans ces modes de transports et de dépôts de matériaux sur les pentes, des constantes dans l’orientation et le pendage ont été observées, qui permettent de caractériser le type ou l’agent à l’origine de la fabrique du dépôt (Curray, 1956 ; Woodcock, 1977 ; Douglas, 1994 ; Bertran et Texier, 1995 ; Bertran & Coutard, 2004). L’organisation isotrope du diamicton dans la partie nord de la coupe ouest paraît correspondre à une coulée de solifluxion (Bertrand & Coutard, 2004).
87Les sédiments constituant la sous-unité a1 pourraient ainsi être descendus de leurs niveaux d’origine, depuis la "Formation des plateaux" contenant les roches allochtones ou depuis les nappes fluviatiles fossiles antérieures démantelées ; et, pour les meulières, depuis le versant de calcaire lacustre où elles furent mises au jour lors de l’incision. La zone de gisement des meulières pouvait se trouver à environ 250 m sur le versant au-dessus du site de la Noira, au niveau d’un accident souligné encore aujourd’hui par un léger talus, malgré l’érosion du versant.
88Arrivés en suivant la pente du versant nouvellement créé, les sédiments mal triés se sont déposés sur le plancher d’incision, les éléments les plus lourds se retrouvant au contact avec le substratum argileux tertiaire. Dans la zone nord, la répartition latérale des différentes classes granulométriques du nord vers le sud (fig. 4A, B & C) indique que les coulées de solifluxion ont d’une part été freinées par les reliefs séparant les chenaux et ont d’autre part comblé partiellement ces chenaux.
89Par contre, les trois accumulations de plaques de meulières (fig. 4D, E, fig. 7 & 8) observées dans la partie sud de la Coupe ouest ont été déposées sur des replats subhorizontaux. Elles ont un périmètre frontal subcirculaire qui rappelle celui des lobes terminaux des coulées de débris : les meulières ont pu descendre en suivant le couloir d’érosion situé immédiatement au sud en limite de deux compartiments et qui remonte jusque sur l’interfluve (fig. 1). Dans la coupe ouest, l’organisation des fragments de plaques de meulière apparaissait variable, avec une disposition planaire en tuiles (fig. 4D). En fait, dans la fouille, la variété des orientations observées dans les amas 1 et 2 indique plutôt une fabrique isotrope (Bertran & Texier, 2004). Dans les amas 1 et 2, les fragments des plaques inférieurs sont posés à plat sur le sol ; au-dessus, les pendages des fragments sont statistiquement dominants vers le S-O, c’est-à-dire orthogonalement à la pente générale du versant qui est à regard N-E. Cette orientation paraît cohérente avec les phénomènes de turbulence dans une coulée de débris, dont l’effet est augmenté par l’aplatissement de ce type de débris qui basculent vers le haut en arrivant sur un obstacle déjà posé sur le sol.
90A la Noira, dans la zone fouillée, aucune orientation préférentielle des cailloux et des plaques de meulière n’a pu être mesurée, les indices d’allongement étant presque toujours inférieurs à 1,5. Seules les meulières donnent quelques indications de pendage, la moitié étant à peu près à plat, un tiers en position oblique avec des directions préférentielles orthogonales à la pente.
91Les activités de tri en vue d’approvisionnement et les actions intentionnelles de bris, de débitage et de façonnage des homininés peuvent laisser supposer des modifications taphonomiques importantes postérieures au dépôt. Ces modifications auraient affecté la géométrie des amas et la taille (granulométrie) de certains éléments grossiers, notamment en meulière. Enfin des phénomènes d’érosion concomitants à la péjoration progressive du stade glaciaire faisant suite aux dépôts, auraient de nouveau pu modifier les accumulations naturelles ou anthropiques (Bertran &Lenoble, 2002 ; Lenoble et al., 2003). Les analyses statistiques dont les résultats sont donnés ci-dessus pourraient donc se rapporter dans le secteur fouillé à des accumulations nettement modifiées par les homininés ou par des phénomènes naturels postérieurs.
92Parmi les 41,7 % de fragments de plaques gélivés recensés, beaucoup ne montraient pas de signes évidents de gélifraction. Lors des travaux de caractérisation pétrographique, un choc a souvent été nécessaire pour obtenir un son indicateur ou des débris caractéristiques : les hommes ont donc pu déplacer puis rejeter ou briser ces éléments gélivés mélangés aux éléments sains.
93Parmi les plaques entières non gélivées, celles dont le périmètre cortical est entier sont très rares (4 %). Les fragments de plaques dont les chants anciennement cassés sont patinés sont aussi rares (4 %). Sur le périmètre de tous les autres fragments de plaques non gélivés, on observe des cassures fraîches formant des chants verticaux et montrant des traces d’impacts, des enlèvements périphériques selon une angulation proche de 120° (fig. 20A, B & C). Des stigmates caractéristiques, écrasements du cortex, arêtes et fissures reliant les points d’impacts, ont pu être reproduits expérimentalement. Ils indiquent un travail humain important consistant à briser les plaques de meulière pour en tirer des fragments aptes au débitage d’éclats ou au façonnage de bifaces. Ces stigmates ont également été retrouvés à de nombreuses reprises à la périphérie ou sur la surface supérieure des dalles de taille pluri-décimétrique (fig. 20, D, E & F) (Despriée et al., 2016).
94L’importance numérique de ces fragments brisés et des pièces façonnées (Moncel et al., 2013 et 2016) laisse supposer des comportements humains propres à modifier profondément les accumulations naturelles par le tri selon la nature des roches ou selon l’altération, par la nécessité de choisir un ou des modules de plaques à briser. L’absence quasi-totale de remontage semble confirmer ces déplacements des fragments dans des zones d’ateliers, au moins sur des aires voisines non reconnues lors des fouilles.
95Dans la tranchée du fossé, des cuvettes coalescentes, probablement polygonales irrégulières, limitées par des remontées du calcaire et des argiles lacustres, ont été observées. Le regroupement des pierres dans ces cuvettes et le pendage de chaque élément vers le centre, semble correspondre à une cryoturbation du substratum argilo-calcaire postérieure au dépôt du cailloutis et à la présence des Acheuléens. De telles figures avaient été soupçonnées dans la partie nord de la « Coupe ouest » (Despriée et al., 2007) et un décapage mécanique du plancher d’incision avait déjà laissé supposer ces phénomènes dus au froid (fig. 21).
96Ceci indiquerait la mise en place progressive d’un permafrost auquel on doit la présence, dans la zone du fossé, d’un fort pourcentage de matériaux gelés, qu’ils aient ou non été déjà gélivés lors d’un stade froid antérieur. Ces cryoturbations ne sont pas visibles dans le secteur fouillé et les pièces gelées postérieurement à leur arrivée sur le site sont peu nombreuses. Il semble qu’à cet endroit, le recouvrement de la sous-unité a1 par les limons sableux de la sous-unité a2, dont on ne connaît pas l’épaisseur originelle, ait protégé du froid les meulières brisées et taillées. Les seuls stigmates visibles sur ces meulières sont des cupules millimétriques présentes sur la seule face supérieure des fragments.
97Ces cupules n’affectent que l’épaisseur corticale, très fragile, de ces pièces. Leur présence sur les surfaces des fragments de meulière portant des traces de bris, de débitage et de façonnage, indique que ces produits d’activités anthropiques ont bien été enfouis en même temps que les amas auxquels ils sont associés et ont été protégés du gel. La fraîcheur des surfaces et des tranchants des autres pièces taillées qui sont toutes « non patinées », qui ne portent aucune trace gel, ont vraisemblablement été enfouis rapidement et protégés du froid. Les bifaces, nucléus, éclats et fragments brisés qui ne portent aucun stigmate de transport n’auraient donc vraisemblablement pas été déplacés lors de l’arrivée des coulées de solifluxion correspondant à la sous-unité a2 transportant surtout des limons, des sables et des graviers. Les tranchants des éclats les plus fins ne montrent généralement que des esquillages et grignotages d’utilisation.et beaucoup de fils de tranchants sont absolument intacts.
98Toutefois des éclats trouvés dans la base de la sous-unité a2 confirment au moins la possibilité d’un faible déplacement des pièces les plus légères situées en surface des amas.
Fig. 20 : Plaques et fragments de plaques de meulière lacustre portant des stigmates d’actions anthropiques.
(A), (B), & (C) Chants frais orthogonaux, impacts et écrasements, angles sortants et rentrants caractéristiques avec leurs arêtes. (D), (E) & (F) Plaques exploitées à la périphérie. (E) Fragments in-situ ou absents. (F) Impact avec écrasement du cortex. Les flèches indiquent les points d’impact ou de contre-choc (d’ap. Despriée et al., 2016).
Clichés : J. Despriée
Fig. 21 : Organisation polygonale des calcaires, argiles et gros cailloux mis au jour lors d’un décapage mécanique du plancher d’incision pendant l’exploitation de la sablière
Cliché : J. Dépont.
99Dans le bassin de la Loire moyenne, en région Centre-Val de Loire, le gisement acheuléen de la Noira, daté de 665 ± 55 ka, est un exemple de site ayant livré des preuves d’une présence humaine importante à une époque très ancienne pour la zone considérée, associées à des niveaux géologiques mis en place par des phénomènes d’érosion liés aux variations climatiques quaternaires. Après la fin de l’incision du substratum par la rivière et la déstabilisation des versants au cours d’une phase de transition climatique entre Interglaciaire et Glaciaire, des matériaux de natures variées provenant de l’interfluve ou du versant surplombant la localité se sont accumulés sur le substrat du chenal nouvellement formé. Les hommes préhistoriques ont profité de ces accumulations de matériaux lithiques pour mettre en place une stratégie d’approvisionnement en meulière lacustre, matériau siliceux de bonne qualité. Par leur tri de plaques non gélivées, le déplacement de ces plaques et des fragments obtenus en vue du débitage d’éclats ou du façonnage de bifaces, sur des « ateliers » voisins -non retrouvés- ils ont probablement modifié les dépôts naturels.
100Des phénomènes périglaciaires liés à la présence d’un sol gelé en permanence sont enregistrés postérieurement à l’occupation humaine. Un recouvrement important par solifluxion du niveau archéologique a sans doute protégé une partie des ateliers qui ont ensuite été fossilisés par les épaisses formations fluviatiles déposées par le Cher.
101La bonne conservation des produits de l’activité humaine autour des accumulations naturelles a permis également de caractériser la meulière, un matériau siliceux que les hommes avaient à leur disposition et qu’ils ont récolté et utilisé sur place dès le début du Pléistocène moyen. Ce matériau qui correspond à une silicification en milieu lacustre est très répandu en région Centre-Val de Loire, mais n’avait jamais jusqu’alors été cité pour avoir été utilisé aussi anciennement par les homininés.
102Les résultats des recherches pluridisciplinaires menées depuis le début des années 2000 sur le gisement acheuléen de la Noira ont donc permis d’en construire progressivement le cadre géologique, géochronologique et paléoenvironnemental. La présence d’un groupe humain porteur de la technique acheuléenne au bord du cours d’eau semble avoir été particulièrement influencée par le déroulement du cycle climatique que les datations des sédiments fluviatiles recouvrant le niveau archéologique permettent de rapprocher du MIS 17/16.
103La découverte de plusieurs autres sites dans une position primaire similaire au-dessus du plancher d’incision de la vallée mais sous des formations fluviatiles d’âges différents déposées tout au long du Pléistocène moyen, semble indiquer que ce type d’occupation, vraisemblablement discontinue, s’est répété au fur et à mesure de la récurrence des cycles climatiques dans la même phase de transition climatique interglaciaire-glaciaire.
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