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Le site du pléistocène inférieur de Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons (France, région Centre, Cher) : unités sédimentaires, datations ESR, études géoarchéologiques, préhistoire.

The early pleistocene site of la Terre-des-Sablons at Lunery-Rosières (Cher department, Centre region, France): sedimentary units, ESR dating, geoarchaeological studies, prehistory.
Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Pierre Voinchet, Jean‑Claude Jouanneau, Simon Puaud, Salah Abdessadok, Jean Dépont, Mathieu Duval, Matthieu Lebon, Thomas Ingicco, Marie-Hélène Moncel, Christophe Falguères et Jean‑Jacques Bahain
p. 5-30

Résumés

Situé près du site paléontologique de Rosières, le site préhistorique de « la Terre-des-Sablons » à Lunery (Cher) a été découvert dans les années 1980 et environ 50 pièces taillées préhistoriques typologiquement attribuables à un Paléolithique très ancien (Mode 1) y avaient alors été récoltées dans une sablière exploitant des formations alluviales fossiles du Cher. A partir de 2003, des études pluridisciplinaires y ont été organisées en vue de mieux comprendre la situation géologique et structurale du site et de préciser le mode de dépôt et la position des formations sédimentaires qui y sont observées afin de les replacer dans le système fluviatile du Cher. Trois formations fluviatiles fossiles superposées ont ainsi été reconnues et leur datation par la méthode ESR sur quartz fluviatile optiquement blanchis a montré qu’elles avaient été toutes trois déposées par le Cher au cours du Pléistocène inférieur entre 1,1 et 0,8 Ma. Lors des prélèvements associés à cette étude géochronologique, des pièces d’industrie préhistorique furent de nouveau récoltées à la base de la formation fluviatile la plus ancienne (1,166 ± 0,140 Ma), à 12 m de profondeur sous la surface topographique initiale. Les fouilles menées entre 2006 et 2012 dans cette formation ont révélé la présence de quatre niveaux archéologiques associés à deux cailloutis stratifiés déposés sur le plancher d’incision et recouverts par cet ensemble fluviatile inférieur. Les techniques de débitage utilisées dans ces assemblages d’artefacts préhistoriques (blocs débités et éclats) rentrent dans la variabilité des techniques de Mode 1 reconnues dans les sites préhistoriques du Pléistocène inférieur européen. Une étude géoarchéologique de cette unité grossière a permis de déterminer les matériaux siliceux, essentiellement des chailles jurassiques et des meulières, récoltés sur place par les homininés et de caractériser la situation des artefacts dans des cellules de cryoturbation ou sur des surfaces d’érosion.

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Texte intégral

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 Jacquier et leur famille, propriétaires du terrain de « la Terre-des-Sablons » à Lunery-Rosières (Cher) pour leur accueil et leur aide. Notre gratitude à J.L. Monnier et J.P. Coutard pour leur relecture attentive du manuscrit et les améliorations du texte et des illustrations.

1 - Introduction

1Le gisement paléontologique de Rosières, situé dans le Berry sur la commune de Lunery (Cher), au S-O de Bourges, est mondialement connu depuis la découverte en 1910 d’une faune fossile attribuée au « Pléistocène ancien » et retrouvée dans un témoin d’une formation fluviatile fossile du Cher connue sous le nom de « Formation de Rosières » (Grossouvre & Stehlin, 1912 ; Guérin et al., 2003). Cette « Formation de Rosières » est présente à divers endroits sur le versant ouest (rive gauche) de la vallée du Cher dans des irrégularités du substratum de calcaire oxfordien sous la forme de témoins dispersés sur le versant calcaire érodé, et conservés dans des puits karstiques ou sur des compartiments abaissés (Douvillé, 1876 ; Grossouvre, 1886; Lablanche et al., 1984 ; Despriée et al., 2007).

2A Rosières, à Lunery et autour de Saint-Florent-sur-Cher, ces témoins sont connus sous le nom de « Sablons » et les sables argileux qui les composent et qui peuvent atteindre plus de vingt mètres d’épaisseur, ont été exploités dans de nombreuses carrières. L’une d’elle, la sablière de « la Terre-des-sablons » à Lunery, située à environ 600 m au sud du site paléontologique de Rosières, a livré en 1984 une série de 50 pièces taillées préhistoriques trouvées au niveau du plancher d’incision calcaire mis au jour lors des travaux d’exploitation (Despriée et al., 2007, 2009 et 2011).

3Depuis 2003, le site de « la Terre-des-Sablons » a fait l’objet d’études pluridisciplinaires dans le cadre d’un projet collectif de recherche (PCR) sur « Les premiers peuplements préhistoriques dans les formations alluviales du bassin de la Loire moyenne » coordonné par J. Despriée et P. Voinchet et 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. Les objectifs de ce PCR étaient principalement de reconnaître et de dater les formations fluviatiles fossiles reconnues sur le site, d’y situer stratigraphiquement les éventuels niveaux préhistoriques et de comprendre leur mise en place par des fouilles et des approches géoarchéologiques. Les principaux résultats de ces travaux sont présentés dans cet article.

2 - Situation géographique, géologique et structurale

4Le site de Lunery-Rosières, « la Terre-des-Sablons » se situe sur le versant gauche de la moyenne vallée du Cher (fig. 1A). Dans cette région située en prolongement de l’accident majeur de Seine-Sennely (f1) et dénommée « Sous-bloc biturige », le Cher suit une direction tectonique SSE-NNO (N.160°E) et traverse les formations triasiques et liasiques de la bordure sud du Bassin parisien, puis le plateau de Champagne berrichonne constitué de calcaires marins jurassiques et de calcaires lacustres éocènes-oligocènes (fig. 1B) (Debrand-Passard, 1978 ; Debéglia & Debrand-Passard, 1980 ; Lablanche et al., 1984 ; Debrand-Passard & Gros, 1980 ; Debrand-Passard et al., 1975, 1989 ; Gély et al ;, 1992 ; Lablanche et al., 1994).

5Dans la région de Lunery-Rosières, les formations marno-calcaires de l’Oxfordien ainsi que les calcaires lacustres et les argiles pisolithiques éo-oligocènes qui les recouvrent sont incisées par le Cher. A Rosières, ces formations sédimentaires paléogènes sont mises en contact par deux failles, l’une d’orientation méridienne à l’ouest (faille de Rosières) et l’autre, d’orientation N.140°E, à l’est (faille de Saint-Florent). Ces deux accidents délimitent le bassin lacustre de Rosières (f10 et f11, fig. 2A).

6A cet endroit, le plateau ouest, qui forme l’interfluve entre le Cher et son affluent l’Arnon, est constitué de 8 à 10 m de marnes calcaires surmontant des calcaires de l’Oxfordien supérieur. La pénéplanation tertiaire a fait disparaître le recouvrement d’argiles sidérolithiques qui ne sont plus conservées que dans les nombreux puits karstiques ouverts dans les calcaires sous-jacents (Douvillé & Jourdy, 1874 ; Grossouvre, 1886). Les témoins de dépôts détritiques grossiers déposés postérieurement sur le plateau et attribués au Pliocène (Fv) sont parfois encore conservés sur 3 à 4 m d’épaisseur (Fraisse et al., 1987).

7A l’est de la faille de Saint-Florent-sur-Cher, le plateau est uniquement constitué des formations calcaires oxfordiennes identiques à celles du plateau occidental. La surface des calcaires mise à nu par l’érosion est maintenant parcourue par des vallées sèches de type périglaciaire en partie liées aux accidents N.70°E (Lablanche et al., 1984).

8Dans le secteur de Lunery-Rosières, le Cher coule dans les calcaires lacustres déposés entre la faille de Rosières et celle de Saint-Florent-sur-Cher. Les rejeux récents de ces deux accidents ont provoqué le basculement des compartiments de calcaires jurassiques situés à l’ouest, leur soulèvement à l’est, ainsi que l’abaissement des calcaires lacustres du bassin (fig. 2B).

9A cet endroit, la vallée du Cher est donc dissymétrique. Sous l’effet du soulèvement et du basculement de la région au cours du Quaternaire, le Cher s’y est déplacé d’ouest en est au fur et à mesure des incisions. Cette vallée est aujourd’hui large de 4 km environ et profonde d’une quarantaine de mètres (fig. 2B) et la plaine alluviale occupe un fossé parallèle à la faille de Rosières. Un escarpement calcaire subvertical forme la rive orientale de ce fossé large d’un kilomètre au niveau de Lunery mais qui se rétrécit à 500 m au niveau de Rosières.

10Basculement et soulèvement sont également à l’origine de l’érosion importante des formations détritiques tertiaires et quaternaires qui recouvraient les plateaux et les versants calcaires (Debrand-Passard, 1982 : Lablanche et al., 1994). Par ailleurs, de part et d’autre du fossé du Cher, les formations calcaires sont régulièrement fracturées en compartiments étroits par des accidents parallèles d’orientation générale N.70°E, orthogonale à la direction du graben du Cher, compartiments en lanières qui se sont abaissés en marches d’escalier (Despriée et al., 2007 ; Voinchet et al., 2007).Ainsi, les formations alluviales fossiles déposées sur le versant ouest de la vallée du Cher avant l’ouverture du fossé occupé actuellement par la plaine alluviale ont été depuis érodées jusqu’au substratum de calcaire oxfordien. Les seuls témoins alluviaux fossiles qui restent affleurent sur le versant ouest de la vallée et ont des surfaces réduites, allant d’une quarantaine de mètres de diamètre à quelques hectares au maximum (fig. 3).

11Ces sables fluviatiles visibles en surface sont en fait piégés dans des puits karstiques ouverts le long des accidents. C’est ce type de puits qui a été exploré jusqu’à 22 m de profondeur sur le site paléontologique de Rosières. Exceptionnellement, ces formations fluviatiles fossiles sableuses, déposées sur le sommet des compartiments abaissés, ont pu être également conservées sur une épaisseur plus ou moins importante. Trois d’entre elles ont pu être observées dans la sablière de la Terre-des-Sablons.

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Fig. 1: Situation géographique et géologique du site de la Terre‑des‑Sablons à Rosières, commune de Lunery (Cher).

Fig. 1: Situation géographique et géologique du site de la Terre‑des‑Sablons à Rosières, commune de Lunery (Cher).

A. Position du site et de la vallée du Cher par rapport à la faille majeure de Seine‑Sennely. B. Situation géologique et structurale de la vallée moyenne du Cher dans le sous-bloc biturige. f1/ Faille de Bommiers ; f2/ Faille de Chezal‑Benoît (limite occidentale du sous-bloc biturige) ; f3/ Faille de Lignières ; f4 /Faille du Trait ; f5/ Faille de la Valette ; f6/ Faille de l’Arnon méridional ; f7/ Faille de Bouzais ; f8/Faille de la Roche ; f9/Faille du Cher (d’après Debéglia & Debrand-Passard, 1980 ; Lablanche et al., 1994, modifié).

Fig. 2 : Localisation des sites de Lunery-Rosières.

Fig. 2 : Localisation des sites de Lunery-Rosières.

A. Carte géologique du secteur de Lunery-Rosières (d’après Lablanche et al., 1984, modifié). B. Transects de la vallée du Cher au niveau du site paléontologique de Rosières-Usine et du site préhistoriques de la Terre-des-Sablons (d’après Despriée et al., 2007 ; Voinchet et al., 2007)

Fig. 3 : Localisation du compartiment des Sablons entre Rosières et Lunery sur le versant ouest de la vallée du Cher.

Fig. 3 : Localisation du compartiment des Sablons entre Rosières et Lunery sur le versant ouest de la vallée du Cher.

f/ Faille de Rosières.

2.1 - Les formations quaternaires de Lunery-Rosières, « la Terre-des-Sablons »

13La formation sableuse de « la Terre-des-Sablons » recouvre sur 12 ha environ un compartiment de calcaire oxfordien limité à l’ouest par la faille de Rosières, à l’est par l’escarpement du fossé du Cher, au nord et au sud par deux cassures d’orientation NE-SO bien marquées dans le paysage (fig. 3). La surface de ce compartiment qui forme le versant ouest de la vallée du Cher, est en pente vers le nord-est (4 %). Cette pente résulte de l’érosion en glacis de plusieurs formations fluviatiles fossiles recouvrant des compartiments en lanières qui se sont abaissés.

14Entre 1950 et 1990, les sables ont été exploités sur ce compartiment jusqu’à une profondeur d’environ 25 m comparable à celle indiquée dans le puits karstique de Rosières (Grossouvre & Stehlin, 1912). En 2003, dans la carrière en cours de remblaiement, seuls les douze mètres supérieurs étaient encore accessibles.

15Nous donnons ci-dessous les résultats des études stratigraphiques, sédimentologiques, micromorphologiques et géoarchéologiques qui se sont déroulées entre 2003 et 2011. Ces études ont concerné le substratum calcaire et les couches de sédiments grossiers (couches 1 et 2 de l’unité a) auxquelles étaient associés les artefacts préhistoriques.

16Trois planchers en calcaire oxfordien disposés en marches d’escalier d’est en ouest ont pu être retrouvés à des profondeurs respectives de -5,50 m, -10 m et -12 m. Trois ensembles sableux (indexés de haut en bas ensembles 1 à 3, fig. 4), déposés sur ces gradins calcaires, et déjà repérés par les carriers, ont été individualisés en fonction de leur couleur ou de leur granulométrie sur des coupes effectuées mécaniquement jusqu’au substratum.

17L’Ensemble I (ensemble rouge) correspond à la nappe supérieure qui est la plus étendue et paraît couvrir la totalité de la surface du compartiment (sur environ 500 m de large d’ouest en est). Epais de 5,50 m, il comprend deux unités (unités a et b) de sables grossiers très argileux, de quartz, de feldspaths et de micas, qui sont disposés en bancs métriques horizontaux, très indurés et très rubéfiés. A la base, l’unité a repose directement sur une couche d’argile résultant de l’altération du plancher de calcaire oxfordien.

18L’Ensemble 2 (ensemble beige), est moins étendu (300 m de long). Epais de 4,50 m, il comprend également deux unités sableuses (a et b). L’unité inférieure a repose directement sur le plancher calcaire. Elle est constituée de dépôts hétérogènes contenant des « fantômes » de blocs de granite très altérés de taille décimétrique à pluri-décimétrique. C’est à la base de cet ensemble 2 que Jean Dépont avait repéré en 1984, directement au contact du substratum calcaire non altéré, une industrie préhistorique (éclats et blocs-taillés/nucléus). L’unité supérieure (unité b) est constituée de sables lités horizontalement, très grossiers, à matrice beige peu argileuse (Despriée et al., 2009, 2010, 2011).

19Le témoin de l’ensemble 3 (ensemble grossier) était conservé dans une ancienne zone d’extraction en forme d’entonnoir d’environ  750 m² (fig. 5A). Deux unités sédimentaires (indexées unité a et unité b) y ont été distinguées au-dessus du substratum calcaire. L’unité a comprend trois couches superposées : deux couches inférieures contenant des éléments grossiers roulés et altérés emballés dans une matrice limono-argileuse (couches 1 et 2) surmontées d’une couche de débris calcaires gélifractés (couche 0). Au-dessus, l’unité b est constituée de couches sableuses à figures de dépôts fluviatiles (fig. 5B).

20Nous donnons ci-dessous les résultats des études stratigraphiques, sédimentologiques, micromorphologiques et géoarchéologiques qui se sont déroulées entre 2003 et 2011. Ces études ont concerné le substratum calcaire et les couches de sédiments grossiers (couches 1 et 2 de l’unité a) auxquelles étaient associés les artefacts préhistoriques.

Fig. 4 : Lunery, la Terre-des-Sablons. Logs stratigraphiques des trois formations fluviatiles fossiles sableuses (ensembles 1, 2, 3) étagées entre 0 et -12 m.

Fig. 4 : Lunery, la Terre-des-Sablons. Logs stratigraphiques des trois formations fluviatiles fossiles sableuses (ensembles 1, 2, 3) étagées entre 0 et -12 m.

Les triangles noirs indiquent la position des niveaux d’industries préhistoriques; les carrés noirs indiquent la position des prélèvements de sable pour datation par ESR.

Fig. 5 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons.

Fig. 5 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons.

A) Vue aérienne des témoins de l’ensemble 3 en cours de fouille : 1/ Zone détruite ; 2/ Zone totalement exploitée ; unité b : sables fluviatiles; unité a (c1) : cailloutis de la couche 1 ; unité a (c2) : cailloutis de base de la couche 2 (photo. G. Courcimault). (B) Vue partielle de la coupe NE-S0 avec la superposition des deux unités sédimentaires a et b de l’ensemble 3 (photo J. Despriée).

2.2 - Géochronologie des formations sableuses du versant ouest de la vallee du Cher entre Rosières et Lunery

21Sur le site de « la Terre-des-Sablons », les sables des trois formations sableuses fossiles (Ensembles 1, 2, 3) qui sont aujourd’hui superposées par suite de l’abaissement en gradins du substratum calcaire jurassique ont été datés par la méthode de Résonance de spin électronique (ESR) appliquée aux quartz fluviatiles optiquement blanchis (fig. 4 & 5) (Despriée et al., 2007, Voinchet et al., 2010)

22A titre de contrôle, la formation anciennement exploitée près du « Cimetière » à l’ouest de la carrière de « la Terre-des-Sablons » a également été datée (fig. 3). De par son altitude relative, sa stratigraphie, son épaisseur et sa sédimentologie cette formation sableuse très indurée est en effet considérée comme l’extension de l’Ensemble 1 (ou « Ensemble rouge ») (Lablanche et al., 1984).

23Enfin la formation sableuse recouvrant le compartiment contigu basculé de « la Vergne », culminant à une altitude inférieure d’environ 10 m a également été prélevée en vue de tester la cohérence de l’âge de la formation avec son altitude relative et/ou de dater des mouvements tectoniques plus récents (fig. 3).

24Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous (tab. 1) :

25L’âge de 831 ± 103 ka obtenu pour le prélèvement au lieu-dit « le Cimetière » est en accord avec celui de 808 ± 71ka obtenu pour l’ensemble 1 situé à la même altitude plus à l’est et confirme l’appartenance supposée de cet affleurement à la formation fluviatile dite « ensemble rouge ».

26Les résultats obtenus indiquent que les trois ensembles de la carrière de la « Terre-des-Sablons » ont été déposés dans la dernière partie du Pléistocène inférieur. Les âges moyens de 824 ± 98 ka, 939 ± 49 ka et 1 166 ± 140 ka obtenus pour ces trois formations alluviales sont cohérents entre eux et indiquent le recouvrement des compartiments plus ou moins abaissés du substratum par un empilement de trois nappes alluviales successives déposées lors d’au moins trois cycles climatiques différents, ce qui semble indiquer une relative stabilité du cours de la rivière à cet endroit avant son déplacement vers l’ouest et le fossé d’effondrement actuel.

27Enfin, comme attendu, les sables de l’échantillon de « la Vergne », datés de  522 ± 185 ka sont plus jeunes. Toutefois, l’importance de la marge d’erreur sur l’âge obtenu pour cet échantillon empêche d’estimer l’importance du basculement du compartiment de « la Vergne ».

Tab. 1 : Données ESR et âges des formations fluviatiles sableuses du versant ouest de la vallée du Cher entre Rosières et Lunery.

Tab. 1 : Données ESR et âges des formations fluviatiles sableuses du versant ouest de la vallée du Cher entre Rosières et Lunery.

Les moyennes quadratiques pondérées ont été calculées avec le logiciel Isoplot 3.1 d’après Ludwig, 2003.

3 - Etudes stratigraphique et sédimentologique de l’ensemble 3 du site de Lunery‑Rosières, « la Terre‑des‑Sablons »

28Accessible seulement sur un palier étroit, l’ensemble 3 n’a pu être étudié que sur une zone limitée mais complexe qui a été partagée en 6 secteurs de 25 m de côté (indexés secteurs 0, 1, 2, 3, 23, 24 et 25, fig. 6). Les deux unités stratigraphiques a et b étaient conservées essentiellement dans le secteur 0 où une coupe de 25 m de longueur et 2,20 m de hauteur a permis d’en définir la séquence (fig. 6A). L’unité a qui avait livré des artefacts préhistoriques lors des études préliminaires a été fouillée dans le secteur 0 sur une surface de 160 m2 jusqu’au substratum calcaire (fig. 6B). Nous donnons ci-dessous les résultats des observations faites pendant ces travaux de fouilles menés de 2006 à 2011.

3.1 - Le substratum calcaire

29Le plancher d’incision est constitué dans la zone de fouille par les calcaires lités sub-lithographiques de l’Oxfordien supérieur (Rauracien). Le nivellement indique une position horizontale de la surface étudiée à la cote 138 m NGF qui a été décapée sur une surface de 50 m2 (fig. 7). Cette surface était recouverte par des sables, graviers et pisolithes de fer accumulés dans des cuvettes et par une mince couche argileuse verdâtre avec accumulation de manganèse et de fer. En-dessous, le calcaire altéré présente une consistance marneuse sur plusieurs centimètres (fig. 8A & B).

30Une structuration de la formation calcaire, marquée par des fissures et des fractures orientées sensiblement N-S (N.14-18°E) et E-O (N.96-108°E) se recoupant donc quasi orthogonalement, a été observée (fig. 7) ainsi qu’une micro-fracturation ayant les mêmes orientations (fig. 8A & C).

31Les altérations qui sont observées en surface du plancher calcaire paraissent en relation directe avec les fracturations et fissurations des lits calcaires. En effet, la dissolution des carbonates sous formes d’argiles ou de marnes est plus importante au niveau des fissures principales qui sont soulignées par des chapelets de petits puits circulaires verticaux dont le diamètre varie généralement de quelques centimètres à 50 cm maximum (fig. 7 & 8C). La stratigraphie du remplissage de ces puits est assez constante (de haut en bas) : un remplissage unique de graves (fig. 8D) provenant de la couche sus-jacente (couche 2), puis une couche décimétrique d’argile gris-verdâtre sur un calcaire d’aspect marneux d’épaisseur centimétrique ; enfin, au-dessous, le calcaire dur originel. Une couche d’argile plus fine (2 à 3 cm) est observée sur les parois verticales ou en gradins de ces puits (fig. 8E & F). Cette stratigraphie semble indiquer un approfondissement progressif du puits par dissolution des carbonates.

32Le puits le plus important se situe en K, L, M, N-4, 3, 2 (Fig. 6A). Son ouverture est d’environ 1,50 m au niveau de la surface du plancher calcaire et de plus de 3 m au sommet de la couche 1. Ce puits se prolonge vers l’est en suivant une fracture N.108°E (fig. 7). Le remplissage de ce puits, plus complexe, montre une séquence stratigraphique verticale comportant successivement et symétriquement, de l’extérieur vers l’intérieur (fig. 8F) : une couche d’argile d’altération du calcaire (environ 10 cm), le cailloutis supérieur de l’unité a (couche 1) puis des limons sableux ont rempli la partie axiale, L’ensemble est recouvert par les sables grossiers de l’unité b.

33L’acidité des dépôts grossiers sus-jacents, constitués essentiellement de matériaux siliceux et de pisolithes de fer, semble être la cause directe de cette altération qui n’existe plus en dehors de la limite d’extension de ces cailloutis, comme l’ont montré leur absence commune dans les sondages à l’extérieur du cailloutis (carrés V et W, secteur O et carré C, secteur 2, fig. 6B)

34En raison de ces altérations, les traces d’une possible usure fluviatile résultant de l’incision n’ont pas été mises en évidence sur la surface des calcaires. Toutefois, les petits dépôts sableux circulaires qui avaient été conservés dans des cuvettes indiqueraient le passage de faibles courants fluviatiles à cet endroit (fig. 8B).

Fig. 6. Lunery, la Terre-des-Sablons.

Fig. 6. Lunery, la Terre-des-Sablons.

A.Coupe stratigraphique NE-SO de l’ensemble 3. B. Localisation de la surface supérieure des cailloutis (couche 1 de l’unité a) conservée sur 150 m2.

Fig. 7 : Vue du plancher calcaire oxfordien

Fig. 7 : Vue du plancher calcaire oxfordien

Photomontage des cinquante mètres carrés décapés de l’argile verdâtre superficielle

G. Courcimault

Fig. 8 : Vue des différentes surfaces du plancher calcaire fracturées et altérées.

Fig. 8 : Vue des différentes surfaces du plancher calcaire fracturées et altérées.

(A) Orientation quasi orthogonale des fissures et délitage en plaquettes et mince couche d’argile (en haut). (B) Cuvette remplie de sables, de graviers et de pisolithes. (C) Trous de dissolution alignés sur une fissure. (D) Remplissage supérieur grossier du puits. (E) Coupe NE-SO montrant le remplissage du puits dans les bandes K- L. (F) Dissolution avec altération argileuse centimétrique sur les parois verticales (K4).

3.2 - Le cailloutis de base ou unité a

35Lors de l’étude de l’unité a, trois couches d’éléments grossiers, stratifiées, indexées de haut en bas de 0 à 2, ont été déterminées en fonction de leur granulométrie, de leurs caractéristiques pétrographiques et de la morphologie des cailloux les constituant.

36Les couches 1 et 2 ayant été largement détruites par les travaux de carrière, leur bordure N-O actuelle correspond à la limite de l’extraction (fig. 5 & 6). Dans la fouille, elles ont une épaisseur moyenne de 0,25 m chacune et ont été dégagées sur une largeur maximale de 5 m et sur une longueur de 10 m pour la couche 2, de 20 m pour la couche 1. (fig. 6).

37Le matériel détritique de ces deux couches est principalement constitué de petits cailloux très usés ou roulés, les gros cailloux et les blocs (l > 256 cm) étant rares (0,8 %). Les pétrographies de ces éléments grossiers indiquent un mélange, pour 1/3, de roches endogènes (essentiellement des quartz) et, pour 2/3, de roches sédimentaires, essentiellement des chailles jurassiques et de très rares meulières (fig. 9A).

38Sur sa limite sud, la bordure de l’unité a, mise au jour sur une longueur de 12 m, montre un pendage vers le sud selon un angle de 45° environ. Cette bordure ne semble pas avoir été modifiée depuis le dépôt de cette unité sur le plancher calcaire (fig. 9B).

39La couche 0 a été mise au jour lors de la réalisation de la coupe NE-SO ; sa largeur originelle n’est donc pas connue. Sa longueur a été reconnue mécaniquement sur près de 25 m vers le NE. Elle est composée uniquement de débris calcaires cryoclastiques (fig. 5B).

3.3 - La séquence sableuse ou unité b

40La partie supérieure de la stratigraphie de l’unité b a été tronquée par les travaux.

41Le témoin conservé de l’unité b a une épaisseur de 1,50 m environ. Il est constitué de couches, de sables fluviatiles grossiers, moyens et fins alternativement de couleur beige et brun rouille, stratifiées à la base puis déposées en auges. Vingt-quatre échantillons de sédiments non consolidés (PS 1 à 24) ont été prélevés sur la coupe stratigraphique du témoin de l’unité b pour analyses sédimentologiques (fig. 10).

42L’analyse granulométrique des éléments fins (sables grossiers, sables fins, limons et argiles) a été effectuée sur fraction brute, par voie humide, au granulomètre Coulter LS230 à diffraction laser. Aucun dispersant n'a été utilisé, l'obscuration variait entre 8 et 12 % et le PIDS (Polorisation Intensity Differential Scattering) entre 45 et 55 %. Les paramètres ont été calculés à partir du logiciel de GRADISTAT (Blott & Pye, 2006) en utilisant les formules de Folk & Ward (1957) et l'interprétation des résultats s’appuie sur les ouvrages de Pye & Blott (2004), et de Gore (2007).

Fig. 9 : Ensemble 3, unité a.

Fig. 9 : Ensemble 3, unité a.

A. Coupe de la couche 1 et de la couche 2 formant le cailloutis de base (unité a). B. Limite sud du cailloutis de la couche 1 (unité a) fossilisée par les dépôts sableux postérieurs de l’unité b visibles à gauche et au fond (photos J. Despriée).

Fig. 10 : Ensemble 3, Unités a et b. Position des prélèvements pour analyses.

Fig. 10 : Ensemble 3, Unités a et b. Position des prélèvements pour analyses.

3.3.1 - Granulométrie de l’unité b

43L’analyse granulométrique a permis de distinguer cinq sous-unités sédimentaires qui ont été indexées de bI à bV de bas en haut (fig. 10) :

44- La sous-unité bI qui correspond au remplissage de la fente est un limon (52 %) argileux (8 %) gris ocre contenant des sables fins (26 %). Les courbes granulométriques de types platykurtique ou mésokurtique traduisent un très mauvais classement du sédiment (Miskovsky & Debard, 2002) ;

45- La sous-unité bII est plus grossière : dans la fraction inférieure à 2 mm (50 % de la fraction totale), les sables grossiers (51 %) dominent les sables moyens (10 %) et les sables fins (14 %), les limons (22 %) et les argiles (2 %) ;

46- La sous-unité bIII contient la plus forte proportion de sables grossiers (76 à 86 %), très peu de limons (11 %) et d’argiles (1 %) ;

47- La sous-unité bIV est une succession de lits millimétriques de sables grossiers et de sables moyens, à matrice limoneuse jaune à rouille clair. Les sables grossiers régressent au profit des sables moyens (moyenne 24 %, maxima 51 % dans PS3) et des sables fins (8 à 13 %), alors que les limons (11 %) et les argiles (1 %) restent stables ;

48- La sous-unité bV est un mélange de rares petits galets et de granules, de sables grossiers (70 %), de sables moyens (10 %) et fins (6 %). Les limons (13 %) et les argiles (1 %) restent stables mais sont toujours présents en faibles quantité.

3.3.2 - Minéraux lourds de l’unité b

49Les minéraux lourds de ces différents niveaux ont été séparés de la fraction légère par concentration à la liqueur dense (Parfenoff et al., 1970), puis identifiés au microscope polarisant sur la fraction sableuse comprise entre 315 et 500 µm. L’association des minéraux lourds comprend un mélange de minéraux volcaniques (58 %) et de minéraux métamorphiques (42 %).

50Les minéraux volcaniques sont dominés par le sphène (21 %) et le zircon (18 %), accompagnés, de rutile (5 %) et d’hornblende brune (4 %). Les taux de sphène et de rutile sont les plus élevés dans la sous-unité b2, ceux du zircon dans la sous-unité b3.

51Les minéraux métamorphiques sont l’épidote (20 %) et la hornblende verte (14 %), la tourmaline (9 %), le grenat (3 %) et accessoirement, la zoïsite. L’épidote et la hornblende verte sont mieux représentées dans la sous-unité b4 que dans le reste des dépôts.

52Cette association minéralogique rappelle le cortège déterminé par Larue & Étienne (1998) sur les terrasses quaternaires de la vallée du Cher. Sa composition variée suggère plusieurs sources d’approvisionnements situées en amont sur le socle cristallin du Massif central traversées par la haute vallée du Cher : les domaines de Gouzon (Lemordant, 1998), de la Marche – Guéret (Quénardel et al., 1989) pourvus de granites riches en grenat, zircon et amphiboles (Chèvremont, 2009) et de roches métamorphiques à migmatites (Lemordant, 1998), et le domaine de Boussac (Quénardel et al., 1991), domaines tous situés au nord des Monts Dore (Pastre, 1986, 2004 ; Pastre & Cantagrel, 2001).

4 - Situation stratigraphique des pièces archéologiques

53Les premiers objets lithiques taillés récoltés dans l’ensemble 3 ont été repérés en 2003 par J. Despriée dans la base grossière de ce dernier (unité a) vers 12 m de profondeur. D’autres pièces y ont été ensuite positionnées in situ lors des prélèvements et des relevés de coupes. Plusieurs sondages ont finalement montré que l’industrie était présente dans plusieurs niveaux distincts (indexés du haut vers le bas de 1 à 4) séparés de 20 à 25 cm en moyenne (fig. 11).

54Les trois niveaux supérieurs ont été suivis sur une surface de 160 m2 et ont livré 869 artefacts lithiques comprenant des éclats (70 %) et des blocs montrant des négatifs d’enlèvements.

55-  Le niveau archéologique 1 repose sur le sommet des graves fines de la couche 1. Les artefacts (149 éclats et 53 blocs avec un ou plusieurs enlèvements) y sont dispersés sur un niveau subhorizontal ;

56- Le niveau archéologique 2 se trouve sous les graves fines de la couche 1 et sur la surface supérieure des graves de la couche 2. Les cotes de profondeur relative des pièces taillées (167 éclats et 46 blocs avec enlèvements) montrent une disposition linéaire correspondant à un niveau très mince et à peu près horizontal à l’endroit fouillé ;

57- Dans le niveau archéologique 3, l’industrie (320 éclats et 134 blocs taillés) se trouve répartie sur une quinzaine de centimètres d’épaisseur à la base des graves, légèrement plus grossières, de la couche 2.

58Enfin, des pièces plus rares ont été trouvées dans l’argile d’altération au contact avec le plancher calcaire (niveau archéologique 4). Il n’a pas été trouvé de pièces taillées dans les sables de l’unité b.

59Les roches débitées sont des chailles jurassiques variées, à pâtes siliceuses oolithiques, entroquitiques ou micritiques, partiellement latéritisées et de rares meulières lacustres. Les blocs choisis sont assez souvent quadrangulaires avec une section trapézoïdale ou triangulaire et des surfaces planes prédominantes. Le nombre de négatifs d’enlèvement varie de 1 à 3 par bloc-support. Le débitage est généralement unipolaire unifacial (longitudinal ou transversal), plus rarement bipolaire ou orthogonal ; le débitage convergent est présent.

60La plupart des produits de débitage ne dépassent pas 40 mm de longueur. Ce sont des éclats souvent quadrangulaires dont la surface supérieure est corticale (20 %), partiellement corticale (40 %) ou montre de 2 à 3 enlèvements antérieurs (40 %). Les éclats retouchés sont rares (4 %) (fig. 12).

61Des chailles semblables à celles qui ont été utilisées sont présentes dans les couches 1 et 2. Les graves de l’unité a contiennent de très nombreux cailloux polyédriques très usés résultant de la fragmentation de nodules de chailles jurassiques et certains de ces cailloux montrent des négatifs d’enlèvements qui correspondent au module des éclats de débitage préhistoriques retrouvés sur le site, ce qui permet de supposer que les homininés ont exploité le cailloutis de l’unité a comme gîte à matériaux. Par contre, les cailloux de meulière lacustre sont beaucoup plus rares (2 %) dans les couches 1 et 2, alors que les artefacts en meulière sont pourtant abondants (20 %).

Fig. 11 : Log stratigraphique montrant la localisation des quatre niveaux à artefacts préhistoriques.

Fig. 11 : Log stratigraphique montrant la localisation des quatre niveaux à artefacts préhistoriques.

Fig. 12 : La Terre-des-Sablons, industrie préhistorique in situ.

Fig. 12 : La Terre-des-Sablons, industrie préhistorique in situ.

1/ et 8/ : Blocs de chaille jurassique avec plusieurs négatifs d’enlèvements d’éclats ; 2/ à 9/ : Éclats avec stigmates caractéristiques d’un débitage anthropique ; talon, impact, bulbe, enlèvements antérieurs. Ces pièces montrent également des retouches et des traces d’utilisation (esquillage)

Dessins J. Despriée

5 - Etude géoarchéologique de l’unité a

62En vue de caractériser la position primaire ou secondaire des nombreux artefacts préhistoriques trouvés associés aux différentes couches de cailloutis de l’unité a, une étude géoarchéologique des couches 1 et 2 a été menée sur une surface d’environ 16 m2 (carrés D à G / 2 à 5 ; fig. 6B). Des études granulométriques, morphologiques et pétrographiques ainsi que des mesures des fabriques ont été entreprises sur les sédiments de cette zone dans laquelle n’apparaissait pas de perturbation post-dépositionnelle liée au fonctionnement des structures karstiques sous-jacentes telles que celles visibles dans les bandes B-C et K-L.

63Les sédiments des couches 1 et 2 sont constitués de limons, de sables grossiers et des cailloux. La porosité d’entassement est bien développée mais partiellement colmatée par des argiles interstitielles d’illuviation déposées en revêtements sur les grains du squelette du sol et dans sa porosité intergranulaire (fig. 13A).

64La granulométrie des sédiments des couches 1 et 2 a été effectuée sur l’intégralité des sédiments présents dans plusieurs carrés tests du secteur 0, non touchés par des travaux d’extraction (carrés F2, G2, H2, I2 et G3, fig. 6, B). Dans ces deux couches, la fraction fine est composée d’argiles (7 %), de limons (33 %) et de sables (60 %). Les sables sont essentiellement quartzeux et feldspathiques, on y note la présence de micas, de fragments de granite et de quelques grains de carbonates. Les grains de quartz blanc laiteux à translucides dominent pour les tailles inférieures à 2 000 µm. Ces grains sont sub-anguleux à sub-arrondis, avec un début d’usure, mais peu ou pas luisants (fig. 13B & C). De rares grains arrondis mats sont observés dans les fractions comprises entre 800 et 2 000 µm. Dans les deux couches, les pisolithes de fer sont très nombreuses dans les fractions comprises entre 2 000 et 5 000 µm (fig. 13A, B, C & D).

65Les sédiments grossiers qui ont les mêmes dimensions et les mêmes natures que les artefacts préhistoriques ont fait l’objet d’études granulométriques, morphométriques et géométriques dont les résultats sont donnés ci-dessous.

Fig. 13 : Microphotographies des lames minces des faciès des couches 2 et 1.

Fig. 13 : Microphotographies des lames minces des faciès des couches 2 et 1.

Arg/ Argiles ; qtz/ Quartz ; fdt/ Feldspath ; pis./ Pisolithes de fer (photographies en lumière naturelle).

5.1 - Granulométrie des sédiments grossiers des couches 1 et 2

66Les sédiments de la couche 1 correspondent à des graves fines à petits cailloux d’après la classification de Wentworth (1922). La granulométrie est constante d’un carré à l’autre : la quasi-totalité des cailloux ont une longueur inférieure à 65 mm, avec un maximum des cailloux (90 %) ayant une taille comprise entre 40 et 16 mm. Les éléments ayant une dimension moyenne supérieure 63 mm sont extrêmement rares : 21 unités sur 3 647 unités prélevées, soit 0,6 % seulement (longueur maximale observée 130mm et largeur maximale 80 mm) (fig. 14).

67Les sédiments de la couche 2 correspondent également à des graves fines avec des grandes similitudes, dans les populations de longueurs, largeurs et épaisseurs, avec ceux de la couche 1. Les courbes granulométriques des petits cailloux sont assez semblables (fig. 14). Les gros cailloux sont toutefois légèrement plus nombreux : 9 % d’éléments sur les 3 171 cailloux ont des largeurs inférieures ou égales à 80 mm. Les blocs (l > 256 mm) sont présents, mais rares (une vingtaine, fig. 9B).

68Les indices d’allongement dans les deux couches sont équivalents : 1 ≤ L/l ≤ 1,5 = 87,3 et 86,4% ; 1,5 < L ≤ 2 = 11,2 et 12,6 %. Très faibles, ils correspondent à des populations de modules de cailloux « larges » et « assez larges ». Les indices d’aplatissement sont aussi en proportions identiques dans les deux couches. Ils indiquent des cailloux très « épais » : 1 ≤ l/e ≤ 1,5 = 53 % ; « épais » : 1,5 < l/e ≤ 2 = 30 % ; et « assez épais » : 2 ≤ l/e ≤ 3 = 13 % (fig. 15) et des modules identiques pour les cailloux des deux couches.

Fig. 14 : Ensemble 3. Courbes granulométriques de sédiments grossiers des couches 1 et 2 de l’unité a : pourcentages des refus en poids.

Fig. 14 : Ensemble 3. Courbes granulométriques de sédiments grossiers des couches 1 et 2 de l’unité a : pourcentages des refus en poids.

Fig. 15 : Indices d’allongement et d’aplatissement des cailloux dans les couches 1 et 2 de l’unité a.

Fig. 15 : Indices d’allongement et d’aplatissement des cailloux dans les couches 1 et 2 de l’unité a.

5.2 - Pétrographie des cailloux des couches 1 et 2

69Une étude pétrographique a été réalisée sur 6 818 cailloux et blocs ne portant aucun stigmate d’action anthropique. Les surfaces de tous les éléments montrent une coloration rouille uniforme. L’observation des cassures a montré que les cailloux sont recouverts par un revêtement d’argillanes d’origine pédologique qui varie en épaisseur de 0 à 3 mm autour du même caillou, et qui a pénétré de façon diffuse et parfois profonde dans des zones à pâte siliceuse moins compacte et dans des fissures. Il s’agit d’un dépôt secondaire lié à l’omniprésence du fer dans les sédiments qui les contiennent.

70La détermination pétrographique de l’ensemble a donc été faite systématiquement sur cassure fraîche et par examen macroscopique à la loupe (dioptries x3 à x12).

71La composition pétrographique des cailloux montre pour les deux couches un mélange de roches magmatiques et métamorphiques (M) et de roches sédimentaires (S) en proportions équivalentes (fig. 16). Dans les roches endogènes, le quartz (Qz = 91 %) domine les quartzites ; les granites et gneiss sont extrêmement rares, généralement totalement altérés et en cours de désagrégation.

72Parmi les roches sédimentaires, les chailles sont les plus nombreuses (75 et 87 %), les grès sont présents (10 %) et les meulières rares (2 %). Les chailles sont généralement latéritisées (82 %), le fer ayant pénétré plus ou moins profondément, de quelques millimètres ou de quelques centimètres sous la surface (20 et 30 % du matériel respectivement) jusqu’à envahir la totalité de la pièce (31 %). Sur cassure fraîche, on observe des variations de coloration de la pâte siliceuse, voire des modifications importantes de sa structure (désilicification et recristallisations successives, aspect de « cuisson ») (fig. 17A, B & C).

73Pour les quartz et les chailles, l’altération revêt un aspect saccharoïde avec une porosité accrue par apparition de vides de dissolution.

74Les cassures ont permis d’observer aussi dans l’épaisseur des cailloux une fissuration importante due au gel : selon les carrés environ de 40 à 60 % des éléments examinés dans les deux couches sont gelés à cœur ou montrent des enlèvements en cupules, le pourcentage atteignant même 80 % dans la partie inférieure de la couche 2 (fig. 17D, E & F).

75Dans la couche 2, les rares blocs (l > 256 mm, une vingtaine) qui ont été enregistrés sont en quartz, et plus rarement en chaille jurassique. Les fragments de gros nodules de chaille sont fortement latéritisés. Les autres roches, granites et surtout grès, sont très altérées et n’ont pu être mesurées que difficilement, à l’exception d’une dizaine de pièces, exceptionnellement de grande taille (jusqu’à 350 mm) qui ont conservé leur dureté originelle et qui étaient situées dans les niveaux ayant livré de l’industrie préhistorique.

5.3. - Typo-morphologie des cailloux

76L’étude a porté sur 912 (soit 25 %) des 3 647 cailloux de la couche 1 et 488 (soit 15 %) des 3 171 cailloux de la couche 2 (carrés F2, G2 et G3, c’est à dire en fait sur les cailloux ayant des dimensions suffisantes (L et l > 50 mm) pour pouvoir mesurer des surfaces.

77Trois types de cailloux ont été déterminés d’après leur forme : les galets, qui présentent toujours des formes non totalement arrondies, et sont très rares (3 %), les nodules entiers à cortex usés, rares (14 %), et les fragments de blocs usés qui dominent largement (83 %). Cette répartition est semblable pour les deux couches.

78Les volumes des 1 400 cailloux échantillonnés sont presque exclusivement (97 %) des volumes polyédriques irréguliers (fig. 18). Les polyèdres convexes (91 %) résultent du bris de blocs eux-mêmes polyédriques. Les polyèdres concaves (8 %) ont des angulations aigües qui résultent d’un bris d’un bloc plus important postérieurement à une phase au gel comme le montre une fissuration multidirectionnelle visible dans l’épaisseur des pièces. La présence d’une surface régulièrement courbe avec une flèche importante indique que le bloc étudié résulte de la fragmentation d’un volume dont la morphologie était proche d’un galet de grande taille (0,8 %).

79Sur ces fragments de blocs usés polyédriques, les faces sont nombreuses (fig. 19), très irrégulières et généralement de forme polygonale curviligne. Elles sont planes (36,5 %), convexes (37 %) ou concaves (26,2 %).

80Les nombreux stigmates observés sur les cailloux indiquent plusieurs phases de transport, de gel et de fractionnement avant le dépôt sur le site, phases soulignées par des patines de surface différentes et plus ou moins intenses, des stigmates de chocs, l’émoussé des arêtes, le concassage des bords (fig. 20). L’émoussé moyen est important, de 7 à 8 mm en moyenne, et le concassage peut atteindre 5 mm.

81On note toutefois des différences entre les deux couches. Dans la couche 1, presque toutes les pièces (95 %) ont les arêtes émoussées, mais 58 % d’entre elles n’ont pas de stigmates de concassage. Dans la couche 2, 64 % des pièces ont des arêtes émoussées, la plupart des pièces aux arêtes fraîches (32,6 %) provenant de la partie supérieure de la couche. Sur les gros cailloux et blocs présents à la base de la couche 2, les diverses phases de concassages anciens ne sont plus observables (70 %) en raison de l’acquisition d’une plus grande sphéricité.

Fig. 16 : Répartition statistique des roches endogènes (M) et sédimentaires (S) présentes dans les couches 1 et 2 de l’unité a.

Fig. 16 : Répartition statistique des roches endogènes (M) et sédimentaires (S) présentes dans les couches 1 et 2 de l’unité a.

M/ Roches magmatiques et métamorphiques ; S/ Roches sédimentaires ; Qz/ Quartz ; Qi/ Quartzite ; Gr/ Grès ; M/ Meulière ; Ch/ Chaille ; CO/ Chaille oolithique ; CE/ Chaille entroquitique ; CM/ Chaille micritique.

Fig. 17 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons. Exemples de cailloux de chailles jurassiques de l’unité a (couches 1 et 2).

Fig. 17 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons. Exemples de cailloux de chailles jurassiques de l’unité a (couches 1 et 2).

A / Caillou de chaille oolithique à patine brun rouille. B/ Chaille oolithique et entroquitique avec gangue ferrugineuse. C/ Chaille micritique latéritisée. D/ et E/ Cailloux de chaille fissurés par le gel. F/ Caillou de chaille avec cupules de gel en surface.

Fig. 18 : Types de sections polygonales des cailloux polyédriques des couches 1 et 2 de l’unité a.

Fig. 18 : Types de sections polygonales des cailloux polyédriques des couches 1 et 2 de l’unité a.

(a)Section de polygone convexe. (b) Section de polygone concave. (c) Section de polygone convexe curviligne.

Fig. 19 : Répartition en pourcentages du nombre de surfaces par polyèdre dans les carrés F2, G2, G3 ; couches 1 (C1) et 2 (C2).

Fig. 19 : Répartition en pourcentages du nombre de surfaces par polyèdre dans les carrés F2, G2, G3 ; couches 1 (C1) et 2 (C2).

Fig. 20 : Répartition des indices d’émoussé et de concassage dans la population de cailloux des couches 1 et 2 (C.1, C2).

Fig. 20 : Répartition des indices d’émoussé et de concassage dans la population de cailloux des couches 1 et 2 (C.1, C2).

5.4 - Organisation des cailloux dans les couches 1 et 2

82Les méthodologies utilisées sur le terrain pour juger d’une éventuelle organisation des cailloux au sein des couches 1 et 2 pour le traitement des données sont tirées de Bertran & Lenoble (2002). L’analyse a été effectuée en mesurant l’orientation et l’inclinaison du grand axe des objets à l’aide d’une boussole et d’un clinomètre afin d’obtenir une image d’ensemble de l’organisation spatiale des d’éléments. Ces mesures ont été intégrées dans un stéréogramme de densité de Schmidt (Henry, 1976), pour obtenir une image de la répartition des directions et des pentes et définir la fabrique de l’assemblage considéré (Benn, 1994 ; Bertran et al., 1997 ; Bennett et al., 1999 ; Bertran & Lenoble, 2002)

83L’utilisation du logiciel Stereonet© (Allmendinger et al., 2013 ; Cardozo & Allmendinger, 2013) nous a permis de construire les histogrammes circulaires, les stéréogrammes de densité et d’obtenir les valeurs propres normalisées E1, E2 et E3 (Watson, 1965 & 1966 ; Mark, 1973 ; Woodcock, 1977) destinées au calcul des indices d’isotropie (IS) et d’élongation (EL).

5.4.1 - Orientation des cailloux dans les couches 1 et 2

84Les mesures concernant les couches 1 et 2 ont été effectuées sur tous les cailloux présents par demi-carrés en F2, G2 et G3. Leur forme étant généralement polyédrique et les indices d’allongement faibles, seuls les éléments présentant un indice d’allongement IA (= longueur/largeur) supérieur ou égal à 1,8 ont été considérés, soit 468 objets pour la couche 1 et 240 objets pour la couche 2. Globalement, il ne ressort aucune direction préférentielle, chacune des classes directionnelles (de 10°) est représentée en proportions comparables. Les diagrammes de pente ont été établis à partir des mesures faites dans chacune des deux couches du cailloutis de base (fig. 21). Pour près de 70 % des objets mesurés, la valeur de la pente reste inférieure ou égale à 10° et n’excède pas 30° (fig. 21B & C). Les rosaces directionnelles (fig. 21A & D) montrent que, pour la couche 1, le diagramme tend à se dilater selon la direction NO-SE. Pour la couche 2, la distribution des directions est plus homogène (fig. 21B & C) mais le nombre de classes directionnelles est moindre (fig. 21A & D). Le style des diagrammes des pentes reste inchangé, la position quasi-horizontale des pièces demeure.

85Les stéréogrammes de densité combinent les données précédentes : une direction NO-SE dominante dans la couche 1, et une sous-représentation des directions NNE-SSO et NE-SO pour la couche 2 ; des éléments majoritairement posés à plat dans les deux couches ; les courbes d’iso-densité ne s’éloignent pas du cercle fondamental.

Fig. 21 : Histogrammes circulaires pour chacune des couches du cailloutis de base.

Fig. 21 : Histogrammes circulaires pour chacune des couches du cailloutis de base.

5.4.2 - Caractérisation de la fabrique de la couche 1

86Un essai de caractérisation de la fabrique a été réalisé pour la couche 1 malgré des mesures peu nombreuses. Les indices d’isotropie (IS) et d’élongation (EL), calculés à partir des valeurs propres normalisées (Eigenvalues : E1, E2 et E3, Woodcock, 1977), obtenues avec Stereonet©, ont été replacés sur le diagramme triangulaire de Benn (fig. 22). Le point obtenu est situé dans l’aire des fabriques planaires et contenu dans la courbe- enveloppe des dépôts générés par la solifluxion et à la marge de ceux ayant pu être modifiés par ruissellement sur une faible pente. 

Fig. 22 : Position sur le diagramme triangulaire de Benn de la fabrique de l’assemblage des éléments de la couche 1 (étoile blanche).

Fig. 22 : Position sur le diagramme triangulaire de Benn de la fabrique de l’assemblage des éléments de la couche 1 (étoile blanche).

Courbes-enveloppes d’ap. Bertran & Lenoble, 2002.

5.4.3 - Organisation des cailloux dans la couche 2

87La fabrique de couche 2, à la sédimentologie très semblable, est probablement attribuable aussi à la solifluxion. Mais le nombre d’objets (240 soit 7 %) ayant un indice d’allongement supérieur à 1,8 était insuffisant pour permettre une caractérisation valable. Aussi, dans cette couche 2, les bandes D à G, carrés 2 à 5, (fig. 23) ont servi de surface-test pour une fouille totale sur toute leur épaisseur en vue de mieux comprendre la mise en place de cette couche 2, d’observer et d’enregistrer les modifications postérieures à ces dépôts et de caractériser d’éventuels processus taphonomiques.

88Chaque démontage de cette surface-test de 16 m2 a donc été conduit en vue de conserver l’organisation du cailloutis et de situer les objets préhistoriques associés. Chaque surface mise au jour a été enregistrée par photo zénithale, permettant de conserver une image précise des fréquences des éléments grossiers dont la longueur était supérieure ou égale à 4 cm et de positionner les objets préhistoriques. Une base de données annexée aux photographies a été constituée avec les coordonnées, la nature et la position dans l’espace (orientation et pendage) de chaque caillou.

89Chaque démontage correspond à l’épaisseur moyenne des cailloux soit 5 à 6 cm. Quatre démontages (indexés d0 à d3) ont ainsi été enregistrés entre le sommet de la couche 2 et le plancher calcaire :

90- Sur la surface de transition entre la base de la couche 1 et le sommet de la couche 2 (d0), les cailloux dont la longueur est supérieure à 4 cm sont généralement disposés à plat ;

91- Au-dessous (d1), les cailloux sont toujours à plat, mais on note des regroupements de granules et de petits cailloux qui forment des bourrelets bien visibles. Ces bourrelets délimitent des surfaces polygonales irrégulières constituées uniquement de sables fins à moyens parfois argileux (fig. 23A).

92- Dans la moitié inférieure de la couche 2, (d2 et d3) les cailloux sont répartis sur l’ensemble de la surface fouillée et regroupés sur des surfaces ayant un périmètre polygonal irrégulier. Les cailloux et les blocs sont plus nombreux et sont en position verticale ou oblique à la périphérie des figures. Les espaces entre les polygones sont constitués de sables grossiers et de granules (fig. 23B).

5.4.4 - Répartition des artefacts préhistoriques dans l’unité a

93L’unité a a finalement fait l’objet d’une fouille complète sur une surface de 160 m2 (fig. 6B). 869 artefacts, répartis sur quatre niveaux (fig. 10) ont été enregistrés.

94Dans le niveau archéologique 1, les artefacts (202 pièces) étaient dispersés à plat sur la surface supérieure subhorizontale de la couche 1. Aucune répartition typique d’une activité anthropique n’a été observée.

95Dans le niveau archéologique 2, on a observé le même type de dispersion aléatoire des artefacts (216 pièces) sur la surface supérieure lessivée de la couche 2.

96Dans le niveau archéologique 3, ce sont 454 pièces taillées qui ont été coordonnées (fig. 24). Ces pièces étaient dispersées dans la partie inférieure de la couche 2, sur une épaisseur moyenne d’environ 15 cm, notamment dans les polygones des secteurs D, E, F et G (fig. 23C)

97Dans le niveau archéologique 3, environ 1/3 des artefacts se trouvait dans une position verticale, sur chant, ou oblique (fig. 25). Dans ces polygones, certains des éclats étaient encore associés avec de rares percuteurs autour de blocs non débités dont quelques-uns portent des traces caractéristiques d’utilisation comme enclumes. Trente pièces, souvent à plat sur le sol argileux, ont été découvertes dans les bandes K, L, M, N, et O, c’est-à-dire en dehors de la limite de la couche 2 reconnue dans la bande I (fig. 10) Ces pièces ont été recouvertes après leur abandon par la couche 1 dont le front avait progressé plus au sud lors de son dépôt au-delà de la bande I (fig. 24).

98Enfin, quelques pièces provenant peut-être de la couche 1 ont été trouvées dans le puits (bandes K-L/5, fig. 10). Plaquées contre la paroi calcaire, à quelques dizaines de centimètres de profondeur sous la surface du plancher, elles avaient été vraisemblablement maintenues dans cette position par les sédiments du remplissage (fig. 26).

99

Fig. 23 : La Terre-des-Sablons, fouille de l’unité a, couche 2.

Fig. 23 : La Terre-des-Sablons, fouille de l’unité a, couche 2.

(A)Démontage 1 : Photographie zénithale et relevé montrant la répartition des bourrelets de gravier (moitié est) limitant des cellules polygonales contenant des sables fins à moyens ; et la répartition (moitié ouest) des cailloux et blocs à plat limitant des surfaces polygonales remplies de graviers, petits cailloux et pisolithes. (B) Démontage 2 : Vue zénithale, vue des blocs redressés, limites polygonales des regroupements de cailloux et des graviers observés. (C) Démontage 3 : répartition des artefacts préhistoriques dans les polygones. Les cercles indiquent les nids de pierres

(photos et dessins G. Courcimault & J. Despriée).

Fig. 24 : Répartition des artefacts préhistoriques dans le niveau archéologique 3.

Fig. 24 : Répartition des artefacts préhistoriques dans le niveau archéologique 3.

A/ Dans la zone cryoturbée de la couche 2 (bandes A à I). B/ sur la couverture sableuse du plancher au-delà de la limite nord-ouest de la couche 2 (bandes K à P)

Fig. 25 : Industrie préhistorique in situ.

Fig. 25 : Industrie préhistorique in situ.

Éclat en meulière en position verticale sur le talon (niveau archéologique 3). (B) Éclat en chaille oolithique sur chant (niveau archéologique 4).Chaque pièce mesure 4 cm de long,

photos J. Despriée

6 - Discussion

100A Lunery-Rosières, la surface du calcaire oxfordien formant le substratum du versant ouest de la vallée du Cher est aujourd’hui mise à nu. Les formations fluviatiles fossiles déposées sur ce dernier depuis le Pléistocène inférieur ont été totalement érodées. Quelques témoins de ces formations ont été toutefois sauvegardés sur des compartiments calcaires abaissés après leur dépôt.

101Dans la sablière de la Noira, trois ensembles sableux d’origine fluviatile superposés (du haut vers le bas, les ensembles 1, 2, 3) ont ainsi été reconnus sur des compartiments calcaires abaissés. Sous les dépôts fluviatiles de l’ensemble 2 des artefacts préhistoriques ont été trouvés en surface du substratum calcaire et dans des puits karstiques. Entre 2003 et 2011, des recherches pluridisciplinaires ont permis de mettre au jour le plancher d’incision situé sous l’ensemble 3, d’observer la superposition des séquences stratigraphiques, de repérer plusieurs niveaux à industries préhistoriques sous cet ensemble 3 et, lors de fouilles, de caractériser la position de ces niveaux sous les séquences fluviatiles.

102Bien qu’abaissé d’une douzaine de mètres par rapport à la surface du versant actuel ce plancher d’incision est resté sensiblement horizontal au moins sur la zone en cours d’étude et la stratigraphie des sédiments de l’ensemble 3 ne semble pas avoir été affectée par cet abaissement.

Fig. 26 : Coupe SE-NO en limite des bande K et L montrant des remplissages successifs d’un puits karstique.

Fig. 26 : Coupe SE-NO en limite des bande K et L montrant des remplissages successifs d’un puits karstique.

6.1 - Séquences chronostratigraphiques

103Lors de cet abaissement, la superposition originelle des cailloutis et des sables reconnue au-dessus du substratum aurait donc été conservée De plus, à l’exception de l’approfondissement du puits dans les bandes K et L, aucune structure dans ces sédiments n’indique des remaniements postérieurs importants dans les dépôts successifs décrits ci-dessus. La succession des phases d’érosion-remblaiement peut ainsi être résumée (fig. 27).

6.1.1 - Phase 1 : incision du plancher calcaire

104La surface d’érosion dégagée par l’incision du plancher calcaire est recouverte partiellement par de longues lentilles de sables grossiers chargés en pisolithes de fer. Ces dépôts sableux comblent des cuvettes aux profondeurs décimétriques. Ils pourraient correspondre à des dépôts fluviatiles contemporains de la fin de l’incision (fig. 27A).

6.1.2 - Phase 2 : dépôts de l’unité a

105Le plancher calcaire a ensuite été recouvert par l’unité a qui se subdivise en trois dépôts superposés de cailloux (couches 2, 1 et 0) selon la chronologie suivante (fig. 27B, C & D).

6.1.2.1 - Mise en place et origine des cailloutis de la couche 2.

106L’accumulation sur le plancher calcaire des éléments grossiers emballés dans une matrice limoneuse s’y est donc produite après la phase d’incision de la rivière (fig. 27B). La forme de la couche peu épaisse dont l’extrémité a été conservée évoque une coulée plus ou moins boueuse (similaire à celle décrite dans Van Vliet-Lanoë, 1995). Les hommes ont ensuite utilisé ces dépôts en pied de versant comme gîtes à matériaux et abandonné leurs artefacts (niveaux archéologiques 4 et 3).

107Les déterminations pétrographiques réalisées sur les cailloux de la couche 2 les rapprochent de ceux situés dans des lambeaux d’alluvions plus anciennes répandues sur le plateau dominant le versant ouest de la vallée (même granulométrie, mêmes compositions pétrographiques, mêmes stigmates de transport). Conservées entre le Cher et l’Arnon, épaisses jusqu’à 4 à 5 m, ces alluvions à stratifications fluviatiles sont indexées Fv sur la carte de Châteauneuf-sur-Cher. Elles sont constituées de sables grossiers, de graviers et de cailloux de quartz, de granite et de gneiss altérés, et de chailles jurassiques, dans une matrice argileuse rousse (Lablanche et al., 1984). De par leur position topographique, leur dépôt serait antérieur à la mise en place du réseau hydrographique actuel et pourraient être d’âge pliocène ou plio-pléistocène (Debrand-Passard et al., 1975 ; Fraisse et al, 1987 ; Manivit et al., 1994).

108Cette formation est fortement érodée tout au long de l’interfluve Cher-Arnon, où les témoins encore observables présentent un lessivage des éléments fins et des glissements des éléments grossiers sur les pentes, glissement qui semblent avoir eu lieu au fur et à mesure de l’incision du Cher et de l’Arnon au Quaternaire (Debrand-Passard et al., 1978). Cette formation plio-pléistocène pourrait donc être à l’origine des matériaux de la couche 2. Dans le secteur de Lunery-Rosières, les nombreux accidents orientés NE-SO qui structurent le plateau calcaire ont pu favoriser l’érosion de ces dépôts alluviaux et leur glissement sur le versant (fig. 2). Cette érosion a même atteint les témoins du substrat éocène qu’elles recouvrent : des blocs de brèches de taille métrique ont été retrouvés à la base de l’ensemble 3 dans la carrière de « la Terre-des-Sablons ».

Fig. 27 : Phases successives des dépôts sédimentaires dans la séquence de l’ensemble 3 de « la Terre-des-Sablons ».

Fig. 27 : Phases successives des dépôts sédimentaires dans la séquence de l’ensemble 3 de « la Terre-des-Sablons ».

6.1.2.2 - Cryoturbations de la couche 2

109Dans toute l’épaisseur de la couche 2, des réorganisations, en polygones et en « nids », des éléments grossiers de la couche 2, portant généralement des stigmates de gel, ont été observées (fig. 27C) Ces réorganisations pourraient être attribuées aux effets de la cryoturbation (Derruau, 1956 ; Tricart, 1963). Des réorganisations similaires ont déjà été identifiées et décrites sur le site de Pont-de-Lavaud dans l’Indre (Despriée & Gageonnet, 2003). A Lunery, elles reprennent le matériel archéologique du niveau 3, mais n’ont pas totalement effacé certains groupements anthropiques (associant enclumes, percuteurs et éclats). Selon les zones fouillées, de 50 à 80 % des cailloux montrent des stigmates de gélivation.

110La surface de la couche 2 aurait ensuite été lessivée comme semblent l’indiquer, sur cette surface, l’abondance des sables grossiers, des graviers et des pisolithes de fer et l’absence des particules fines, ainsi que les traits illuviaux décelés lors des examens micromorphologiques des sédiments.

111Le lessivage de la surface supérieure de cette couche par ruissellement pourrait être à l’origine, après déchaussement, de la position horizontale des plus gros cailloux qui limitaient les figures polygonales (observée dans le démontage d0).

112Les artefacts préhistoriques de taille centimétrique qui sont dispersés sur cette surface pourraient provenir du niveau archéologique 3 observé dans cette couche 2 et former un niveau archéologique 2 artificiel, aucun regroupement analogue à ceux du niveau archéologique 3 n’ayant d’ailleurs été observé.

6.1.2.3 - Dépôt de la couche 1

113Un second dépôt de graves (couche 1), épais de 20 à 25 cm se met ensuite en place (fig. 27D). Il contient uniquement des petits cailloux et des granules dont les natures pétrographiques sont similaires à celles des éléments grossiers de la couche 2. Ces éléments pourraient donc également provenir des formations plus anciennes situées en haut du versant ou du rebord de plateau. Les mesures de fabrique semblent indiquer un dépôt par solifluxion. La limite SO de ce dépôt a conservé une pente de 40° qui peut correspondre à celle d’une extrémité de coulée (Van Vliet Lanoë, 1995).

114Les dimensions des cailloux, leurs indices d’allongement et d’aplatissement trop faibles n’ont pas permis d’observer des organisations particulières dans la géométrie de la couche 1. Toutefois, le pourcentage important de cailloux gélivés (30 à 50 %) pourrait laisser penser que les couches 2 et 1 auraient subi les effets du froid simultanément, mais que les effets de la cryoturbation seraient peu visibles dans cette couche 1.

115En surface de la couche 1, on observe de nouveau une dispersion d’éclats et de petits blocs exploités par les homininés (niveau archéologique 1). Les artefacts sont aussi nombreux que dans le niveau archéologique 2 et ont des dimensions identiques. La dispersion observée pourrait résulter elle aussi de ces phénomènes de ruissellement qui n’ont laissé aucun stigmate sur les artefacts débités dans des chailles indurées par la latéritisation. Toutefois, aucun artefact préhistorique n’ayant été retrouvé dans l’épaisseur de la couche 1, un bref retour des homininés ne peut être exclu.

6.1.2.4 - Dépôt de la couche 0

Des amas de débris calcaires (couche 0), dont le bourrelet terminal a également été conservé intact, se sont ensuite déposés (fig. 27E). Dans le secteur 24, ces débris ont pu être observés en continu sur une longueur de plus de 10 m sans que soit atteinte l’extrémité du dépôt. Dans cette zone, ils reposaient directement sur le plancher calcaire (fig. 24E) avec une épaisseur croissante vers l’amont.

116Constitués d’éléments de taille centimétrique, anguleux avec une section triangulaire aplatie, ces dépôts ont été observés sur le plateau et sur le versant et sont dénommés « grèzes calcaires ». Ce sont des dépôts cryoclastiques qui sont très développés dans le secteur de Saint-Florent-sur-Cher où les phénomènes de solifluxion sont particulièrement visibles (Lablanche et al., 1984).

117A la Terre-des-Sablons, dans la zone de fouille, les dépôts de cette couche 0 ont conservé leur organisation originelle et pourraient être arrivés gelés. Par ailleurs, les cailloutis de la couche 1 disposés symétriquement le long des parois du puits ouvert un mètre plus au SO (bandes K-L) auraient pu avoir été maintenus à la verticale par les matériaux limoneux (eux aussi gelés ?), qui comblent cette fente (fig. 27E).

6.1.3 - Phase 3 : Dépôts sableux de l’unité b

118L’unité b correspond à une succession de dépôts fluviatiles dont les figures de dépôts sont très nettes. La multiplication des modes et le mauvais classement des particules peut s’expliquer par des différences de dynamiques de dépôt : faible courant et processus de décantation à la base (limons et sables fins) ; alternance de régimes calmes (limons et sables fins) et de reprise épisodique de compétence (sables fins à moyens) ; enfin au-dessus, des séquences successives de sables grossiers ou moyens avec des lits de graviers indiquant un courant à compétence variable peu capable de déplacer les éléments grossiers (fig. 23D).

119D’importantes modifications ont été relevées dans la stratigraphie de cette unité b au niveau des phénomènes karstiques situées dans les bandes K-L. La verticalisation de certaines couches de sables grossiers puis leur maintien par un remplissage inorganisé (couche c) (fig. 26, 27E, F, & G ) semble indiquer un approfondissement de ce puits pendant et après la mise en place de la formation fluviatile, comme cela a récemment été observé dans la vallée de la Somme (Antoine et al., 2016 ; Bahain et al., 2016).

Les sables de cette couche c pourraient provenir de l’ensemble 2 qui a ensuite recouvert cet ensemble 3. Cet approfondissement est également confirmé par les 50 cm d’argile d’altération du calcaire observés au fond du puits.

120Aucun artefact n’a été trouvé dans cette unité b.

6.2 - Interprétation chronoclimatique

121Les dépôts de l’ensemble 3 du site de Lunery-Rosières « la Terre-des-Sablons » superposés au-dessus du substratum calcaire oxfordien mis au jour par le Cher au Pléistocène inférieur paraissent correspondre à la superposition des dépôts caractéristiques d’un début de cycle climatique glaciaire-interglaciaire (Lautridou et al,. 1984 ; Lefebvre et al., 1994 ; Antoine, 1993, 1994 ; Van Vliet Lanoë, 1995 ; Bridgland & Allen, 1996 ; Antoine et al., 2000 ; Bridgland, 2000).

122Les phases 1 et 2 témoigneraient alors d’une phase de transition climatique de début glaciaire alternant périodes froides plus ou moins humides et phases d’amélioration climatique.

123Tous ces éléments permettent d’expliquer la mise en place des dépôts de l’unité a en émettant l’hypothèse de dépôts de versant semblables à ceux observés dans plusieurs autres sites de la région Centre (Brinay, « la Noira », Pléistocène moyen ancien, vallée du Cher ; Eguzon-Chantôme, « Pont-de-Lavaud », Pléistocène inférieur, vallée de la Creuse) (Despriée et al., 2003, 2007, ce volume). Déposés en pied de versant après la fin de l’incision, ces cailloutis qui ont subi l’effet du gel (fissuration, et cupules) et ont été déplacés par des phénomènes de cryoturbation, indiquent peut-être l’existence d’un pergélisol. Ce type de dépôts est signalé dans la vallée de la Somme dans la même position stratigraphique (Antoine et al., 2014).

6.3 - Interprétation technotypologique et chronologique de l’industrie préhistorique

124Des découvertes faites ces trente dernières années dans les formations alluviales fossiles de rivières et de lacs ou dans diverses cavités karstiques confirment la présence, dès le Pléistocène inférieur, des homininés en Europe (Aguirre & Carbonell, 2001 ; Carbonell et al., 2001, 2010 ; Muttoni et al., 2010 ; Sala Ramos et al., 2011 ; Parés et al., 2013 ; Bermudez de Castro et al., 2013 ; Garcia et al., 2013 ; Barsky et al, 2015 ; Mosquera et al., 2016). Les techniques utilisées pour la fabrication des artefacts lithiques de ce très-ancien Paléolithique parfois appelé « Oldowayen » sont classées dans le « Mode 1 » (Leakey, 1966, 1971 ; Clark, 1969).

125A « la Terre-des-Sablons », les caractères techno-typologiques de l’industrie préhistorique de Lunery-Rosières sont identiques dans les trois niveaux « archéologiques ». Des comparaisons avec les assemblages de Mode 1 des sites européens d’âge Pléistocène inférieur de France (le Vallonnet, Alpes-Maritimes et le Pont-de-Lavaud, Indre), d’Espagne (Orce et Arapuarca) et d’Italie (Monte poggiolo, Pirro-Nord) montrent des stratégies similaires quant au choix des matériaux présents sur place, aux chaînes opératoires utilisées par les homininés et aux dimensions des produits obtenus ((Lumley et al., 1988 ; Peretto et al., 1998 ; Carbonell et al., 2001, 2010 ;Despriée & Gageonnet, 2003 ; Toro et al., 2003 ; Sala Ramos et al., 2011 ; Gallotti & Peretto., 2015 ; Barsky et al., 2013 ; Lombera-Hermida et al., 2016). L’industrie de Lunery « la Terre-des-Sablons » rentre ainsi dans la variabilité technique des assemblages lithiques du Mode 1 reconnus dans les sites préhistoriques du Pléistocène inférieur sud-européen.

7 - Conclusion

126Sur le versant ouest érodé de la vallée du Cher, dans la sablière de « la Terre-des-Sablons » à Lunery-Rosières, trois ensembles fluviatiles successivement déposés au Pléistocène inférieur, entre 1,1 et 0,8 Ma d’après les données géochronologiques disponibles, ont été observés. L’ensemble 3, le plus ancien, comprend deux unités stratigraphiques. L’unité inférieure (unité a) est composée de trois couches de cailloux superposées provenant du plateau ou du versant et déposées sur le plancher d’incision par des phénomènes de solifluxion. La présence de plusieurs centaines d’artefacts préhistoriques de Mode 1 dans le cailloutis inférieur (couche 2, niveau archéologique 3) semble indiquer que ce cailloutis a servi de gîte à matériaux pour les homininés qui étaient donc présents dans la vallée du Cher il y a environ un million d’années.

127La mobilisation de ces pièces archéologiques dans les cellules de cryoturbation affectant cette couche confirme que le débitage a eu lieu antérieurement à une péjoration glaciaire. La dispersion d’environ 200 artefacts préhistoriques sur chacune des surfaces supérieures érodées des couches de cailloutis (couches 2 et 1, niveaux archéologiques 2 et 1) pourraient résulter principalement de phénomènes érosifs (ruissellement) mais aussi, pour le second d’entre eux (niveau archéologique 1), d’une nouvelle fréquentation des hommes lors d’une phase de radoucissement climatique.

128Ces formations grossières de dépôts de versant ont été recouvertes par des dépôts fluviatiles sableux (unité b) qui n’ont livré aucun artefact préhistorique.

129A travers le dépôt de trois nappes alluviales superposées, le site de Lunery-Rosières, « la Terre-des-Sablons », semble donc avoir enregistré, sans doute de façon partielle, plusieurs cycles climatiques Glaciaire-Interglaciaire qui se sont succédé dans la dernière partie du Pléistocène inférieur. L’enregistrement climatique observé dans l’ensemble 3 peut être comparé à des enregistrements similaires qui ont été observés dans la vallée de la Creuse pour le site Pléistocène inférieur d’Eguzon-Chantôme, « le Pont-de-Lavaud, 1 054 ± 54 ka » (Voinchet et al., 2010),et dans la vallée du Cher pour le site du Pléistocène moyen de Brinay, « la Noira, 665 ± 55 ka » (Despriée et al., ce volume), ainsi que dans d’autres sites du Pléistocène moyen des vallées du bassin de la Loire moyenne en région Centre-Val de Loire, et plus largement avec les dépôts observés dans les vallées de la Somme et de la Tamise.

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Bibliographie

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Table des illustrations

Titre Fig. 1: Situation géographique et géologique du site de la Terre‑des‑Sablons à Rosières, commune de Lunery (Cher).
Légende A. Position du site et de la vallée du Cher par rapport à la faille majeure de Seine‑Sennely. B. Situation géologique et structurale de la vallée moyenne du Cher dans le sous-bloc biturige. f1/ Faille de Bommiers ; f2/ Faille de Chezal‑Benoît (limite occidentale du sous-bloc biturige) ; f3/ Faille de Lignières ; f4 /Faille du Trait ; f5/ Faille de la Valette ; f6/ Faille de l’Arnon méridional ; f7/ Faille de Bouzais ; f8/Faille de la Roche ; f9/Faille du Cher (d’après Debéglia & Debrand-Passard, 1980 ; Lablanche et al., 1994, modifié).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 768k
Titre Fig. 2 : Localisation des sites de Lunery-Rosières.
Légende A. Carte géologique du secteur de Lunery-Rosières (d’après Lablanche et al., 1984, modifié). B. Transects de la vallée du Cher au niveau du site paléontologique de Rosières-Usine et du site préhistoriques de la Terre-des-Sablons (d’après Despriée et al., 2007 ; Voinchet et al., 2007)
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 524k
Titre Fig. 3 : Localisation du compartiment des Sablons entre Rosières et Lunery sur le versant ouest de la vallée du Cher.
Légende f/ Faille de Rosières.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 468k
Titre Fig. 4 : Lunery, la Terre-des-Sablons. Logs stratigraphiques des trois formations fluviatiles fossiles sableuses (ensembles 1, 2, 3) étagées entre 0 et -12 m.
Légende Les triangles noirs indiquent la position des niveaux d’industries préhistoriques; les carrés noirs indiquent la position des prélèvements de sable pour datation par ESR.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 616k
Titre Fig. 5 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons.
Légende A) Vue aérienne des témoins de l’ensemble 3 en cours de fouille : 1/ Zone détruite ; 2/ Zone totalement exploitée ; unité b : sables fluviatiles; unité a (c1) : cailloutis de la couche 1 ; unité a (c2) : cailloutis de base de la couche 2 (photo. G. Courcimault). (B) Vue partielle de la coupe NE-S0 avec la superposition des deux unités sédimentaires a et b de l’ensemble 3 (photo J. Despriée).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 1,7M
Titre Tab. 1 : Données ESR et âges des formations fluviatiles sableuses du versant ouest de la vallée du Cher entre Rosières et Lunery.
Légende Les moyennes quadratiques pondérées ont été calculées avec le logiciel Isoplot 3.1 d’après Ludwig, 2003.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 80k
Titre Fig. 6. Lunery, la Terre-des-Sablons.
Légende A.Coupe stratigraphique NE-SO de l’ensemble 3. B. Localisation de la surface supérieure des cailloutis (couche 1 de l’unité a) conservée sur 150 m2.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 1,7M
Titre Fig. 7 : Vue du plancher calcaire oxfordien
Légende Photomontage des cinquante mètres carrés décapés de l’argile verdâtre superficielle
Crédits G. Courcimault
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 13M
Titre Fig. 8 : Vue des différentes surfaces du plancher calcaire fracturées et altérées.
Légende (A) Orientation quasi orthogonale des fissures et délitage en plaquettes et mince couche d’argile (en haut). (B) Cuvette remplie de sables, de graviers et de pisolithes. (C) Trous de dissolution alignés sur une fissure. (D) Remplissage supérieur grossier du puits. (E) Coupe NE-SO montrant le remplissage du puits dans les bandes K- L. (F) Dissolution avec altération argileuse centimétrique sur les parois verticales (K4).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 80k
Titre Fig. 9 : Ensemble 3, unité a.
Légende A. Coupe de la couche 1 et de la couche 2 formant le cailloutis de base (unité a). B. Limite sud du cailloutis de la couche 1 (unité a) fossilisée par les dépôts sableux postérieurs de l’unité b visibles à gauche et au fond (photos J. Despriée).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 40k
Titre Fig. 10 : Ensemble 3, Unités a et b. Position des prélèvements pour analyses.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 404k
Titre Fig. 11 : Log stratigraphique montrant la localisation des quatre niveaux à artefacts préhistoriques.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 640k
Titre Fig. 12 : La Terre-des-Sablons, industrie préhistorique in situ.
Légende 1/ et 8/ : Blocs de chaille jurassique avec plusieurs négatifs d’enlèvements d’éclats ; 2/ à 9/ : Éclats avec stigmates caractéristiques d’un débitage anthropique ; talon, impact, bulbe, enlèvements antérieurs. Ces pièces montrent également des retouches et des traces d’utilisation (esquillage)
Crédits Dessins J. Despriée
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 1,8M
Titre Fig. 13 : Microphotographies des lames minces des faciès des couches 2 et 1.
Légende Arg/ Argiles ; qtz/ Quartz ; fdt/ Feldspath ; pis./ Pisolithes de fer (photographies en lumière naturelle).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 2,0M
Titre Fig. 14 : Ensemble 3. Courbes granulométriques de sédiments grossiers des couches 1 et 2 de l’unité a : pourcentages des refus en poids.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 2,2M
Titre Fig. 15 : Indices d’allongement et d’aplatissement des cailloux dans les couches 1 et 2 de l’unité a.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 1,6M
Titre Fig. 16 : Répartition statistique des roches endogènes (M) et sédimentaires (S) présentes dans les couches 1 et 2 de l’unité a.
Légende M/ Roches magmatiques et métamorphiques ; S/ Roches sédimentaires ; Qz/ Quartz ; Qi/ Quartzite ; Gr/ Grès ; M/ Meulière ; Ch/ Chaille ; CO/ Chaille oolithique ; CE/ Chaille entroquitique ; CM/ Chaille micritique.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 424k
Titre Fig. 17 : Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons. Exemples de cailloux de chailles jurassiques de l’unité a (couches 1 et 2).
Légende A / Caillou de chaille oolithique à patine brun rouille. B/ Chaille oolithique et entroquitique avec gangue ferrugineuse. C/ Chaille micritique latéritisée. D/ et E/ Cailloux de chaille fissurés par le gel. F/ Caillou de chaille avec cupules de gel en surface.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-18.jpg
Fichier image/jpeg, 372k
Titre Fig. 18 : Types de sections polygonales des cailloux polyédriques des couches 1 et 2 de l’unité a.
Légende (a)Section de polygone convexe. (b) Section de polygone concave. (c) Section de polygone convexe curviligne.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 128k
Titre Fig. 19 : Répartition en pourcentages du nombre de surfaces par polyèdre dans les carrés F2, G2, G3 ; couches 1 (C1) et 2 (C2).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 144k
Titre Fig. 20 : Répartition des indices d’émoussé et de concassage dans la population de cailloux des couches 1 et 2 (C.1, C2).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-21.jpg
Fichier image/jpeg, 240k
Titre Fig. 21 : Histogrammes circulaires pour chacune des couches du cailloutis de base.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-22.jpg
Fichier image/jpeg, 252k
Titre Fig. 22 : Position sur le diagramme triangulaire de Benn de la fabrique de l’assemblage des éléments de la couche 1 (étoile blanche).
Légende Courbes-enveloppes d’ap. Bertran & Lenoble, 2002.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-23.jpg
Fichier image/jpeg, 260k
Titre Fig. 23 : La Terre-des-Sablons, fouille de l’unité a, couche 2.
Légende (A)Démontage 1 : Photographie zénithale et relevé montrant la répartition des bourrelets de gravier (moitié est) limitant des cellules polygonales contenant des sables fins à moyens ; et la répartition (moitié ouest) des cailloux et blocs à plat limitant des surfaces polygonales remplies de graviers, petits cailloux et pisolithes. (B) Démontage 2 : Vue zénithale, vue des blocs redressés, limites polygonales des regroupements de cailloux et des graviers observés. (C) Démontage 3 : répartition des artefacts préhistoriques dans les polygones. Les cercles indiquent les nids de pierres
Crédits (photos et dessins G. Courcimault & J. Despriée).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-24.jpg
Fichier image/jpeg, 2,7M
Titre Fig. 24 : Répartition des artefacts préhistoriques dans le niveau archéologique 3.
Légende A/ Dans la zone cryoturbée de la couche 2 (bandes A à I). B/ sur la couverture sableuse du plancher au-delà de la limite nord-ouest de la couche 2 (bandes K à P)
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-25.jpg
Fichier image/jpeg, 744k
Titre Fig. 25 : Industrie préhistorique in situ.
Légende Éclat en meulière en position verticale sur le talon (niveau archéologique 3). (B) Éclat en chaille oolithique sur chant (niveau archéologique 4).Chaque pièce mesure 4 cm de long,
Crédits photos J. Despriée
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-26.jpg
Fichier image/jpeg, 1,7M
Titre Fig. 26 : Coupe SE-NO en limite des bande K et L montrant des remplissages successifs d’un puits karstique.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-27.jpg
Fichier image/jpeg, 1,3M
Titre Fig. 27 : Phases successives des dépôts sédimentaires dans la séquence de l’ensemble 3 de « la Terre-des-Sablons ».
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/7891/img-28.jpg
Fichier image/jpeg, 776k
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Pour citer cet article

Référence papier

Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Pierre Voinchet, Jean‑Claude Jouanneau, Simon Puaud, Salah Abdessadok, Jean Dépont, Mathieu Duval, Matthieu Lebon, Thomas Ingicco, Marie-Hélène Moncel, Christophe Falguères et Jean‑Jacques Bahain, « Le site du pléistocène inférieur de Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons (France, région Centre, Cher) : unités sédimentaires, datations ESR, études géoarchéologiques, préhistoire. », Quaternaire, vol. 28/1 | 2017, 5-30.

Référence électronique

Jackie Despriée, Gilles Courcimault, Pierre Voinchet, Jean‑Claude Jouanneau, Simon Puaud, Salah Abdessadok, Jean Dépont, Mathieu Duval, Matthieu Lebon, Thomas Ingicco, Marie-Hélène Moncel, Christophe Falguères et Jean‑Jacques Bahain, « Le site du pléistocène inférieur de Lunery-Rosières, la Terre-des-Sablons (France, région Centre, Cher) : unités sédimentaires, datations ESR, études géoarchéologiques, préhistoire. », Quaternaire [En ligne], vol. 28/1 | 2017, mis en ligne le 01 mars 2019, consulté le 09 décembre 2019. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/7891 ; DOI : 10.4000/quaternaire.7891

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Auteurs

Jackie Despriée

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : jackie.despriee@free.fr

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Gilles Courcimault

Centre régional de Recherches archéologiques, 18, rue Charles-Lindbergh, FR-41000 BLOIS.

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Pierre Voinchet

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel: pvoinch@mnhn.fr 

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Jean‑Claude Jouanneau

Centre régional de Recherches archéologiques, 18, rue Charles-Lindbergh, FR-41000 BLOIS.

Simon Puaud

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel: puaud@mnhn.fr 

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Salah Abdessadok

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : abdess@mnhn.fr

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Jean Dépont

Société d’Archéologie et d’Histoire du Berry, 28, rue Gambon, FR-18000 BOURGES. Courriel : jean.depont@gmail.com

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Mathieu Duval

Australian Research Center of Human Evolution (ARCHE), Environmental Futures Research Institute (EFRI), Griffith University, 170 Kessels Road, Nathan, QLD, 4111, Australie. Courriel : m.duval@griffith.edu.au

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Matthieu Lebon

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : lebon@mnhn.fr 

Thomas Ingicco

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : ingicco@mnhn.fr 

Marie-Hélène Moncel

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : moncel@mnhn.fr 

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Christophe Falguères

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : falguere@mnhn.fr 

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Jean‑Jacques Bahain

UMR 7194, CNRS-MNHN-UPVD, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 1, rue René-Panhard, FR-75013 PARIS. Courriel : bahain@mnhn.fr

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