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La formation lœssique du Pléistocène moyen et supérieur de la Jouannière à Bonneval, Eure‑et‑loir (France) : sédimentologie, géochronologie, paléoenvironnement et préhistoire

The middle and Upper Pleistocene loessic formation of La Jouannière at Bonneval, Eure-et-Loir (France) : sedimentology, geochronology, palaeoenvironment and prehistory
Jackie Despriée, Grégory Bayle, Sylvie Coutard, Xuefeng Sun, Norbert Mercier, Gilles Courcimault, Laurent Marquer, Pierre Voinchet, Jean‑Jacques Bahain et Jean‑Luc Locht

Résumés

Une formation limoneuse épaisse de plus de 6 m a été mise au jour en 2005 lors d’une opération de diagnostic archéologique, au lieu-dit la Jouannière, commune de Bonneval (Eure-et-Loir, France), sur le rebord occidental de la haute vallée du Loir. Les études sédimentologiques, micromorphologiques, géochronologiques (Re-OSL) et des microcharbons ont permis de répartir les dix couches de dépôts limoneux d’origine lœssique en deux séquences. Dans la séquence inférieure (US 10 à 5), les lœss ont été déposés entre les Stades Isotopiques Marins (SIM) 12 et 6. La découverte de bifaces et de nucléus in situ dans les couches supérieures de cette séquence (Unités Stratigraphiques US 6a et 5) indique la présence des hommes du Paléolithique moyen dès le début du SIM 8. La séquence lœssique supérieure (US 4 à 1) a subi plusieurs séries de pédogenèses et de cryoturbations. Elle comprend notamment un sol gris forestier et, par comparaison avec les stratigraphies du Nord de la France, peut être rapportée au complexe Eemien-Weichselien. Deux amas de débitage de silex ont été fouillés en limite des US 4 et 3. Les chaînes opératoires utilisées, rapportées au Paléolithique moyen, ont également été observées dans les couches de lœss supérieures qui contenaient des nucléus Levallois et des bifaces moustériens. Même si les différentes unités stratigraphiques sont moins épaisses que dans le stratotype de Saint-Pierre-lès-Elbeuf en Haute-Normandie, la stratigraphie de la Jouannière à Bonneval est à l’heure actuelle la seconde dans la moitié nord de la France à avoir enregistré et conservé des dépôts successifs de lœss et de paléosols depuis 450 000 ans.

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Texte intégral

Les auteurs de cet article tiennent à remercier : Le Service Régional de l’Archéologie, Drac du Centre-Val de Loire et la Direction Interrégionale Centre-Ile-de-France de l’Institut National de Recherche Archéologique Préventive ; la commune de Bonneval et le sénateur-maire pour les autorisations administratives ; le Conseil Régional du Centre-Val-de-Loire pour le soutien financier aux travaux de prélèvements et d’analyse (ARCHÉA) ; la Commission Européenne qui a permis à Xuefeng Sun de travailler sur les datations de la formation de Bonneval dans le cadre du programme Master Erasmus Mundus in Quaternary and Prehistory dans le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (N. Mercier et H. Valladas), master dont le mémoire a été soutenu au Muséum National d’Histoire Naturelle. Nous remercions P. Bertran et le deuxième relecteur pour les suggestions et modifications qui ont permis d’améliorer sensiblement le texte et les figures de cet article. Merci à P. Bertran et H. Tissoux pour l’accès à la cartographie des loess.

1 – Introduction

1Le site de la Jouannière se trouve sur la commune de Bonneval (Eure-et-Loir). Le territoire de cette commune est traversé du nord au sud par la haute vallée du Loir. Il s’étend, à l’ouest de la vallée, sur les argiles à silex crétacées du Perche et à l’est, sur les calcaires lutétiens de la bordure de la Beauce (fig. 1). Localement, le cours de la rivière qui incise les formations crétacées emprunte successivement des directions orthogonales nord-est /sud-ouest et nord-ouest / sud-est. Ces directions correspondent à un réseau d’accidents tectoniques limitant les divers compartiments.

2Le plateau de la Jouannière (153,80 m NGF) correspond à la surface de l’un de ces compartiments du substrat. Il est surélevé à la fois par rapport au compartiment de la Maison-Blanche, situé à l’est (135-140 m) et par rapport au compartiment situé au nord qui est incliné en pente douce (143-125 m) vers l’Ozanne (fig. 1). Plusieurs carottages profonds (Gigot et al., 1977), qui ont atteint ou dépassé la cote 100 m NGF, confirment que ces compartiments situés à l’ouest de la vallée sont constitués d’argiles à silex santoniennes reposant sur les craies du Coniacien qui affleurent en bas de versant (fig. 1).

3L’ensemble du territoire de Bonneval est recouvert par le « Limon des plateaux » qui peut atteindre par endroits plus de trois mètres d’épaisseur (Dewolf, 1977 ; Gigot et al., 1977). C’est le cas à la Jouannière, où ces limons autrefois qualifiés de « terre à brique » ont été extraits pour une fabrique qui a fonctionné depuis la fin du xixe siècle. Des silex taillés attribués au Paléolithique ancien et moyen y ont été découverts jusque dans les années 1960. Plusieurs chercheurs sont venus récolter des pièces et faire des observations stratigraphiques (Jousset de Bellesme, 1918 ; Cottevieille-Giraudet, 1927, 1932 ; Bonifay, 1966). Deux ensembles lithiques principaux ont alors été repérés : des pièces à débitage Levallois dans « des limons jaunes, situés entre 1,2 m et 1,5 m de profondeur » sous la surface et des bifaces de type acheuléen dans « une argile rouge, veinée d’argile grise et à sable grossier », apparaissant à environ 2,5 m sous le sol actuel (Anonyme, sd). Ces anciennes séries lithiques sont aujourd’hui conservées au musée de Bonneval (Esnault et al., 2016).

4La situation topographique des dépôts argilo-limoneux contenant les assemblages préhistoriques de la Jouannière, en « rebord de plateau », est assez particulière. Elle est relativement rare parmi les sites paléolithiques en contexte sablo-limoneux ou lœssique qui ont été fouillés et étudiés depuis vingt ans dans le sud et le sud-ouest du Bassin parisien (Coussot & Liard, 2017 ; Locht et al., 2015).

5En 2005, un projet d’aménagement d’une zone d’activité dans le secteur de la Jouannière a été déposé par la Communauté de Communes de Bonneval. Compte tenu des découvertes anciennes, ce projet a fait l’objet d’une prescription de diagnostic archéologique préventif par le Service régional de l’Archéologie (ministère de la Culture, DRAC du Centre-Val de Loire).

Fig. 1 : Localisation du site de la Jouannière.

Fig. 1 : Localisation du site de la Jouannière.

Position de la ville de Bonneval dans la haute vallée du Loir (département d’Eure-et-Loir, région Centre-Val de Loire, France). Position de la formation loessique de la Jouannière sur le transect géologique de la vallée du Loir à Bonneval.

2 - Matériel et méthodes

6L’emprise du projet, situé à l’ouest de la route nationale 10, comprenait 44 hectares proches du hameau de la Jouannière, au niveau de la rupture entre le plateau et le versant ouest de la vallée du Loir. Les parcelles concernées ont été sondées par de longues tranchées creusées à la pelle mécanique (fig. 2).

7Lors de l’étude d’impact archéologique, les limons ont été étudiés plus particulièrement dans les parcelles cadastrées YA 01-270-271-272, les plus au sud de l’emprise (A) (fig 2). Les huit tranchées d’orientation nord-nord-est/sud-sud-ouest (TO 1 à TO 8) ont révélé que, sur les deux tiers nord de ces parcelles, le toit des « argiles à silex » se trouve à moins de trois mètres de profondeur. Les limons beiges déposés sur ces « argiles à silex » sont d’épaisseur variable, entre 0,50 m et 2 m. Légèrement indurés, ils sont très chargés en oxydes de fer et de manganèse qui leur donnent une coloration jaune ou orangée.

8Dans l’extrême sud de cette parcelle, l’épaisseur de ces limons augmente brutalement : sur une distance d’environ 50 m, leur épaisseur passe de 0,50 m à 6 m au niveau de la séquence étudiée en limite de parcelle. Les profils (P) obtenus indiquent que le lœss comblerait à cet endroit une dépression orientée nord-ouest/sud-est (fig. 2).

9La position du sondage permet de constater que cette épaisseur se prolonge dans la parcelle suivante située plus au sud hors de l’emprise. La surface du plateau de la Jouannière étant sub-horizontale, les limons seraient donc conservés dans une irrégularité du substratum profonde d’au moins six mètres. Compte tenu de l’existence de nombreux petits accidents locaux, ce relief en creux pourrait avoir une origine tectonique et pourrait être un vallon semblable à celui comblé par environ 6 m de lœss qui a été récemment observé à Mainvilliers près de Chartres (Coussot, 2018). Du fait de la présence d’un substratum crayeux, un phénomène karstique de grande ampleur ne saurait être ignoré, mais aucune figure modifiant la stratigraphie et indiquant une dissolution sous-jacente n’a été observée. Enfin, cette structure en creux ne peut être confondue avec l’ancienne extraction (C) proche de la briqueterie (B) (fig. 2) : son remblaiement, moins épais, était bien reconnaissable dans les tranchées car très différent dans sa couleur et sa composition.

10Lors des investigations dans la couverture limoneuse, divers éléments témoignant de présences humaines successives ont été mis au jour. D’après leurs typologies ou leurs natures, ils ont été attribués à des périodes allant de l’Époque moderne au Paléolithique. En ce qui concerne le Paléolithique sensu lato, il s’agit de nucléus (dont certains Levallois), d’éclats et de bifaces, tous en silex (fig. 3, A et B), qui ont été pour la plupart trouvés dans les limons argileux jaunâtres supérieurs. Sur toute l’emprise diagnostiquée, leur distribution horizontale et verticale (entre 50 et 100 cm sous le sol actuel) ne fait apparaître aucune concentration significative (Bayle et al., 2005).

11Toutefois, leur nombre plus élevé dans la partie sud, proche de l’ancienne extraction dans laquelle avaient eu lieu les ramassages, pouvait indiquer une zone susceptible de contenir des assemblages plus conséquents et, au regard des découvertes anciennes, receler des niveaux plus profonds (Despriée et al., 2005). Un sondage réalisé dans cette partie sud, à l’extrémité de la tranchée TO 3, a effectivement permis de mettre au jour deux amas de débitage de silex (F) conservés sur un même niveau situé un peu plus profondément à la base de limons gris entre 1,40 et 1,70 m sous la surface actuelle (fig. 2). Cette découverte a motivé la réalisation, dans la tranchée TO 5, à quelques mètres plus à l’ouest, d’un autre sondage (S) qui a atteint le substratum d’argiles à silex (fig. 2). Ce dernier sondage a livré une séquence stratigraphique épaisse de six mètres présentée dans cet article. Plusieurs artefacts lithiques préhistoriques ont été trouvés in situ lors de la réalisation de ce sondage dont un biface coté à 3,30 m sous la surface.

12Ce sondage, remblayé à la fin de la fouille préventive pour des raisons de sécurité, a été rouvert en décembre 2005, sous l’initiative de J. Despriée, pour permettre des observations et des prélèvements en vue d’études stratigraphiques, géochronologiques et paléoenvironnementales (Despriée et al., 2005).

Fig. 2 : Orientation et profondeur des tranchées de diagnostic archéologique sur le site de la Jouannière (LJ), commune de Bonneval (BO).

Fig. 2 : Orientation et profondeur des tranchées de diagnostic archéologique sur le site de la Jouannière (LJ), commune de Bonneval (BO).

(A) Emprise du diagnostic archéologique ; (B) Ancienne briqueterie ; (C) Ancienne extraction ; TO : Tranchée de diagnostic archéologique ; CS : Coupe stratigraphique en TO 5 ; F : Fouille de deux amas de silex en TO 3. Sd : Sondages ; Zones en noir : présence d’artefacts lithiques du Paléolithique. P : Exemple de profil du toit de la formation d’argiles à silex santoniennes mis au jour dans la tranchée TO 5 et logs stratigraphiques (L) relevés.

Fig. 3 : Industrie du Paléolithique moyen des unités stratigraphiques 1 et 2.

Fig. 3 : Industrie du Paléolithique moyen des unités stratigraphiques 1 et 2.

A : Nucléus Levallois à pointe préférentielle trouvé dans la tranchée TO 5 à 1 m sous la surface (US 2). B : Biface moustérien cordiforme trouvé dans la tranchée TO 2, à 0,45 m sous la surface (US 1).

Dessin N. Holzem, INRAP.

3 - La stratigraphie du sondage TO 5

13La formation observée dans le sondage réalisé à l’extrémité sud de la tranchée TO 5, atteint 6,30 m d’épaisseur sous la surface de labour. Elle comprend, au-dessus du substratum constitué d’argiles sableuses du Sénonien emballant de gros rognons de silex et, sous l’horizon de labour actuel, dix unités stratigraphiques (US) limoneuses caractérisées par des variations importantes dans leurs structures et leurs colorations (fig. 4). On distingue de bas en haut dans cette formation deux séquences :

14séquence inférieure

15US 10 : sable limono-argileux rouge vif ;

16US 9 : limon argileux, rouge dans les cinquante centimètres supérieurs, plus orangé ensuite, contenant des graviers (dont certains pluri-centimétriques). On observe quelques glosses de grande taille de couleur gris clair ;

17US 8 : limon argileux orangé à glosses gris clair de grande taille ;

18US 7 : limon argileux bariolé orange et gris à traces rougeâtres, emballant des graviers siliceux infra- à pluri-centimétriques ;

19US 6 : limon beige avec glosses discrètes et courtes (US 6a). Assez argileux, il est chargé en graviers dans les quarante centimètres inférieurs (US.6b) ;

20US 5 : limon argileux rougeâtre à orangé à structure polyédrique nette, plus brun au sommet avec de nombreuses marbrures blanchâtres ;

21séquence supérieure

22US 4 : limon gris foncé à noirâtre, très riche en nodules ferro-manganiques pluri-millimétriques à centimétriques. Des pièces taillées du Paléolithique moyen ont été trouvées au sommet de cet horizon ;

23US 3 : limon gris à blanc, poudreux, à structure lamellaire centimétrique, plus sableux au sommet. Il est très riche en nodules ferro-manganiques pluri-millimétriques à centimétriques à la base, plus dispersés dans la partie supérieure ;

24US 2 : limon lœssique beige compact, à structure massive, avec graviers centimétriques et rares nodules ferro-manganiques à la base. Ce cailloutis est recoupé par de petites fentes comblées de limon beige qui traversent la couche sous-jacente ;

25US 1 : limon argileux rougeâtre à structure prismatique mal exprimée dont la porosité résulte d’une bioturbation importante. Il repose sur un petit cailloutis de silex émoussés de taille centimétrique.

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Fig. 4 : Log stratigraphique du gisement de la Jouannière à Bonneval relevé à l’extrémité sud de la tranchée TO 5 et positiondes différents niveaux d’industrie lithique préhistorique.

Fig. 4 : Log stratigraphique du gisement de la Jouannière à Bonneval relevé à l’extrémité sud de la tranchée TO 5 et positiondes différents niveaux d’industrie lithique préhistorique.

Interprétation et dessin S. Coutard

4 -  Matériel et méthodes

27Les méthodes utilisées et les stratégies d’échantillonnages sont présentées ci-dessous.

4.1 - Étude micromorphologique

28Onze échantillons pour analyse micromorphologique ont été prélevés en blocs non perturbés dans l’ensemble de la formation par S. Coutard. Cinq proviennent des unités stratigraphiques 10 et 9, 8 (base), 7, 5, et six des unités stratigraphiques 4, 3 et 2 de la séquence supérieure (fig. 4). Les lames ont été fabriquées selon les méthodes classiques de séchage, d’imprégnation dans la résine et de montage sur lame avec polissage à 25-30 µm. Les observations ont été menées sur un microscope Olympus BX 51 en lumière polarisée analysée et non analysée suivant les principes de Bullock et al. (1985) et de Stoops et al. (2010).

4.2 - Étude géochronologique

29La méthode de datation utilisée à Bonneval est la méthode de Luminescence stimulée optiquement récupérée (Recuperated Optically Stimulated Luminescence, Re-OSL). Son utilisation a été préférée à celle du signal OSL classique car le signal correspondant mobilise des charges électroniques issues de pièges profonds, lesquels sont censés disposer de capacités de stockage de l’information dosimétrique bien supérieures à celles offertes par le signal classique (Huntley et al., 1985 ; Aitken, 1985, 1998 ; Murray & Wintle, 2000). Ainsi, alors que le signal OSL ne permet pas de dater au-delà de 100 ka environ dans des sédiments équivalents en termes de dosimétrie à ceux de la Jouannière, le signal Re-OSL doit permettre de couvrir plusieurs centaines de milliers d’années (Mercier & Valladas, 2003 ; Mercier et al., 2007 ; Wang et al., 2006 a, b).

30Néanmoins, contrairement au signal OSL, le signal Re-OSL est plus difficilement remis à zéro lors d’une exposition des grains de quartz à la lumière du jour pendant leur transport. Par ailleurs, la mesure du signal Re-OSL nécessite la vidange, dans un premier temps, des charges produisant le signal OSL classique, puis le transfert des charges profondes vers des niveaux énergétiques moins profonds, d’où le terme de « Récupération ». Ce mécanisme, simple en apparence, reste en réalité complexe et difficile à maîtriser. L’utilisation du signal Re-OSL apporte donc d’un côté certains avantages, mais renferme également un certain nombre de difficultés (Wang et al., 2006 a et b, 2007 ; Sun et al., 2010).

31Huit prélèvements de sédiments ont été effectués sur la séquence stratigraphique de la tranchée TO 5 par P. Voinchet et X. Sun pour dater les grains de quartz optiquement blanchis contenus dans les limons. Dans ce type de sédiment d’origine éolienne, une grande partie des grains a pu subir un remaniement par les eaux (ruissellement) ou lors de perturbations biologiques (terriers, etc.) qui ont pu conduire soit à l’intrusion de matériel plus jeune que le niveau que l’on cherche à dater, soit à un mélange des niveaux. Il est important de repérer les grains mal blanchis ou intrusifs et de les écarter avant le calcul de l’âge.

32Les huit échantillons ont été découpés dans la section sous la forme de blocs de 10 x 10 cm ou prélevés à l’aide de tubes métalliques enfoncés au marteau. Ils proviennent de sept des couches de lœss, de bas en haut : les unités stratigraphiques 9, 8, 7, 6b, 5, 3 et 2.

33Après traitement physico-chimique en laboratoire sous lumière tamisée orange, les grains de quartz les plus fins (ø = 40-63 µm) qui étaient abondants dans chaque échantillon ont été séparés en douze aliquotes. Le débit de dose a été déterminé en combinant plusieurs techniques analytiques : spectrométrie gamma sur le terrain et spectrométrie gamma à haute résolution ou ICPMS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) au laboratoire. Pour mesurer la dose équivalente sur les grains de quartz, deux méthodes ont été conjointement utilisées : additive-multiple aliquot dating et regeneration-multiple aliquot dating methods. Les aliquotes de quartz ont été préchauffées dix secondes à 260 °C pour déménager les électrons accumulés dans les pièges instables. Ces aliquotes ont été ensuite exposées à la lumière bleue pendant 270 secondes à 125 °C pour remplir les pièges OSL puis chauffées à 300 °C. Les mesures ont été effectuées avec le lecteur TL/OSL DA-15 Risø équipé de diodes LEDs Y-Sr90 à une température de 125 °C dans le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement à Saclay. Les signaux de luminescence ont été détectés dans un tube amplificateur EMI 9635Q avec filtres U-340 de 7,5 mm (Sun et al., 2010). Les calculs ont été effectués en utilisant le logiciel Anatol 1.5.

4.3 - Étude des microcharbons

34La reconstitution des paléoenvironnements contemporains des dépôts de limons par l’intermédiaire de l’étude des grains de pollen fossiles est souvent difficile – voire quasi impossible – à cause de la nature limoneuse des sédiments et surtout d’une oxydation importante des dépôts, qui sont responsables d’une très mauvaise préservation (Marquer, 2009). C’est le cas à la Jouannière où tous les échantillons sont stériles en grains de pollen. Lors des tests, des microcharbons ont néanmoins été observés. Ces microéléments brûlés, souvent présents dans les sédiments terrestres quaternaires, sont soit des traces d’incendies naturels ou anthropiques (Patterson et al., 1987 ; Clark, 1988 ; Clark & Hussey, 1996 ; Rhodes, 1998 ; Carcaillet et al., 2001 ; Asselin & Payette, 2005), soit des résidus issus de la combustion de matériel végétal effectuée par les hommes pour des activités bien spécifiques sur les lieux d’habitat (Marquer, 2010 ; Marquer et al., 2010, 2012, 2015).

35Pour pouvoir caractériser les microcharbons, une quantification systématique a été entreprise sur les sédiments accessibles dans la tranchée TO5. Des prélèvements (de 100 g) ont été effectués en continu (avec un pas d’échantillonnage de cinq centimètres) sur toute la hauteur de la stratigraphie (US 10 à 2) par L. Marquer en vue d’observer les variations des concentrations de ces microparticules, et de les mettre en relation avec les observations paléoclimatiques et les niveaux préhistoriques repérés (fig. 4).

36Les sédiments ont été traités au Laboratoire de Palynologie de l’UMR 7194 HNHP du Muséum national d’Histoire naturelle par tamisage à l’eau dans une colonne granulométrique et classés en trois fractions : les macro-éléments (> 500 µm), les mésoéléments (500 - 160 µm) et les microéléments (< 160 µm). Ils ont ensuite été observés à la loupe binoculaire (éléments macroscopiques), par analyse en microscopie à réflexion (éléments mésoscopiques) et au microscope électronique à transmission (éléments microscopiques).

5 - Résultats et premières interprétations

37Toutes les unités stratigraphiques sont constituées de limons quartzeux, avec une fraction sableuse toujours présente, avec de rares graviers dans les US 7 et 6b. Ce sont des lœss mal classés, vraisemblablement contaminés par des sédiments locaux. Les traits pédologiques d’illuviation, d’oxydo-réduction, biologiques et cryogéniques qui se sont développés dans ces unités stratigraphiques limono-lœssiques sont regroupés dans la figure 5 et décrits ci-dessous. Les concrétions ferro-manganiques, en place ou remaniées, ne sont présentes que dans les unités supérieures 4 à 2. Les plages blanches et les plages ferrugineuses, présentes dans ces mêmes US 4 à 2, sont très abondantes dans les unités inférieures.

5.1 - Résultats de l’étude stratigraphique et micromorphologique

38Les sédiments des unités stratigraphiques de la Jouannière ont été étudiés par micromorphologie. La répartition des traits pédologiques observés a permis de caractériser plusieurs paléosols présents dans la formation (fig. 5) :

39– l’US10 qui repose directement sur le substratum d’argiles à silex est un sable limoneux avec des traits abondants d’une illuviation rouge vif, microlitée, et brune-orangée, poussiéreuse. Cette couche pourrait correspondre à un horizon Bt (polygénique ?) et montre des traces d’hydromorphie avec des glosses associées à un lavage poussé des argiles ;

40– l’US 9 est un limon dans lequel la fraction sableuse reste abondante. Les graviers de silex altérés sont nombreux. Les revêtements sont argileux, limpides, orange vif à brun rouge, localement lités, et généralement très fragmentés sur place. Quelques revêtements poussiéreux sont également observés. Les agrégats, ferruginisés, sont de couleur rouge vif. La masse basale est rubéfiée. Ces traits correspondent à un horizon d’illuviation de type Bt rubéfié, érodé au sommet (papules) ;

41– l’US 8, très poussiéreuse, contient des pédoreliques, des papules et des intercalations limoneuses qui réapparaissent ensuite en limite des US 8 et 9. La structure lamellaire est discontinue. Cette US 8 résulte de l’érosion de la couche 9 sous-jacente ;

42– l’US 7 est constituée de limon quartzeux à structure polyédrique (subangular blocky structure?, Bullock et al., 1985). Les revêtements argileux brun-rouge sont très abondants et souvent très fragmentés. Les argiles, diaphanes, sont clairement associées aux glosses. Cette couche correspond également à un horizon d’illuviation de type Bt, rubéfié et très dégradé par l’hydromorphie (glosses) ;

43– l’US 6 est un limon beige avec glosses discrètes et courtes (US 6a). Assez argileux, il est chargé en graviers dans les quarante centimètres inférieurs (US 6b) ;

44– dans le limon de l’US 5, la microstructure du sédiment est polyédrique. Cette structure résulte d’une fissuration orthogonale de type microstructure prismatique (Bullock et al., 1985). Un horizon d’illuviation de type Bt de sol brun lessivé est également visible dans cette US 5. Les illuviations, orangées, limpides, parfois microlitées, sont souvent fragmentées. Les cavités biologiques sont assez nombreuses dans le sommet de cette unité ;

45– l’US 4 correspond vraisemblablement à des colluvions remaniant la couche 5 sous-jacente. Les intercalations limoneuses sont particulièrement abondantes. Plusieurs types d’illuviation sont visibles : illuvation silto-argileuse microlitée, brun rouge, ferri-argilanes gris jaune litées lavées et fragmentées, parfois très poussiéreuses. Les concrétions à contours diffus ferromanganiques en place sont particulièrement abondantes. Les revêtements ferrugineux et peut-être organiques (?) ont une couleur noire et un aspect floconneux. Les cavités biologiques sont assez nombreuses dans la base de cette US 4 ;

46– l’US 3 est un lœss assez sableux. Les cavités biologiques sont encore assez nombreuses dans la base de cette unité. La transition entre les unités 4 et 3 est marquée par l’abondance des siltanes (accumulation de limons fins lavés dans la porosité), qui donne un aspect blanchi sur le terrain. Les ovoïdes de gélifluxion (Van Vliet-Lanoë, 2005, 2010) et les coiffes sont présents uniquement dans le sommet. Très marquée par l’impact des alternances gel-dégel (aspect blanchi), cette US 3, qui contient encore quelques éléments humifères, pourrait être un horizon de type Bth (sol gris forestier) très dégradé (affectant la partie supérieure de la couche 4 sous-jacente (horizon blanchi ?) ;

47– l’US 2 est un lœss mélangé avec des apports locaux (colluvions ?) ;

48– l’US 1 est un sol brun lessivé de surface (horizon Bt) dont les illuviations pénètrent dans les couches 2 et 3.

49Les US 3 à 5 constituent un complexe pédo-sédimentaire qui traduit une dégradation du climat et le passage d’un sol brun lessivé à un sol gris forestier (ou Grisol, Baize & Girard, 2009 ; Antoine et al., 1999). Ce sol gris forestier se développe sur des sédiments issus de l’érosion de l’horizon Bt sous-jacent comme le montre la présence de papules et de pédoreliques dans les lames 9 et 8. Cet horizon Bt caractérisé par l’abondance des nodules ferro-manganiques est noirâtre sur le terrain (US 4).

50Les US 3 et 2 ont été secondairement déstructurées par le gel. On observe le développement d’une structure lamellaire, la présence de coiffes sur certains nodules ferro-manganiques, avec redistribution des particules au sein de la masse basale (intercalations limoneuses). Le remaniement est encore plus poussé dans l’horizon blanchi où apparaissent quelques ovoïdes de gélifluxion. Les siltanes présents en abondance dans la lame 9B témoignent du drainage vertical important lié aux phases de dégel et de fonte des neiges (Locht et al., 2003). Ces deux couches ont subi une forte bioturbation et l’impact important des alternances gel-dégel.

Fig. 5 : Présence et hiérarchie des principaux traits pédo-sédimentaires observés dans les lames minces issues de la coupe TO 5 de la Jouannière à Bonneval.

Fig. 5 : Présence et hiérarchie des principaux traits pédo-sédimentaires observés dans les lames minces issues de la coupe TO 5 de la Jouannière à Bonneval.

5.2 - Résultats de l’étude géochronologique

51Les résultats sont donnés avec une marge d’erreur d’environ 10 % dans le tableau 1. Les âges Re-OSL obtenus semblent, compte tenu de la marge d’erreur, être cohérents entre eux et leur décroissance, en cohérence avec la stratigraphie.

52La nature limono-lœssique des sédiments indique qu’ils se sont déposés au cours de stades glaciaires.

53L’âge Re-OSL de l’US 9, de 453 ± 39 ka, est le plus ancien et pourrait correspondre au SIM 12 (~478-424 ka). Les âges obtenus pour les US 8 et 7 indiqueraient un dépôt au SIM 10 (~374-337 ka). Leurs altérations, qui correspondent à l’enregistrement d’au moins deux phases de pédogenèse interglaciaire, pourraient alors être attribuables au SIM 11 et au SIM 9 (Sun et al., 2010). Ces mesures sont assez concordantes avec celles obtenues par luminescence stimulée par infra-rouge (IRSL) pour les « lœss anciens » de Saint-Pierre-lès-Elbeuf (Seine-Maritime) (Cliquet et al., 2009 ; Balescu, 2013).

54Un âge de 273 ± 26 ka a été obtenu pour l’US 6b plaçant son dépôt au cours du SIM 8 (300 - 243 ka). Les âges des échantillons BVL-6 et 5 (US 5), de 147 ± 13 ka et 147 ± 12 ka sont identiques, avec la même marge d’erreur. Ils indiqueraient que le dépôt des limons serait contemporain du Pléniglaciaire Saalien (SIM 6 : ~191 123 ka), et ils permettraient donc d’attribuer la pédogenèse qui les altère à l’interglaciaire Eemien (SIM 5e : ~123-109 ka) comme à Saint-Pierre-lès-Elbeuf, à Saint-Romain-de-Colbosc (Seine-Maritime) et dans la plupart des sites du nord-ouest de la France (Cliquet et al., 2009 ; Balescu, 2013 ; Coussot & Liard, 2017).

55Enfin les lœss prélevés dans les US 3 et 2, respectivement de 112 ± 10 ka et de 95 ± 9 ka pourraient s’être déposés en Début Glaciaire Weichselien (SIM 5d : ~109-96 ka).

5.3 - Résultats de l’étude des micro-charbons

56Aucun macro- et mésofragment de charbon n’a été observé dans les échantillons prélevés. Par contre les quantifications des microcharbons ont pu être réalisées dans les couches 10 à 2. Elles ont été faites sur des lames polliniques car les tailles des microparticules étaient inférieures à 100 µm. Le « signal micro-charbon » ainsi enregistré correspond à une concentration moyenne de 0,7 mm2.cm-3. De la base au sommet, les variations de ce signal sont les suivantes (fig. 6).

57Dans l’US 10, les microparticules charbonneuses sont rares. Dans l’US 9, on observe des augmentations significatives qui indiquent des événements de feux plus importants. Dans cette unité où s’est développé un horizon Bt interglaciaire, une origine naturelle du signal microcharbon (paléo-feux régionaux) semble plausible étant donné l’ancienneté de la couche âgée de 453 ± 39 ka et l’absence apparente de matériel archéologique dans ce niveau.

58Dans les US 8, 7 et 6b, les signaux des microcharbons sont les plus faibles enregistrés, avec des tailles des particules très variables. D’après l’interprétation chronostratigraphique, une phase d’érosion importante se place au sein de l’US 6b datée de 273 ± 26 ka. Cette érosion des sédiments (érodés durant le SIM 7 ?) pourrait être à l’origine de l’altération du signal microcharbon, aboutissant à sa quasi-disparition.

59On retrouve des signaux microcharbons plus élevés avec des tailles de particules importantes dans le sommet de cette couche 6 (US 6a) dans lequel a été découvert un biface in situ. Cette augmentation des signaux pourrait avoir été potentiellement influencée par des activités humaines liées à des structures de combustion qui n’ont pas été observées lors du sondage. On note encore à la base de l’US 5 des signaux microcharbons importants mais qui diminuent progressivement sur l’ensemble de l’unité. Les tailles des particules sont régulières.

60Le signal reste également très faible dans les prélèvements qui ont été effectués dans les limons des US 4 et 3 et auprès des amas de débitage qu’ils contenaient dans la tranchée TO 3. Dans ce niveau préhistorique, pouvaient être supposés des résidus de combustions liées à des activités humaines (foyers) ou en résultant c’est-à-dire des sources susceptibles d’amplifier le signal microcharbon.

61Dans l’US 2, l’augmentation des concentrations et des tailles des microparticules est constante pour toute l’épaisseur du sédiment. Toutefois, les accumulations exceptionnelles dans cette couche supérieure pourraient résulter des nombreux facteurs d’érosion et de perturbations (bioturbations) relevés lors de l’étude micromorphologique  (fig. 6). L’US 1, au sommet remanié par les labours, n’a pas été prélevée.

Fig. 6 : Variation du signal micro-charbon dans la formation sédimentaire de la Jouannière à Bonneval

Fig. 6 : Variation du signal micro-charbon dans la formation sédimentaire de la Jouannière à Bonneval

d’après Marquer, 2009

6 - Les industries paléolithiques

62L’étude d’impact archéologique du site de Bonneval a montré l’existence probable de plusieurs phases d’occupations préhistoriques à des profondeurs différentes, dans les unités stratigraphiques 5 et 6a, en limite des unités 3 et 4, et enfin, dans les unités 1 et 2 (fig. 2).

6.1 - Bifaces et nucléus des unités 6a et 5

63Dans la tranchée TO 5, un biface de type amygdaloïde épais (Bordes, 1966), en silex, a été mis au jour à 3,30 m de profondeur dans le sommet (US 6a) du limon beige de l’unité 6. L’âge Re-OSL de ce limon, obtenu sur un prélèvement effectué dans sa base (US 6b), est de 273 ± 26 ka. Les surfaces de ce biface ont la coloration beige du niveau, elles ont été lustrées au contact des limons. Les arêtes ne sont pas émoussées et aucun stigmate de concassage n’est visible sur les tranchants. On observe sur une face des cupules de gel de taille centimétrique (fig. 7).

64Toujours à l’extrémité sud de la tranchée TO 5, un nucléus en silex à surface patinée a été trouvé entre 2,45 et 2,65 m dans le limon argileux orangé de l’US 5 dont l’âge Re-OSL est de 147 ± 12 ka. Un biface épais en silex patiné brun rouge, associé à un éclat, a été trouvé dans le même limon orangé à 2,10 m de profondeur dans la tranchée TO 21.

Fig. 7 : Biface de type amygdaloïde exhumé en TO 5 dans l’US 6a

Fig. 7 : Biface de type amygdaloïde exhumé en TO 5 dans l’US 6a

Echelle en cm.

cliché N. Connet, INRAP

6.2 - Les concentrations en limite des unités 3 et 4

65Dans la partie sud de l’emprise, à l’extrémité sud de la tranchée TO 3, un niveau archéologique cohérent a été mis au jour à 1,4 m de profondeur sous la surface du sol actuel, au contact des deux US 3 et 4. Plus de 150 restes lithiques ont été mis au jour lors de fouilles manuelles exécutées sur deux surfaces de 4 m² chacune et distantes de 2,5 m.

66Les pièces, généralement en position horizontale, forment deux assemblages bien groupés, sans dispersion verticale (fig. 8, A). Les surfaces des éléments débités, aux arêtes vives et généralement sans patine, et les parties tranchantes ne présentent pas de traces macroscopiques d’altérations post-dépositionnelles. Elles ont un lustré que l’on peut mettre en relation avec le sédiment hydromorphe qui les emballait.

67Deux types de silicifications ont été débités : un silex fin, homogène, gris et blond, présent sous la forme de fragments de nodules de moins de 15 cm de longueur, et des fragments ou des nodules (jusqu’à 30 cm) d’un silex grenu blond ou noir, parfois zoné, ou avec des inclusions. Des « silex blonds ou noirs » sont disposés en bancs de nodules branchus dans les craies du Coniacien qui sont présentes dans les escarpements en pied du versant de la vallée du Loir. Les argiles à silex du Santonien, qui surmontent les craies, contiennent aussi « des silex noirs branchus » (Gigot et al., 1977). Les silex débités étaient donc accessibles sur le versant ouest du Loir dans l’environnement immédiat du site.

68Comme l’indiqueraient le faible pourcentage d’éclats portant des surfaces totalement corticales et l’absence de cassons provenant des « parties branchues » des silicifications exploitées, il est vraisemblable que la matière première a été apportée sur le site sous la forme de gros fragments de nodules probablement déjà fragmentés sur le gîte. Les irrégularités ayant déjà été supprimées, on peut parler de blocs (Connet, in Bayle et al., 2005) (fig. 8 A).

69Les éclats (66 % des artefacts), les fragments d’éclats et les cassons constituant les deux assemblages lithiques mis au jour dans la tranchée TO 3 (amas 1 et 2) proviennent vraisemblablement de l’exploitation des sept nucléus arrivés à exhaustion retrouvés dans les huit mètres carrés fouillés. Les éclats sont partiellement corticaux (39 %) et non corticaux (41 %).

70Deux méthodes de débitage ont été reconnues. La plus fréquente est la méthode discoïde unifaciale et bifaciale, avec débitage centripète à convergent (4 nucléus). L’autre, dite méthode unipolaire, a un caractère plus opportuniste (1 nucléus). Des remontages partiels ont pu être effectués dans chacun des amas, mais aucune liaison n’a été trouvée entre les deux zones de débitage. Ces remontages concernent environ un tiers de la collection. Ils sont nombreux mais ne réunissent que quelques pièces chacun et sont donc incomplets (fig. 8 B et C-D). Il manque de nombreux éclats qui ont pu être prélevés pour être utilisés plus loin. L’observation des tranchants sur les artefacts retrouvés n’a pas permis d’identifier de macrotraces pouvant être liées à une utilisation des éclats ou débris restés sur place (Connet in Bayle et al., 2005).

71En conclusion, l’importance numérique des remontages indique une absence de perturbation de ces ensembles de vestiges lithiques rapportables à une chaîne opératoire de production d’éclats. Au travers des paramètres observés, d’une part l’auto-entretien des surfaces exploitées par alternance du débitage sur les deux faces, accolées et sécantes, l’utilisation de surfaces naturelles offrant les mêmes caractéristiques, et d’autre part, la récurrence du débitage et la recherche de produits allongés, les deux méthodes utilisées s’inscrivent toutes les deux dans une même conception de débitage qui peut être rapportée au Paléolithique moyen (Jaubert et al., 2014 ; Locht et al., 2016).

72D’autres pièces lithiques ont été trouvées au même niveau de contact entre les US 3 et 4 dans la séquence TO 5, à 1,8 m de profondeur par rapport au sol actuel. Les concordances stratigraphiques, sédimentologiques, et le faible décalage altimétrique indiquent qu’il peut s’agir du même niveau archéologique. Il repose sur le sommet de l’unité 4 et a été recouvert ensuite par les limons de l’unité 3.

Fig. 8 : Fouille à l’extrémité sud de la tranchée TO 3.

Fig. 8 : Fouille à l’extrémité sud de la tranchée TO 3.

A . Amas de débitage n° 1 (cliché N. Holzem et relevés G. Bayle). B. Liaisons montrant les nombreux raccords entre les nucléus, éclats, et cassons abandonnés sur le sol (4 m2) (DAO N. Holzem, INRAP, modifié G. Courcimault). C‑D : Exemple de remontage de trois éclats et d’un fragment (cliché du remontage N. Connet, échelle en cm).

6.3 - L’industrie lithique dans les couches 1 et 2

73Sur une grande partie de la surface diagnostiquée, des artefacts lithiques ont été retrouvés dans la partie supérieure de la séquence stratigraphique (US 1 et 2), le plus souvent isolés, quelquefois suivant des concentrations variables en quantité. La plupart de ces artefacts ont été trouvés en position verticale ou oblique, parfois sur chant. Ils ont vraisemblablement été remaniés par les phénomènes postérieurs d’origine géologique (colluvionnement), climatique (cryoturbation), biologique (terriers) et, peut-être, pour les plus proches de la surface, anthropiques (agriculture, occupations historiques). Ces phénomènes ont été observés tout au long des coupes mises au jour dans les tranchées. Ces artefacts sont généralement recouverts d’un cacholong blanc à jaunâtre ou bleuté. La typologie caractéristique des petits bifaces et le débitage Levallois omniprésent permet de les placer dans le Paléolithique moyen (sensu lato) sans attribution culturelle précise.

7 - Discussion

74Le plateau de la Jouannière domine le versant ouest de la vallée du Loir à Bonneval (Eure-et-Loir). Il est recouvert par des épaisseurs irrégulières de limons variant de 0,50 m à 3 m. Une accumulation de lœss plus importante, déjà connue par une ancienne exploitation artisanale, a pu être étudiée lors d’une étude d’impact archéologique. La stratigraphie mise au jour jusqu’au substratum atteint 6 m et contient dix unités stratigraphiques limoneuses ou lœssiques. Elle a été divisée en deux séquences, la séquence inférieure (US 10 à 5) et la séquence supérieure (US 4 à 1). Lors des différentes interventions, des artefacts préhistoriques ont pu être observés in situ dans trois niveaux différents situés respectivement à 3,30 m, entre 2,65 et 2,45 m, et vers 1,80 m de profondeur sous la surface.

75Les résultats des études géochronologiques, micromorphologiques et des microcharbons paraissent concordantes et permettent de proposer des interprétations chronostratigraphiques et climatiques, et de tenter des corrélations avec les stratigraphies lœssiques du nord du Bassin parisien.

7.1 - Unités stratigraphiques et données géochronologiques

76Les stratigraphies longues en contexte lœssique sont peu fréquentes dans la moitié nord de la France, les plus proches de Bonneval étant Saint-Pierre-lès-Elbeuf en Haute-Normandie (Lautridou, 1985 ; Cliquet et al., 2009) et Saint-Illiers-la-Ville dans les Yvelines (Blaser & Chaussé, 2016). Les corrélations sur une base litho-stratigraphique étant impossibles du fait des convergences de faciès entre les sols bruns lessivés successifs, les informations les plus pertinentes pour l’établissement d’une chronostratigraphie sont les datations numériques.

7.1.1 - Séquence inférieure (unités stratigraphiques 10 à 5)

77L’US 10, qui repose sur le substratum, est un sable limono-argileux qui n’a pas été daté. Les US 9 à 6 sont des lœss sableux déposés sous climat périglaciaire pendant les SIM 12, 10 et 8 (fig. 4). Or, dans cette séquence de dépôts lœssiques, plusieurs paléosols de type sol brun lessivé sont présents. Chacun peut être attribué à un interglaciaire postérieur au dépôt. Les datations numériques obtenues sur les sédiments sont antérieures à la phase de pédogenèse donc antérieures à l’interglaciaire pendant lequel le sol se forme, puisque l’on date le dépôt du sédiment. Les paléosols de Bonneval observés dans l’US 9 et l’US 7 pourraient donc être attribués respectivement aux interglaciaires 11 et 9 et pourraient être corrélés aux sols Elbeuf IV et III (Cliquet et al., 2009 ; Balescu, 2013).

78Les apports lœssiques de l’US 5 sont clairement corrélables au SIM 6 (fin du Saalien). L’horizon Bt du sol brun lessivé qui s’est développé aux dépens de cette couche serait donc rapportable à l’Eemien. Ces attributions chronologiques impliquent que l’enregistrement du SIM 7 n’ait pas été conservé dans la séquence de la Jouannière. Ceci pourrait être lié à une phase d’érosion importante que la présence du cailloutis de la couche 6b mettrait alors en évidence.

79Dans la séquence inférieure de la Jouannière, les lœss des unités stratigraphiques 9 à 6 se sont déposés et ont été altérés au Pléistocène moyen. Le lœss de l’unité stratigraphique 5, déposé à la fin du Pléistocène moyen (Saalien) a subi l’érosion et la pédogenèse de l’interglaciaire Eemien avant d’être altéré de nouveau au Weichselien

7.1.2 - Séquence supérieure (unités stratigraphiques 4 à 1)

80Le sol humifère présent dans les unités 4 et 3 est un horizon d’illuviation Bth de sol gris forestier développé sur des colluvions limono-argileuses issues du démantèlement du sol eemien (présence de papules et de nodules de sol remaniés). Dans le détail, deux phases d’illuviation argileuse sont observables dans ces US 4 et 3 : une première, assez semblable à celle du Bt eemien sous-jacent, est présente uniquement à la base de l’US 4, fragmentée. Une deuxième, caractérisée par d’épaisses illuviations brunes ou brun-rouge souvent stratifiées se développe dans la porosité de chenaux et dans les espaces inter-agrégats, mais aussi sur les fissures horizontales de la structure lamellaire.

81Dans chacune des séquences de référence de Bettencourt-Saint-Ouen (Somme) et de Villiers-Adam (Val-d’Oise), deux sols forestiers superposés ont été décrits. Le plus ancien, le Sol de Bettencourt, est corrélé à l’interstade 5c (~105-100 ka). Le deuxième, le Sol de Saint-Sauflieu SS1, est rapporté à l’interstade 5a (~80-75 ka). A Bonneval, les deux phases d’illuviation, séparées par une phase de structuration cryogénique (structure lamellaire), pourraient témoigner de l’enregistrement des deux sols. Si l’on se réfère à la répartition des traits d’illuviation, la limite entre ces deux sols se trouverait au sein de l’US 4. Cependant, aucune surface d’érosion interne n’est décelable sur le terrain et sur lame mince. Il est donc difficile d’établir des corrélations précises entre le pédo-complexe de la Jouannière et le Sol de Bettencourt ou celui Saint-Sauflieu (Antoine et al., 1999).

82A Bonneval, le sol gris forestier se trouve ensuite érodé et dégradé, ce qui est marqué par le caractère blanchi de l’US 3. L’abondance des concrétions ferro-manganiques est remarquable. Elles sont clairement associées à la dégradation de l’horizon humifère. Ce type de concrétion est souvent observé dans les colluvions issues des sols weichseliens, comme dans la vallée du Loir (Saint-Firmin-des-Prés - Loir-et-Cher, Chaussé, 2000) et en Beauce (Coussot & Liard, 2017). A Courmelles (Aisne), elles sont très présentes dans un horizon blanchi qui dégrade les sols gris forestiers (Sellier & Coutard, 2007). On peut supposer que les concrétions ferro-manganiques se forment dans des contextes fortement hydromorphes liés aux dégradations climatiques de fin d’interglaciaire et d’interstades, comme le propose P. Antoine pour Villiers-Adam (Antoine et al., 2003 ; Fédoroff & Goldberg, 1982). Il est possible que la présence de l’horizon argillique eemien sous-jacent ait favorisé l’hydromorphie locale comme cela peut arriver pour les sols bruns lessivés holocènes qui évoluent en pseudogley lorsque la porosité est comblée par l’illuviation des argiles (formation d’une nappe perchée). Notons toutefois que des nodules ferrugineux peuvent être présents dans les horizons éluviaux des Greyzems actuels de Russie (Gerasimova, 2003).

83L’horizon blanchi présent à Bonneval (US 3) se rapproche fortement de « l’horizon blanchi » de Momalle décrit par Haesaerts et al. (1999) à Remicourt (Province de Liège, Belgique) entre sol gris forestier et sol steppique. Cette phase de dégradation majeure avec accentuation des processus de gel-dégel se rapporterait à la crise climatique de la fin du stade 5a vers 75-73 ka BP (Locht et al., 2003). Un âge de 105 ± 12 ka sur silex chauffé avait été obtenu dans un horizon de dégradation blanchi à Villiers-Adam (Locht et al., 2003) mais cet horizon était clairement encadré par deux sols gris forestiers différents, alors qu’à Bonneval, l’horizon blanchi est la partie sommitale du pédo-complexe humifère observé. La datation à 112 ± 10 ka, obtenue sur l’US 3, semble donc surestimée, ce qui pourrait s’expliquer par le fait que le signal Re-OSL est difficilement remis à zéro lors du dépôt des grains (présence d’une dose résiduelle) mais aussi par des migrations d’éléments ou des contaminations résultant des diverses perturbations observées.

84Dans les séquences de référence du Nord de la France, le pédo-complexe eemien-weichselien se termine par des sols isohumiques steppiques corrélés à la fin de l’interstade isotopique 5a (Antoine et al., 2016). Ces sols sont absents à Bonneval.

85Les horizons présents dans les US 5 à 3 constituent un pédo-complexe comprenant un sol brun lessivé et d’un (ou plusieurs) sol(s) humifère(s) de type sol gris forestier. Une telle superposition dans cette position stratigraphique (c’est-à-dire, séparés du sol de surface par des lœss) est typique du Complexe de sols eemien-weichselien largement décrit dans le Nord de la France.

86Les limons sus-jacents (US 2) sont donc corrélables au pléniglaciaire du Weichselien. Ils ne sont pas homogènes, contiennent des apports locaux, ont subi plusieurs pédogenèses et ont été remaniés, ce qui peut expliquer que la date OSL (95 ± 9 ka) obtenue sur ces sédiments soient également nettement surestimée. Cette surestimation pourrait également résulter de l’utilisation de la méthode par récupération (Re-OSL) dont la méthodologie était en cours de calibration au moment des mesures (Sun et al., 2010).

7.1.3 - Le sol de surface

87Le sol de surface, non étudié en lame mince, mais dont les illuviations descendent jusque dans l’US 3, peut être attribué à l’Holocène. Il s’agit d’un sol brun lessivé sur limons, peu développé, probablement du fait de l’hydromorphie ambiante.

7.2 - Microcharbons et cycles climatiques

88Les microcharbons présents tout au long de la formation sédimentaire laissent supposer que les signaux les plus importants sont observés au sein d’horizons d’illuviation qui correspondent à des sols Bt caractéristiques de climats interglaciaires. Une corrélation entre les événements de feux régionaux et les phases interglaciaires pourrait alors être supposée à Bonneval même s’il est impossible d’écarter l’influence de l’homme lors des phases d’occupation du site. L’évolution de la végétation et du climat au cours des derniers 450 000 ans en Europe (Tzedakis, 2003 ; Tzedakis et al., 2003, 2006 ; Desprat et al., 2005, 2006 ; Roucoux et al., 2006, 2008 ; Sanchez Goni et al., 2008) révèle une corrélation entre les évolutions climatiques et végétales en relation avec la succession des périodes glaciaires et interglaciaires. Les paysages des phases glaciaires sont caractérisés par des steppes plus ou moins arborées, quand les phases interglaciaires enregistrent le développement d’un couvert arboré de type forêt tempérée. Si l’on part sur l’hypothèse que les microcharbons retrouvés dans la formation de Bonneval reflètent des évènements de feux naturels, une corrélation entre les évènements de feux et l’augmentation de la biomasse arborée lors des phases interglaciaires pourrait être envisagée, comme cela a déjà été suggéré dans d’autres études (Power et al., 2008 ; Marlon et al., 2009 ; Daniau et al., 2010 ). Les phases interglaciaires pourraient être en effet plus propices à une plus grande production, émission et dépôt des microcharbons. Cependant, seules des recherches interdisciplinaires approfondies permettraient de véritablement confirmer cette hypothèse.

7.3 - Positions stratigraphique et chronologique des artefacts préhistoriques

89L’artefact le plus profond, isolé, a été trouvé à 3,30 m de profondeur dans l’unité stratigraphique 6 dont l’âge Re-OSL est 273 ± 26 ka (fig. 9). Des fouilles dans ces niveaux datés pourraient peut-être confirmer l’importance de la présence d’industrie du Paléolithique moyen à Bonneval aux stades isotopiques 8 et 6, présence humaine déjà détectée dans les formations fluviatiles de la vallée du Loir vendômois (Despriée et al., 2010).

90La présence de nucléus, d’éclats et de bifaces dans le limon argileux rougeâtre à orangé de la couche 5 datée de 147 ± 13 ka a été observée à plusieurs reprises sur le site. Cette présence est attestée par exemple dans les tranchées TO 5 et TO 21, à des profondeurs de -2,10 m et entre -2,45m / -2,65 m, dans un limon orangé à fentes grises. Ces profondeurs pourraient correspondre aux indications anciennes mentionnant « des bifaces de type acheuléen » dans « une argile rouge, veinée d’argile grise et à sable grossier », apparaissant à environ 2,5 m sous le sol actuel (Anonyme, sd.). Toutefois, les comparaisons avec les collections de pièces non positionnées, conservées au musée de Bonneval (Esnault et al., 2016) paraissent délicates.

91Les ateliers de taille fouillés sur le sol au contact des US 4 et 3 ont livré des nucléus et des produits de débitage qui ont permis de caractériser plusieurs chaînes opératoires caractéristiques du Paléolithique moyen. Pour préciser la position chronostratigraphique des ateliers de taille observés in situ, deux hypothèses sont envisageables :

921- les US 4 et 3 correspondent chacune à un sol gris forestier et à un interstade différent (Brørup/SIM 5c et Odderade/SIM 5a) ;

932- les US 4 et 3 correspondent à un unique sol gris forestier dégradé dans sa partie supérieure. Dans ce cas, vu la présence d’illuviations sur la structure lamellaire, il s’agirait plutôt du Sol de Saint-Sauflieu attribuable au stade 5a.

94En tenant compte de ce qui a déjà été observé dans d’autres séquences du Début Glaciaire weichselien dans le nord de la France, cette seconde hypothèse semble la plus plausible. Elle renforcerait les observations sédimentologiques permettant de penser que les datations obtenues par la méthode RE-OSL sur les couches 3 et 2 ne seraient donc pas en adéquation avec les observations stratigraphiques.

Fig. 9 : Proposition de corrélation de la séquence de Bonneval avec la courbe isotopique LR04

Fig. 9 : Proposition de corrélation de la séquence de Bonneval avec la courbe isotopique LR04

d’après Lisiecki & Raymo, 2005

7.4 - Comparaisons régionales

95Quatre formations ont été récemment décrites par Coussot & Liard (2017) en Eure-et-Loir (fig. 10). Le site d’Illiers-Combray se trouve à 15 km en amont de Bonneval près de la source du Loir à la limite de la Beauce et du Perche. Les sites d’Allonnes, de Beauvilliers et de Prasville sont regroupés dans la plaine de Beauce à seulement 25 km de Bonneval. Ces formations qui varient de 1,50 m à 3 m d’épaisseur, reposent sur des colluvions polygéniques recouvrant le substratum tertiaire. Ces lœss et limons n’ont pas fait l’objet de datations numériques.

96Il faut toutefois souligner que l’étude des séquences stratigraphiques de ces quatre gisements a permis de les rapprocher du modèle mis en évidence pour le Début Glaciaire weichselien du Nord de la France, à partir des stratigraphies de référence de Bettencourt-Saint-Ouen (Somme) et de Villiers-Adam (Val-d’Oise) (Locht, 2002 ; Antoine et al., 2003 ; Locht et al., 2003). La présence de caractéristiques pédo-sédimentaires communes a permis de construire une séquence synthétique comportant 8 unités stratigraphiques. Par comparaison avec les stratigraphies de référence du Nord de la France et la présence de sols typiques, l’hypothèse est que les unités de la séquence supérieure couvriraient le dernier cycle glaciaire interglaciaire soit les 125 000 dernières années.

97Les autres séquences étudiées en région Centre-Val de Loire sont celles de la Godée à Saint-Firmin-des-Prés (Loir-et-Cher), dans la vallée du Loir en aval de Bonneval (Lhomme et al, 1999 ; Chaussé, 2000) et celle de Angé (Loir-et-Cher), au lieu-dit le Petit-Jardin, dans la vallée du Cher (Locht et al., 2015).

98Au-delà, il est nécessaire de se rattacher à la chronologie du Pléistocène moyen et supérieur du Nord de la France, essentiellement établie à partir de séquences de Picardie (Antoine et al., 1999, 2016). La séquence synthétique du Pléistocène supérieur y a été établie à Saint-Sauflieu (Somme) puis complétée et détaillée à partir de coupes de référence en relation avec des sites archéologiques, notamment Bettencourt-Saint-Ouen dans la Somme (Locht, 2002) et Villiers-Adam dans le Val-d’Oise (Locht et al., 2003). Un horizon blanchi dans le complexe pédo-sédimentaire weichselien semblable à celui observé ici a également été décrit à Courmelles dans l’Aisne (Sellier & Coutard, 2007).

Fig. 10 : Carte des principales formations loessiques reconnues dans les bassins de la Somme, de la Seine et de la Loire.

Fig. 10 : Carte des principales formations loessiques reconnues dans les bassins de la Somme, de la Seine et de la Loire.

1/ Bonneval, la Jouannière (Eure-et-Loir) ; 2/ Illiers-Combray, la Croix-des-Marains (Eure-et-Loir) ; 3/ Saint-Firmin-des-Prés, la Godée (Loir-et-Cher) ; 4/ Allonnes, l’Ouche-Pigeonnier (Eure-et-Loir) ; 5/ Prasville, le Gas-Jacquet (Eure-et-Loir) ; 6/ Beauvilliers, la Fosse-Aubert (Eure-et-Loir) ; 7/ Châteaudun, la Malassise (Eure-et-Loir) ; 8/ Secteur de Cloyes-sur-le-Loir : Douy, Saint-Hilaire-sur-Yerre (Eure-et-Loir), Saint-Jean-Froidmentel (Loir-et-Cher) ; 9/ Angé, le Petit-Jardin (Loir-et-Cher) ; 10/ Saint-Pierre-lès-Elbeuf, la Briqueterie (Seine-Martitime) ; 11/ Saint-Romain-de-Colbosc (Seine-Maritime) ; 12/ Saint-Illiers-la-Ville, la Vallée-des-Prés (Yvelines) ; 13/ Bettencourt-Saint-Ouen, le Fond-des-Éronvalles (Somme) ; 14/ Saint-Sauflieu (Somme) ; 15/ Courmelles, la Plaine-du-Mont-de-Courmelles (Aisne) ; 16/ Villiers-Adam, le Petit-Saule et Chamesson (Val-d’Oise) ; 17/ Remicourt, Momalle (Province de Liège, Belgique). D’après Bertran et al., 2016, modifié.

7.5 - Signification du gisement préhistorique de Bonneval au Weichselien ancien

99Au niveau régional, l’industrie de Bonneval peut, pour partie, être rapprochée de celle de Angé (Loir-et-Cher). Cette dernière, attribuée majoritairement au SIM 5a, est caractérisée par l’association de plusieurs chaînes opératoires parmi lesquelles figurent le débitage discoïde et surtout une production unipolaire (Locht et al., 2015). Géographiquement plus proche, le site de Saint-Firmin-des-Prés, dans la vallée du Loir, a livré un ensemble lithique associant plusieurs modalités de débitage (Levallois, discoïde, pyramidal ; Lhomme et al., 1999). Pour le Centre de la France, les comparaisons s’arrêtent là, ce qui implique d’élargir la réflexion avec, d’une part le Nord de la France, et d’autre part avec le Sud-Ouest.

100Le Nord de la France est riche en gisements de cette période. Ils sont la plupart du temps caractérisés par la coexistence de chaînes opératoires orientées vers la production de lames, de pointes et d’éclats. Le débitage Levallois est omniprésent (Locht et al., 2016). Par contre, le débitage discoïde est rare, uniquement représenté par quelques artefacts dans le niveau N3b de Bettencourt-Saint-Ouen attribué au SIM 5d (Locht, dir., 2002). La composition technologique des ensembles lithiques du Nord diffère donc de celle de l’industrie de Bonneval, caractérisée par les débitages discoïde et unipolaire. Dans le Sud-Ouest, durant le SIM 5, les industries lithiques sont caractérisées par la présence du débitage Levallois. Le débitage discoïde caractérise le Moustérien à denticulés, mais ce faciès est contemporain du Pléniglaciaire moyen (SIM 3) (Jaubert et al., 2014).

101Le Centre de la France est une région où très peu de données sont disponibles (Locht et al., 2016), mais des tendances régionales semblent s’y esquisser. Les sites de Saint-Firmin-des-Prés et de Angé sont caractérisés par la présence d’un débitage pyramidal, destiné à produire des lames pointues. Ce type de débitage n’a été identifié, pour l’instant, que dans le Centre de la France, ainsi que dans le Paléolithique moyen ancien (Tabun, couche XI) et dans le Paléolithique intermédiaire du Levant (Boker Tachtit, horizon 4 ; Marks, 1988). La composition technologique de l’assemblage de Angé permet de plus des comparaisons à la fois avec les séries lithiques du Sud-Ouest (outillage de type Moustérien charentien de faciès Ferrassie) et du nord du territoire (débitage de pointes, production de lames et d’éclats Levallois), mais aussi avec les industries apparentées au « Micoquien » d’Europe centrale (plus précisément aux Keilmessergruppen ; Jöris, 2004).

8 - Conclusion

102Connus anciennement par des ramassages abondants d’artefacts préhistoriques, les dépôts limoneux de la Jouannière ont pu être étudiés lors d’un diagnostic archéologique de grande ampleur. Les lœss se sont vraisemblablement accumulés dans un accident du substratum affectant le rebord du plateau au-dessus du versant de la vallée du Loir. La puissance conservée, d’un peu plus de six mètres, est à ce jour, assez exceptionnelle dans cette région située en bordure du Perche et de la Beauce.

103Les âges Re-OSL obtenus sur six des neuf unités lœssiques reconnues indiquent des dépôts du SIM 12 au SIM 6 pour la séquence inférieure de la formation. Régionalement il n’existe aucune stratigraphie pouvant être comparée à celle de la Jouannière. La seule comparaison est fournie par le stratotype de Saint-Pierre-lès-Elbeuf (Seine-Maritime). Dans la séquence supérieure, les analyses micromorphologiques ont permis d’observer une succession d’altérations caractéristiques du pédo-complexe Eemien-Weischelien.

104Les recherches pluridisciplinaires menées à la Jouannière sont progressivement complétées par d’autres travaux d’opérations d’archéologie préventive qui permettent d’aboutir aux premières synthèses lithostratigraphiques des dépôts limoneux pléistocènes, en Beauce (Coussot & Liard, 2017 ; Borderie et al., 2017) et jusque dans la vallée du Cher (Locht et al., 2015).

105L’industrie lithique du site de Bonneval se distingue des techno-complexes du Moustérien tels qu’ils sont définis dans le Nord et le Sud-Ouest de la France. A l’instar des sites de Angé et de Saint-Firmin-des-Prés (Loir-et-Cher), il témoigne peut-être de traditions régionales propres au Paléolithique moyen du Centre de la France, mais cette hypothèse reste à valider par la réalisation de nouvelles fouilles.

106Des assemblages lithiques à débitage Levallois, et avec bifaces, avaient aussi été signalés en rebord de plateau surplombant la vallée du Loir dans une extraction de terre à brique à la Malassise, commune de Châteaudun (Cottevielle-Giraudet, 1927, 1932 ; Baudet, 1951 ; Nouel, 1966). Ces assemblages sont connus uniquement par des ramassages. La formation de la Malassise mériterait donc d’être étudiée.

107Dans la vallée du Loir proprement dite, les découvertes d’assemblages préhistoriques en contexte limoneux ont généralement été signalées en association avec des limons déposés en couverture sur les deux formations fluviatiles les plus basses. Dans la région de Cloyes, ces assemblages sont rapportables au Paléolithique moyen (Mallet, 2006) ou au Paléolithique supérieur (Djemmali, 2015).

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Titre Fig. 1 : Localisation du site de la Jouannière.
Crédits Position de la ville de Bonneval dans la haute vallée du Loir (département d’Eure-et-Loir, région Centre-Val de Loire, France). Position de la formation loessique de la Jouannière sur le transect géologique de la vallée du Loir à Bonneval.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-1.jpg
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Titre Fig. 2 : Orientation et profondeur des tranchées de diagnostic archéologique sur le site de la Jouannière (LJ), commune de Bonneval (BO).
Légende (A) Emprise du diagnostic archéologique ; (B) Ancienne briqueterie ; (C) Ancienne extraction ; TO : Tranchée de diagnostic archéologique ; CS : Coupe stratigraphique en TO 5 ; F : Fouille de deux amas de silex en TO 3. Sd : Sondages ; Zones en noir : présence d’artefacts lithiques du Paléolithique. P : Exemple de profil du toit de la formation d’argiles à silex santoniennes mis au jour dans la tranchée TO 5 et logs stratigraphiques (L) relevés.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 64k
Titre Fig. 3 : Industrie du Paléolithique moyen des unités stratigraphiques 1 et 2.
Légende A : Nucléus Levallois à pointe préférentielle trouvé dans la tranchée TO 5 à 1 m sous la surface (US 2). B : Biface moustérien cordiforme trouvé dans la tranchée TO 2, à 0,45 m sous la surface (US 1).
Crédits Dessin N. Holzem, INRAP.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 72k
Titre Fig. 4 : Log stratigraphique du gisement de la Jouannière à Bonneval relevé à l’extrémité sud de la tranchée TO 5 et positiondes différents niveaux d’industrie lithique préhistorique.
Crédits Interprétation et dessin S. Coutard
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 1,9M
Titre Fig. 5 : Présence et hiérarchie des principaux traits pédo-sédimentaires observés dans les lames minces issues de la coupe TO 5 de la Jouannière à Bonneval.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 76k
Titre Fig. 6 : Variation du signal micro-charbon dans la formation sédimentaire de la Jouannière à Bonneval
Crédits d’après Marquer, 2009
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 32k
Titre Fig. 7 : Biface de type amygdaloïde exhumé en TO 5 dans l’US 6a
Légende Echelle en cm.
Crédits cliché N. Connet, INRAP
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 1,4M
Titre Fig. 8 : Fouille à l’extrémité sud de la tranchée TO 3.
Légende A . Amas de débitage n° 1 (cliché N. Holzem et relevés G. Bayle). B. Liaisons montrant les nombreux raccords entre les nucléus, éclats, et cassons abandonnés sur le sol (4 m2) (DAO N. Holzem, INRAP, modifié G. Courcimault). C‑D : Exemple de remontage de trois éclats et d’un fragment (cliché du remontage N. Connet, échelle en cm).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 6,1M
Titre Fig. 9 : Proposition de corrélation de la séquence de Bonneval avec la courbe isotopique LR04
Crédits d’après Lisiecki & Raymo, 2005
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 92k
Titre Fig. 10 : Carte des principales formations loessiques reconnues dans les bassins de la Somme, de la Seine et de la Loire.
Légende 1/ Bonneval, la Jouannière (Eure-et-Loir) ; 2/ Illiers-Combray, la Croix-des-Marains (Eure-et-Loir) ; 3/ Saint-Firmin-des-Prés, la Godée (Loir-et-Cher) ; 4/ Allonnes, l’Ouche-Pigeonnier (Eure-et-Loir) ; 5/ Prasville, le Gas-Jacquet (Eure-et-Loir) ; 6/ Beauvilliers, la Fosse-Aubert (Eure-et-Loir) ; 7/ Châteaudun, la Malassise (Eure-et-Loir) ; 8/ Secteur de Cloyes-sur-le-Loir : Douy, Saint-Hilaire-sur-Yerre (Eure-et-Loir), Saint-Jean-Froidmentel (Loir-et-Cher) ; 9/ Angé, le Petit-Jardin (Loir-et-Cher) ; 10/ Saint-Pierre-lès-Elbeuf, la Briqueterie (Seine-Martitime) ; 11/ Saint-Romain-de-Colbosc (Seine-Maritime) ; 12/ Saint-Illiers-la-Ville, la Vallée-des-Prés (Yvelines) ; 13/ Bettencourt-Saint-Ouen, le Fond-des-Éronvalles (Somme) ; 14/ Saint-Sauflieu (Somme) ; 15/ Courmelles, la Plaine-du-Mont-de-Courmelles (Aisne) ; 16/ Villiers-Adam, le Petit-Saule et Chamesson (Val-d’Oise) ; 17/ Remicourt, Momalle (Province de Liège, Belgique). D’après Bertran et al., 2016, modifié.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/8872/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 9,5M
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Pour citer cet article

Référence électronique

Jackie Despriée, Grégory Bayle, Sylvie Coutard, Xuefeng Sun, Norbert Mercier, Gilles Courcimault, Laurent Marquer, Pierre Voinchet, Jean‑Jacques Bahain et Jean‑Luc Locht, « La formation lœssique du Pléistocène moyen et supérieur de la Jouannière à Bonneval, Eure‑et‑loir (France) : sédimentologie, géochronologie, paléoenvironnement et préhistoire », Quaternaire [En ligne],  | 2018, mis en ligne le 23 juillet 2018, consulté le 21 novembre 2018. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/8872 ; DOI : 10.4000/quaternaire.8872

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Auteurs

Jackie Despriée

Muséum national d’Histoire naturelle, UMR 7194 HNHP, Département Homme et Environnement, 1 rue René-Panhard, 75013 Paris, France. Courriel : jackie.despriee@free.fr

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Grégory Bayle

Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (INRAP), UMR 7324 CITERES, 32 rue Délizy, 93692 Pantin Cedex, France. Courriel : gregory.bayle@inrap.fr

Sylvie Coutard

Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (INRAP), 32 avenue de l’Étoile du Sud, 80440 Glisy, France.Courriel : sylvie.coutard@inrap.fr 

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Xuefeng Sun

School of geographical and Oceanographical Sciences, Nanjing University, n°22 Hankou Road, 210093 Nanjing, China.Courriel : xuefeng@nju.edu.cn

Norbert Mercier

Institut de Recherche sur les Archéomatériaux, UMR 5060 CNRS – Université de Bordeaux, Centre de Recherche en Physique Appliquée à l’Archéologie (CRP2A), Maison de l’archéologie, 33607 Pessac Cedex, France. Courriel : norbert.mercier@u-bordeaux-montaigne.fr

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Gilles Courcimault

Centre régional de recherches archéologiques, 18 rue Charles‑Lindbergh, 41000 Blois, France. Courriel : roquezon41@gmail.com

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Laurent Marquer

GEODE UMR-CNRS 5602, Université de Toulouse Jean-Jaurès, 31058 Toulouse cedex 1, France. Courriel : laurent.marquer.es@gmail.com ; Research Group for Terrestrial Palaeoclimates, Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany.

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Pierre Voinchet

Muséum national d’Histoire naturelle, UMR 7194 HNHP, Département Homme et Environnement, 1 rue René-Panhard, 75013 Paris, France. Courriel : pvoinch@mnhn.fr

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Jean‑Jacques Bahain

Muséum national d’Histoire naturelle, UMR 7194 HNHP, Département Homme et Environnement, 1 rue René-Panhard, 75013 Paris, France. Courriel : bahain@mnhn.fr

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Jean‑Luc Locht

Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (INRAP), 32 avenue de l’Étoile du Sud, 80440 Glisy, France. Courriel : jean-luc.locht@inrap.fr

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