Chapitre 3. Attributions chronostratigraphiques
3 Chronostratigraphische Zuordnungen
3 Chronostratigraphical attributions
p. 29‑82
Résumés
Les cinq sites fouillés sont passés en revue et définis successivement d’après les ensembles lithostratigraphiques et les phases pédosédimentaires dont ils sont constitués, mais aussi à partir des analyses sédimentologiques (granulométrie, pétrographie, calcimétrie, matière organique et minéralogie des argiles) dont ils ont fait l’objet. La synthèse de ces données a permis de caractériser l’origine, la mise en place et l’évolution du système karstique pour le gisement de Vinneuf, ainsi que la lithostratigraphie des formations superficielles commune aux sites de la rive nord de la Vanne. Les analyses micromorphologiques effectuées sur Vinneuf et Molinons ont fourni une chronologie des phénomènes pédoclimatiques pour ces deux sites. La palynologie n’ayant pu apporter des éléments complémentaires, les calages chronostratigraphiques des cinq gisements ont été établis essentiellement à partir des résultats de la micromorphologie des deux sites pris comme référence.
The five excavated sites were successively reviewed and defined according to the stratified lithic assemblies and the pedo‑sedimentological phases of which they were constituted. In addition, they were also subjected to a series of sedimentological analysis (granulometry, petrography, calcimetry, as well as the organic and mineralogical content of the clays). The synthesis of this data has allowed the characterisation of the origins, the deposition and the evolution of the karst system for the Vinneuf deposits, as well as for lithic sequences of the superficial formations common to the sites of the north bank of the Vanne. A chronology of the pedo‑climatic phenomenae was provided by the micromorphological analysis of the sites of Vinneuf and Molinons. In the absence of complementary indications provided by pollen analysis, the chronostratigraphical relations of these five deposits has been established primarily from the results of the micromorphology of the two reference sites.
Die detaillierte Beschreibung und Bestimmung der fünf gegrabenen Fundstellen stützt sich auf die sie kennzeichnenden lithostratigraphischen Systeme und Bodensedimentphasen sowie auf die dort vorgenommenen sedimentologischen Untersuchungen (Granulometrie, Petrographie, Kalcimetrie, organische Stoffe und Tonmineralogie). Die Summe dieser Angaben vermittelt ein klares Bild über Ursprung, Bildung und Entwicklung des Karstsystems der Fundstelle Vinneuf sowie über die Lithostratigraphie der Oberflächenbildungen aller Fundstellen am nördlichen Vanne‑Ufer. Die in Vinneuf und Molinons vorgenommenen mikromorphologischen Untersuchungen haben eine Chronologie der bodenklimatischen Phänomene der beiden Stätten geliefert. Da die Pollenanalysen keine zusätzlichen Informationen erbracht haben, wurde die chronostratigraphische Einordnung der fünf Fundstellen vorwiegend anhand der Ergebnisse der Mikromorphologie der beiden Bezugsfundstellen erstellt.
Texte intégral
3.1 Lithostratigraphie et sédimentologie
1v.deloze, v. krier
2Les cinq sites archéologiques fouillés et présentés sont les seuls à avoir bénéficié d’études sédimentologiques, micromorphologiques et palynologiques. C’est pourquoi, ils constituent les éléments de référence de la lithostratigraphie des unités géomorphologiques régionales. Ils seront donc vus en premier. Ces cinq gisements se situent sur deux unités géomorphologiques bien distinctes. Le site de Vinneuf est installé sur le plateau du Sénonais nord dans un contexte karstique (cf. chap. 5.1). Les quatre autres sites de Molinons, Lailly et Villeneuve‑l’Archevêque s’inscrivent dans le contexte des vallons secs dissymétriques de la rive nord de la Vanne (çf. chap. 5.3).
3Les nécessités de l’archéologie de sauvetage amènent à définir sur place, à partir de critères macroscopiques et sans l’aide préalable des analyses sédimentologiques ou micromorphologiques, les ensembles lithostratigraphiques pour organiser le travail de terrain. Ces critères reposent sur les discontinuités stratigraphiques et les différences texturales majeures. Les analyses sédimentologiques et micromorphologiques viennent ensuite pour comprendre l’origine, les conditions de mise en place, et les altérations de ces ensembles lithostratigraphiques et des niveaux archéologiques.
3.1.1 Vinneuf un site de plateau en contexte karstique
4Le site de Vinneuf/Les Hauts Massous se place au nord du plateau crayeux du Sénonais, au sommet de l’interfluve entre la Seine au nord et l’Yonne au sud, entre 120 et 115 m d’altitude NGF (cf. chap. 4.1, fig. 37). La Seine et l’Yonne constituent à leur confluence un éperon rocheux taillé dans les craies du Campanien supérieur (C4‑6j‑i) et inférieur (C4‑6h‑g). Les buttes crayeuses du plateau Sénonais se trouvent souvent coiffées de formations sableuses tertiaires assimilées au Cuisien (Boitiller et al. 1971 ; 1973 a ; 1973 b).
5À l’emplacement du gisement, un dépôt alluvial noté Fu coiffe la butte crayeuse du Bois des Rasets. Cette nappe est décrite comme une formation présentant des silex rougeâtres altérés au cœur et des sables grossiers quartzo‑feldspathiques issus de la désagrégation des galets granitiques de l’Yonne (Bouiller et al. 1971 ; 1973 a ; 1973 b).
6L’analyse microtopographique réalisée à partir des photographies stéréoscopiques (1GN) et des photographies aériennes obliques (A5) prises au nord du site (fig. 3) révèle la présence de très nombreuses dépressions. Ces dépressions communiquent les unes avec les autres et constituent, au flanc des versants de la colline, les têtes des petits vallons secs rayonnant autour du Bois des Rasets.

FIG. 3 – Relevé microtopographique de la colline du Bois des Rasets et du site de Vinneuf/Les Hauts Massous
V.K. / AFAN
7Dix‑huit sondages et tranchées ont été réalisés et relevés sur le site, afin de définir le contexte lithostratigraphique et géomorphologique de cette occupation paléolithique. Un sondage (PM 008, fig. 4), réalisé dans le cadre du diagnostic stratigraphique du gisement, a permis de mettre en évidence un piton rocheux et le bord d’un effondrement dans la craie, nappés de matériel sablo‑graveleux. Il a été approfondi et prolongé sur une dizaine de mètres (PM 015, fig. 4) afin de suivre la stratigraphie des formations de comblement de cet effondrement contenant les niveaux paléolithiques. Le contexte karstique du gisement devenait évident à partir de cette configuration morphologique. La tranchée PM 015 recoupe le bord est de cette doline qui fait près de 70 m de diamètre. La doline du site de Vinneuf n’est donc pas une structure isolée, mais au contraire fait partie d’un vaste ensemble karstique de la surface de la craie. Elle n’est pas non plus une structure fermée. L’érosion a pu jouer un rôle important dans la dynamique de remblaiement de cette structure. Les niveaux archéologiques s’intègrent dans un ensemble lithologique sablo‑limoneux épais de plus de 4 m, inclus dans un ensemble sablo‑graveleux reposant sur la craie.
3.1.1.1 Analyses stratigraphiques
8Quatre coupes représentant les ensembles stratigraphiques sont présentées : PM 015, PM 002, PM 007 et PM 005 (fig. 4, 5, 6). Trois de ces coupes ont fait l’objet de prélèvements sédimentologiques, palynologiques ou micromorphologiques : PM015, PM002 et PM007. La coupe PM 015 (fig. 4) est la plus représentative de l’ensemble sédimentaire de Vinneuf. C’est aussi l’une des coupes qui a fourni le plus de matériel lithique en stratigraphie (1 éclat, 2 nuclei et 1 lame). La coupe 007 (fig. 5) se trouve 2 m à l’ouest de la tranchée 015. Cette coupe a été réalisée lors du décapage et de la fouille archéologique. Haute de 1,2 m, elle recoupe les niveaux archéologiques N0, N1 et N2. La coupe 002 (fig. 6) se trouve 4 m à l’ouest de la tranchée PM 015. Ce sondage, profond de 5 m, complète la stratigraphie de la tranchée PM 015. Il est à l’origine de la mise en évidence du site. Les sables limoneux représentent sur cette coupe une épaisseur d’au moins 3,6 m, ce qui permet d’observer des éléments nouveaux vis‑à‑vis de la coupe PM 015. La coupe PM 005 (cf. infra fig. 8), longue de 5 m et profonde de 1,5 m, se situe 90 m à l’ouest de la coupe PM 015. Elle montre qu’en dehors de l’effondrement karstique la craie est recouverte d’un épais cailloutis de silex altéré.
Ensembles lithostratigraphiques et phases pédosédimentaires
9fig. 7
Ensembles lithostratigraphiques
L’ensemble I, couche (1)
10Cet ensemble est constitué par endroit de limons remaniés accumulés dans des poches de surface. Il présente un horizon Ap sur toute la surface de décapage. Une pédogenèse de sol brun a pu se développer assez profondément sur les limons. Par endroit épais de 80 cm, ce sol présente un horizon calcique à pseudomycélium.
L’ensemble II, limons sableux brun‑rouge, LSB, couches (2) et (3)
11Les faciès de cet ensemble sont essentiellement caractérisés par les limons sableux brun‑rouge (LSB) qui comblent la dépression karstique de la doline et quelques autres dépressions, associées à des niveaux parfois importants de colluvionnement de cailloutis sous‑jacent. Les limons sableux sont eux‑mêmes subdivisés en un niveau supérieur plus limoneux présentant des graviers (2) et un niveau inférieur plus sableux (3). Cet ensemble peut atteindre près de 1,5 m d’épaisseur (fig. 4, 5 et 6).

FIG. 4 – Vinneuf/Les Hauts Massous : relevé stratigraphique de la coupe PM 015‑008. 1 horizon brun‑gris de remaniement de culture (Ap), 2 limons sableux brun‑rouge à graviers, 3 limons sableux brun‑rouge, 4 horizon violacé, 5 sables limoneux orangés à glosses, 6 et 7 cailloutis dans sable limoneux, 8 sables limoneux orangés, tassés et à structure cassante, 9 horizon hydromorphe, 10 et 11 sables limoneux orangés, 13 et 14 ensemble de cailloutis siliceux à matrice argileuse rouge, 15 couche argileuse à passée sableuse contenant de gros blocs de silex, 16 horizon argileux rouge‑marron, plastique, prismatique, 17 formation de bouillie de craie, 18 gélifract de craie, 19 craie massive à petites fissures remplies d’argile rouge
V.K. / AFAN
12La partie supérieure des limons sableux brun‑rouge (fig. 5, PM007 : 2), plus riche en graviers de silex, correspond à un phénomène de ruissellement continu entraînant la concentration de graviers de petite taille au centre de la doline. Les niveaux de colluvions de graviers sont restreints aux abords immédiats de la doline et toujours dans la partie inférieure de cet ensemble. Le bombement par le gel des cailloutis de l’ensemble 111 sous‑jacent est à l’origine des glissements de cailloutis observés au bord de la doline (fig. 4). Ces cailloutis colluviaux sont présents uniquement à la base de la séquence.

FIG. 5 – Vinneuf/Les Hauts Massous : relevé stratigraphique de la coupe PM 007.1 horizon brun‑gris de remaniement de culture (Ap), 2 limons sableux brun‑rouge à graviers à structure prismatique, 3 limons sableux brun‑rouge
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FIG. 6 – Vinneuf/Les Hauts Massous ; relevé stratigraphique de la coupe PM 002. 1 horizon brun‑grîs de remaniement de culture (Ap), 2 limons sableux brun‑rouge à graviers, à structure prismatique, 3 limons sableux brun‑rouge, 5 limons sableux orangés à pseudomycélium tassé à glosses avec quelques gros galets de silex, 8 sables limoneux ocres, 9 horizon hydromorphe, 11 sables limoneux jaunes à horizon argilique à la base et à glosses, 12 sables de couleur claire et à structure moins compacte, sans glosses ni fragipan
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Les niveaux archéologiques N0, N1, N2 et N3
13fig. 4 et 5 : pm015 et pm007
14Les occupations du Paléolithique moyen se rencontrent dans l’épaisseur de l’ensemble II. Les trois premiers niveaux N0, N1 et N2 se trouvent dans la couche (2) et le quatrième N3 dans la couche (3). Les niveaux archéologiques N0 et N1 se trouvent dans la partie supérieure plus limoneuse de la couche (2). Le niveau N0 apparaît à 20 cm sous le sol de labour. Le niveau N1, le plus développé du gisement, s’établit sur 30 cm, séparé du niveau N0 par 10 à 20 cm de limon. Le niveau archéologique N2 repose dans la partie inférieure plus sableuse de la couche (2) jusqu’à 70 cm sous le sol de labour. La pièce, une lame, du niveau N3 de la coupe PM015 (fig. 4) est à plus d’ 1 m sous le labour dans la couche (3).
L’ensemble III, couches (5), (6), (7), (8), (10), (11) et (12)
15Cet ensemble comporte à la fois les faciès sablo‑litnoneux oranges (SLO : 5), jaunes (SLJ : 8, 10, 11) et gris (SLG : 12) ainsi que les niveaux à cailloutis de silex (6, 7) qui y sont inclus. Une limite nette sépare les couches précédentes de l’ensemble 11 des couches sous‑jacentes de cet ensemble. Cette surface peut être soulignée par endroit par un lit de graviers colluviés à partir des niveaux à cailloutis (fig. 4, PM015 : 6) du bord de la doline. Les dépôts sablo‑limoneux s’inscrivent uniquement dans les structures de dissolution karstique. Cet ensemble de couches sablo‑limoneuses (5), (8), (10) et (11) de couleur orangée, tassées et à structure cassante, dans lequel s’interstratifient des niveaux à cailloutis (6) et (7), comble l’ensemble des dépressions karstiques sur au moins 2 m d’épaisseur.
16Sable limoneux (10) et cailloutis (7) s’emboîtent l’un dans l’autre entre le bord de la doline et le piton crayeux. Cet emboîtement est la preuve de l’enfoncement progressif par soutirage des dépôts dans une structure karstique de type cheminée en bordure de la doline. L’ensemble correspond à un sol lessivé à forte altération. C’est la compaction de ce sol, sa forte altération, qui ont permis le développement des langues du sol lessivé glossique de l’ensemble 11 précédent. En profondeur, ces sables sont moins compactés et de couleur grise (12) (fig. 4 : PM015). Les boulettes d’argile rouge sont les témoins de l’érosion des argiles de décalcification plaquées entre la craie et les cailloutis de l’ensemble IV.
17Les sables limoneux sont par endroit recouverts de colluvions de cailloutis de silex issus de l’ensemble IV. Comme pour l’ensemble II, les colluvionnements de cailloutis siliceux peuvent être mis sur le compte des phénomènes de cryoturbation.
L’ensemble IV, couches (13) (14) et (15)
18Cet ensemble est essentiellement constitué de cailloutis de silex à matrice sablo‑argileuse brun‑rouge et de sable argileux rouge (13) et (14) (fig. 4, PM015). Hors des structures karstiques, ce cailloutis a une épaisseur d’environ 1,5 m (PM005). Un niveau de sable argileux rouge semble par endroit s’intercaler entre le cailloutis et les niveaux d’altération de la craie de l’ensemble V (fig. 4, PM015 : 15). Il constitue le premier dépôt détritique accumulé sur la craie. Cailloutis et sable argileux se moulent dans les structures de dissolution karstique et se trouvent, à ce titre, emboîtés avec les dépôts précédents.
19Le liseré d’argile, brun‑rouge ou brun‑chocolat (16), intercalé entre les formations détritiques de l’ensemble IV correspond à un horizon de décalcification de la craie. Ces dépôts détritiques sont probablement à l’origine des premières structures de dissolution karstique de la craie (fig. 4).
L’ensemble V, couches (17) et (18)
20Cet ensemble est constitué par les formations de désagrégation de la craie : plaquette, gélifract, bouillie et limon crayeux. Cette altération mécanique de la craie par le gel a facilité son altération par décalcification.
L’ensemble VI, couche (19)
21Il correspond à la craie crétacée du Campanien supérieur C4‑6j. Cette craie blanche ne présente pas de silex sur un rayon de 1 km autour du site. Elle présente un bord très net plongeant à la verticale (fig. 4 : PM015). Le long de ce bord, de petites fissures apparaissent remplies d’argile rouge (A). La craie apparaîtaussi sous la forme d’un piton au‑devant du bord de l’effondrement (B) (fig. 4 : PM015). Lors des phases climatiques froides la compression des sédiments pris entre le gel de surface et l’engel permanent profond a provoqué de grandes figures de cryoturbation affectant tous les dépôts de textures opposées. Ces figures d’injections ne sont pas tronquées par l’érosion et ont modifié la géométrie du cailloutis (6). Particulièrement bien développées dans les dépôts crayeux, elles ont affecté tous les ensembles précédemment décrits à l’exception des couches (2) et (3) de l’ensemble 11.
Les phases pédologiques
1, sol lessivé de surface
22La présence en surface d’un horizon prismatique dans la couche (2) (fig. 4, 5 et 6) et d’un horizon calcique à pseudomycélium dans la couche (5) (fig. 4) correspond au développement d’un sol lessivé avec un horizon argilique (Bt) décalcifié dans la partie supérieure et un horizon d’accumulation de carbonates dans la partie inférieure (Bca) lié à des conditions de saturation hydrique. Cet horizon à pseudomycélium suit nettement la limite inférieure de la couche (3) de l’ensemble T1 (fig. 4).
2, Horizon glossique
23L’horizon calcique se surimpose à des structures en glosses. Ces glosses traversent la limite nette qui sépare les formations II et III. Elles sont donc obligatoirement postérieures aux dépôts des sableslimoneux de l’ensemble III, à la base des limons sableux de l’ensemble II et antérieures au sol lessivé de surface. Elles apparaissent sous la forme de langues plus ou moins évasées de couleur rouge‑orangé sur les bords et grise à l’intérieur. Dans le niveau des sables limoneux, le cœur de ces langues est pulvérulent et blanc. Ces langues s’organisent parallèlement au contact avec le cailloutis (fig. 4, PM015 : 13 et 14). Ces glosses correspondent en général (Duchaufour, Souchier 1977) à un lessivage intense de sédiment acidifié puis compacté, présentant une structure à fragipan acquise lors des phases froides du dernier glaciaire.
3, horizon argilique Bt
24Les limons sableux brun‑rouge (LSB ensemble II) supportent donc un sol lessivé et un sol glossique qui s’étend sur un paléosol argilique sous‑jacent, porté par les sables limoneux orangés de l’ensemble III. Nous avons donc affaire à un sol complexe. Un horizon (4) plus coloré, oxydé, s’observe à la base des limons sableux brun‑rouge reposant sur un cailloutis ou au sommet du cailloutis du bord de la doline (PM 015).
4, horizon hydromorphe
25Un horizon hydromorphe à concrétions ferromanganiques se développe entre 1,5 m et 3 m de profondeur. Ces concrétionnements sont liés à une asphyxie locale du sédiment provoquée par la présence d’une nappe phréatique intermittente (sol hydromorphe de type pseudogley). Cette nappe phréatique a pu entraîner la présence d’une mare d’eau au fond de la doline. Les concrétionnements ferromanganiques sont affectés par les glosses. Ce sol hydromorphe est donc antérieur au sol lessivé glossique de l’ensemble II.
Les phases pédosédimentaires
26L’analyse stratigraphique à permis de définir les phases pédo‑sédimentaires suivantes pour les ensembles stratigraphiques III et II de bas en haut des profils (fig. 7).

FIG. 7 – Vinneuf/Les Hauts Massous : tableau récapitulatif des nomenclatures lithostratigraphiques et pédoclimatiques et de la synthèse chronostratigraphique (V.K./AFAN).
L’ensemble stratigraphique III
27– I : accumulation sablo‑limoneuse (couches [5], [8], [10], [11] et [12]) conservée dans les structures de dissolution karstique de la craie, concomitante à une érosion des formations d’altération de la craie présentant les caractéristiques d’un horizon argilique profond très développé ;
– H : colluvionnements de cailloutis dans la partie supérieure liés à des phénomènes de cryoturbation (couches [6], [7]).
L’ensemble stratigraphique II
28– G : gonflement cryogénique des cailloutis au début de la séquence, ayant entraîné un colluvionnement en masse des cailloutis lors des dégels ;
– F : mise en place des limons sableux (couche [3], niveau N3) mêlés de graviers (couche [2] niveau remanié N2) et associés aux occupations humaines (niveaux N1 et N0) ;
– E : sol hydromorphe sur la couche (9) ;
– D : installation d’un sol lessivé glossique sur ces dépôts ;
– C : mise en place des limons sableux en même temps qu’un apport diffus de petits graviers issus du ruissellement sur les cailloutis de surface : remaniement de niveaux d’occupation du Paléolithique moyen (ensemble stratigraphique 1) ;
– B : développement d’un sol brun lessivé à Bt et Bca ;
– A : sol de labour.
29La description de la lithostratigraphie donne un premier aperçu de la complexité de ces éléments. Elle souligne l’impossibilité d’avoir un aperçu continu des phases successives des pédogenèses quaternaires, puisque des lacunes sédimentaires ont pu exister entre les ensembles I, II et III. Le calage clironostratigraphique ne peut reposer que sur les données micromorphologiques bien qu’aucun horizon pédologique à valeur de diagnostic n’ait été repéré (cf. § 3.2.2).
3.1.1.2 Analyses sédimentologiques
30Des analyses sédimentologiques ont été réalisées afin d’identifier l’origine géologique des ensembles stratigraphiques décrits précédemment et leurs conditions de dépôt. Les sédiments de comblement du karst, limon (2), (3) et sable limoneux (5), (8), (11), (12) des ensembles II et III ont fait l’objet d’une analyse granulométrique et calcimétrique à partir de 9 échantillons prélevés sur la coupe PM 002 (fig. 6) et de 8 échantillons de la coupe PM 015 (fig. 4).
Analyses granulométriques
31La médiane (Ø à 50 %) des courbes granulométriques des sédiments des ensembles II (LSB) et III (SLO, SLJ) varie de 0,05 mm à 0,2 mm de diamètre couvrant ainsi le domaine des limons et sables fins. La taille supérieure (Cs) des particules s’échelonne de 2 mm à 16 mm, soit allant des sables grossiers aux graviers (tabl. ii). Tous les sédiments analysés présentent une granulométries étalée, mal classée. Les argiles, limons et sables fins dominent largement l’ensemble du spectre granulométrique. Les sables grossiers (Ø > à 0,25 mm) ne dépassent jamais 33 % de la granulométrie, les granules (0 > à 2 mm) 3 % et les graviers (Ø > à 4 mm) 11 %.

TABL. Il – Analyses granulométriques et calcimétriques des sédiments de la coupe PM 002 (en haut) et PM 015 (en bas) de Vinneuf/Les Hauts Massous.
Les sables limoneux jaunes III SLJ PM 002 Sed 5 = couche (8), Sed 6‑7 = couche (11) et Sed 8‑9 = couche (12) (tabl. ii)
32Seuls les sédiments de la base du remplissage karstique (12) sont constitués d’une seule population de particules homogènes. Le mode (classe la plus importante de la population) se situe entre 0,125 mm et 0,18 mm (sables fins). Ces sédiments sont les mieux classés de la série analysée (tabl. ii). La différence entre le mode et la médiane de ces sédiments (Med de 0,1 à 0,055 mm) correspond à un engraissement de la granulométrie par la fracdon limoneuse. Il faut rapprocher ces données de celles mentionnées dans le livret‑guide de la carte géologique de Sens (Bouiller et al. 1971) à propos de la granulométrie des sables du Cuisien (e4) de la région. Ces derniers sont décrits comme des sables argileux, beige clair, brun à gris clair dont le mode et la médiane s’établissent entre 0,125 mm et 0,250 mm.
33La formation SLG à la base du comblement karstique de Vinneuf pourrait correspondre à un remaniement de ces sables tertiaires mélangés à des limons. La fraction argileuse non négligeable pour certains prélèvements peut s’interpréter comme un phénomène d’accumulation pédologique d’origine illuviale.
Les sables limoneux orangés III SLO PM 002 Sed 3‑4 – couche (5), PM 015 Sed 3 = couche (11), Sed 4‑5 = couche (8) et Sed 6‑7 = (5)
34La partie supérieure des sables limoneux jaunes passe progressivement à un sol orangé, à fragipan, glosses et horizon manganique. Cet ensemble se distingue du précédent par une nette augmentation de la fraction limoneuse. Le spectre granulomélrique apparaît bimodal. C’est aussi dans cet ensemble qu’apparaissent les premiers niveaux à graviers avec des fractions grossières (Ø > à 4 mm) occupant 7 à 11 % de la granulométrie (PM 002 Sed 4, PM 015 Sed 6 = couche [5]). Ces niveaux à graviers correspondent à des remaniements par ruissellement du cailloutis de base qui affleure sur le bord de la doline (tabl. ii, PM 015). En effet, un tri s’est opéré, limitant la taille des graviers à 16 mm de diamètre maximum. Ces sédiments sont donc des remaniements des sédiments sous‑jacents (SLJ) mélangés à des graviers, par ruissellement et enrichis en limon.
Les limons sableux bruns II LSB couche (2) = PM 002 Sed 1, PM 015 Sed 10 et couche (3) = PM 002 Sed 2, PM 015 Sed 8‑9
35Les limons sableux bruns sont constitués d’un sédiment sablo‑limoneux équivalent au sable limoneux orangé sous‑jacent auquel s’ajoute une fraction argileuse qui atteint 30 à 40 % de la granulométrie. Certains prélèvements présentent une surcharge en graviers (Ø > à 4 mm) ruisselés (PM 002 Sed 1, PM 015 Sed 2). L’origine de la fraction argileuse est probablement pédologique. Les quatre unités stratigraphiques LSB, SLO, SLJ et SLG constituent des ensembles stratigraphiques distincts. Par contre, ceux‑ci présentent une évolution granulométrique continue d’un prélèvement à l’autre, d’un ensemble à l’autre, des sables limoneux de la base aux limons sableux du sommet du remplissage. L’apport de granules et de graviers perturbe par endroit ce schéma global.
Analyse calcimétriqtte
36L’ensemble des résultats (tabl. ii) montre un très faible taux de carbonate pour l’ensemble des prélèvements analysés : entre 0 et 8 %. Les variations de pourcentages de CaCo. semblent liées à des phénomènes d’accumulation pédologique des carbonates par lessivage. On peut noter une concentration des carbonates (de 1 à 2 %) de part et d’autre de la limite séparant l’ensemble 11 et l’horizon à pseudomycclium de l’ensemble III. Les sédiments sablo‑limoneux gris de l’ensemble III ne sont pas carbonates. Seuls les horizons légèrement plus limono‑argileux à la base (fig. 6) sont carbonatés (1 %), correspondant peut‑être à un phénomène d’illuviation.
Analyse pétrographique
37Des prélèvements dans le cailloutis colluvié de l’ensemble III de la coupe PM 015 (fig. 4, 5) et le limon LSB de l’ensemble II ont fait l’objet d’un tamisage, afin d’observer la pétrographie de leur fraction grossière supérieure à 0,5 mm et 2,5 mm.
Le cailloutis de l’ensemble III
38Deux prélèvements d’une soixantaine de kilogrammes ont été tamisés sur une maille de 1,5 cm. Les graviers et blocs recueillis ont permis une description pétrographique. Les blocs les plus gros ne dépassent pas 10 cm de longueur et 6 à 7 cm de diamètre. Ce cailloutis est composé de cinq groupes pétrographiques :
– les plus gros blocs sont des silex à cortex brun, faiblement arrondis, gélifractés, de couleur interne brun vitreux ;
– d’autres blocs de silex, de forme branchue, sont à cortex blanc crème, très faiblement arrondis, de couleur interne brun vitreux, leur taille est relativement modeste : 8 x 5 x 4 cm en moyenne ;
– quelques très rares silex se présentent en galets bien arrondis de taille modeste : 8 x 6 x 5 cm en moyenne à cortex brun ;
– certains silex ont un aspect très altéré, uniformément brun, opaque du cortex au cœur de la masse siliceuse. Ils ont une forme arrondie, polie de galet roulé ; ils sont de petite taille : 6 x 5 x 3 cm en moyenne ;
– les deux prélèvements n’ont pas permis de repérer des blocs de grès, alors que ceux‑ci ont été observés en coupe ; ces derniers peuvent atteindre des tailles importantes (plusieurs fois décimétriques) et ont un cortex brun poli.
39Ces données révèlent une grande diversité pétrographique. Le matériel siliceux très altéré est issu probablement du démantèlement de nappes alluviales très anciennes (Ft‑Fu) ou de résidus de sables du Cuisien (e4) ainsi que les grands blocs de grès. Les autres blocs ont pour origine le démantèlement des assises crayeuses. Cependant, ce démantèlement n’a pas eu lieu directement sur place. En effet la craie, sur un rayon de 1 1cm autour du site ne présente pas d’inclusion siliceuse. D’autre part, ces blocs de silex arrachés des assises crayeuses présentent des stades différents d’altération. L’ensemble constitue des indices nets de remaniements multiples, polyphasés, sous forme de colluvions.
Le limon sableux brun‑rouge de l’ensemble II
40Vingt litres de limon sableux brun‑rouge ont été lavés sur tamis de 2,5 cm et 0,5 mm de diamètre. La taille supérieure des graviers ne dépasse pas les 20 mm de diamètre. Le tri pétrographique réalisé sur la fraction de sable grossier compris entre 0,5 mm et 20 mm montre que l’on retrouve les groupes pétrographiques du cailloutis, mais sous une forme esquillée.
41Les silex blancs ou bruns, encore nombreux, constituent les fractions les plus grossières sous forme d’éclats de gel ou, plus rarement, pour les plus grossiers, de galets à peine roulés. Le silex apparaît nettement altéré, prenant, pour certain, une couleur rouge vif. Le silex brun opaque se présente soit en galet roulé, soit en éclat de gel.
42S’ajoutent à ces groupes pétrographiques, deux nouveaux ensembles :
– le premier est constitué de grains de feldspath très camés, blanc à rose, à multiples facettes ; ces particules sont issues de la désagrégation de galets granitiques issus des alluvions de l’Yonne ;
– le second est constitué de grains de quartz et de feldspath parfaitement arrondis et lisses, issus eux‑aussi de gravier alluvial de l’Yonne ou de formation tertiaire plus ancienne.
43Les graviers de feldspath et le quartz pouvaient être aussi observés en coupe dans les cailloutis de l’ensemble III et IV.
3.1.1.3 Origine, mise en place et évolution du système karstique
44Les structures karstiques de la craie dans le Sénonais ne sont bien connues que pour leur réseau hydrographique profond. En effet, de très nombreuses sources et cours d’eau souterrains sont captés pour l’alimentation en eau de la région parisienne (Duclaux 1901 ; Megnien 1960). Par contre, les structures karstiques de dissolution de la surface de la craie n’ont pas fait l’objet de travaux récents dans le Sénonais.
45L’étude d’A. Bonte (1954 ; 1955 ; 1963 ; 1971) a propos du karst de la craie du Cénomanien du nord de la France montre que les poches de dissolution sont réparties en fonction des points privilégiés d’infiltration de l’eau. Cette infiltration pour dissoudre la craie efficacement doit être ralentie, une nappe phréatique devant être réservée par une formation détritique filtrante au‑dessus du substrat rocheux. Ainsi, la craie nue ne permet pas le développement de structure karstique de surface. Le rôle moteur d’une formation de couverture est indéniable dans le développement des structures karstiques (Bignot 1974).
46Les colluvions de cailloutis et les sables de l’ensemble IV ont dû jouer ce rôle initiateur. Les points privilégiés d’infiltration de l’eau sont probablement liés aux diaclases de la craie (fig. 8). Les dépôts de cailloutis et de sable, puis sablo‑limoneux de l’ensemble III, se sont donc enfoncés dans ces struccures karstiques au fur et à mesure que le front de dissolution s’étendait, créant une stratigraphie emboîtée. La doline a évolué ainsi jusqu’aux dépôts de l’ensemble III. L’ensemble 11 ne semble pas avoir subi d’enfoncement karstique majeur.

FIG. 8 – Vinneuf/Les Hauts Massous : schéma stratigraphique général
V.K. / AFAN
47Ces sédiments de comblement du karst de Vinneuf sont issus d’une suite de remaniements de formations antérieures. L’accumulation sablo‑graveleuse de l’ensemble de base (IV) correspond à une histoire complexe et montre à l’évidence qu’elle ne se trouve pas en position primaire. Les fractions sableuses des dépôts des ensembles II et III qui sont les mieux classées, semblent correspondre à une reprise des sables tertiaires. Puis, suivant l’enfoncement progressif des dépôts au cœur de la doline, les sédiments sont colluviés, ruisselés, soliflués, géliflués ou géliturbés. L’amenuisement systématique de la fraction sableuse se fait au profit d’une incorporation toujours plus importante de limons mal classés et d’argile pédologique dans le plasma des sédiments. Ces formations sablo‑limoneuses et limoneuses contiennent toujours une part non négligeable de graviers. Cette fraction est issue du eolluvionnement des niveaux de cailloutis. La forte proportion d’éclats et d’esquilles montre que ces cailloutis ont été gélifractés. Le tri granulométrique indique une mise en place par ruissellement lors des lessivages par les eaux de surface des niveaux de cailloutis. La présence même très faible (0 à 1,5 %) de carbonate de calcium, et les figures de pseudomycélium montrent que ces sédiments ont été carbonates et ont donc subi par la suite une forte décarbonatation.
48Les conditions de mise en place des dépôts de la partie supérieure de l’ensemble stratigraphique III semblent être plutôt dominées par les dynamiques de gel, alors que celles des couches de l’ensemble II correspondent plus à des solifluxions ou des ruissellements. Ainsi, tous les niveaux paléolithiques N0 à N3 se situent dans la partie supérieure du comblement de la doline correspondant à la phase inactive du réseau karstique de surface. Les niveaux archéologiques ont été fossilisés par un recouvrement limoneux terminal (ensemble II et I) de faible amplitude, au maximum au cœur de la doline 1,5 m. Aucune pièce n’a été trouvée dans les ensembles sédimentaires profonds III ou IV.
3.1.2 Les sites de la rive nord de la Vanne
49Les quatre sites de Molinons, Lailly et Villeneuve‑l’Archevêque se situent dans le même contexte géomorphologique ; ils se suivent sur moins de 3 km de distance. Le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie, le plus à l’ouest, est installé sur le versant doux d’un vallon sec de profil dissymétrique d’axe nord‑ouest/sud‑est. Le site de Lailly/Le Domaine de Beauregard s’étend sur le versant doux suivant de la vallée à écoulement permanent de l’Alain qui présente ici un profil dissymétrique. Le site de Molinons/Le Grand Chanteloup se présente sur le versant doux suivant d’un vallon sec dissymétrique d’axe nord‑sud. Le site de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée, 500 m à l’est de Molinons, correspond à un replat du glacis d’érosion du plateau du Sénonais en bordure de la vallée de la Vanne (fig. 9).

FIG. 9 – Localisation des sites du Paléolithique moyen de la vallée de la Vanne : A Lailly/Le Fond de la Tournerie, B Lailly/Le Domaine de Beauregard, C Molinons/Le Grand Chanteloup, D Villeneuve. l’Archevêque/La Prieurée
P.P. del. / AFAN
50Tous ces sites sont installés sur la zone d’affleurement de la craie du Santonien à Micraster coranguinum (Bouiller et al. 1973a ; 1973b). Il s’agit d’une craie blanche, compacte, parfois noduleuse, à silex gris‑brun ou gris‑blond. Ces faciès crayeux affleurent par endroit, notamment le long de versants raides des vallons secs et de la vallée de l’Alain. Les versants doux et les glacis d’érosion sont recouverts de dépôts limoneux notés LP1. Les vallées de la Vanne et de l’Alain sont bordées de nappes anciennes étagées Fv‑Fw et Fx‑Fy.
51Les stratigraphies de chacun de ces sites sont vues en détail, ainsi que leurs analyses sédimentologiques. L’ensemble de ces données permet de définir une séquence‑type pour cette unité géomorphologique la plus riche en niveaux archéologiques du Paléolithique moyen de la région.
3.1.2.1 Molinons/Le Grand Chanteloup
52Le gisement de Molinons/Le Grand Chanteloup repose sur l’interfluve entre la vallée de l’Alain à l’ouest, présentant un versant raide où affleure la craie du Santonien, et un vallon sec à profil dissymétrique à l’est présentant un versant doux recouvert de limons dans lesquels ont été trouvés les niveaux archéologiques du Paléolitique moyen. L’étude géologique est fondée sur cinquante‑trois relevés de coupes détaillés, mais aussi sur les résultats d’analyses de 28 échantillons. L’analyse de ces données aboutira à la définition du contexte lithostratigraphique, géomorphologique et chronostratigraphique de l’occupation paléolithique.
Analyses stratigraphiques description des coupes et définition des ensembles lithostratigraphiques
53L’approche stratigraphique du gisement de Molinons a été réalisée en trois étapes :
– dans un premier temps, furent effectués huit sondages à la pelle mécanique sur l’ensemble de la butte, quatre sur le versant nord‑ouest à l’emplacement des structures protohistoriques et néolithiques et quatre sur le versant sud‑est au niveau du gisement paléolithique ;
– dans un deuxième temps, deux grandes tranchées pratiquement continues ont éventré la pente douce de la butte de Molinons ;
– dans un troisième temps, quelques sondages ponctuels furent entrepris entre les deux tranchées (PM 050), au bas du versant doux orienté au sud‑est (PM 053) et à l’extrémité nord du site (CP 052).
54Ces derniers sondages géologiques devaient permettre de compléter le profil stratigraphique schématique du site de Molinons/Le Grand Chanteloup, mais aussi de réaliser des prélèvements supplémentaires.
55Parmi les 53 coupes relevées, 10 paraissent représentatives de la stratigraphie du gisement et permettent de décrire dans le détail les unités lithologiques et leur contexte morphologique. Il s’agit des coupes PM 001, PM 003 et PM 004 situées sur le versant crayeux, et des coupes CP 029 (tranchée II), PM 050, CP 027, CP 042 et CP 021 (tranchée I), CP 052 et PM 053 situées sur le versant limoneux (fig. 10). Parmi celles‑ci, certaines ont fait l’objet de prélèvements sédimentologiques, palynologiques ou micromorphologiques : PM 003, PM 004, PM 042, PM 050, PM 052 et PM 053.

FIG. 10 – Molinons/Le Grand Chanteloup : localisation des relevés stratigraphiques
V.K., V.D. / AFAN
Versant nord‑ouest crayeux de la butte de Molinons
56FIG. 11, PM 001, PM 003 et PM 004 et FIG. 12
57Au pied de ce versant raide reposent les dépôts alluviaux de l’Alain. Le début de la pente laisse affleurer directement la craie blanche à silex du Santonien à peine couverte par un horizon de culture récent (fig. 11, PM 001). C’est sur la pente, à partir de 125 m NGF, qu’ont été réalisés les profils PM 001, 003 et 004 (fig. 10). Ils se situent au niveau des décapages protohistoriques et néolithiques et n’ont livré aucune pièce paléolithique.

FIG. 11 – Molinons/Le Grand Chanteloup : profils stratigraphiques PM 001, PM 003, PM 004. PM 001 : 1 limons brun‑gris de l’horizon de culture actuel, 7 cailloutis de silex gélifractés à matrice limono‑sableuse, 9 horizon d’argiles brunes de décalcification dans une petite poche d’altération du substratum crayeux, 10 substrat crayeux avec quelques poches d’argiles de décalcification. PM 003 : 1 limons brun‑gris de l’horizon de culture actuel, 3 limon jaune, 6 limons sableux brun‑rouge, 7 cailloutis de silex gélifractés. PM 004 : 1 limons brun‑gris de l’horizon de culture actuel, 3 limon jaune, 6 limons sableux brun‑rouge à nombreux points de Mn, 7 cailloutis de silex gélifractés. Prélèvements sédimentologiques SED
V.D. / AFAN
58Au sein des dépôts crayeux se développent des poches d’altération dont le cœur est constitué de cailloutis de silex gélifractés à matrice limono‑sableuse (7). Entre la craie et les dépôts de remplissage des poches d’altération se présente un horizon d’argiles brunes de décalcification (9). Ces dernières apparaissent aussi en petites poches d’altération au sein même du substratum crayeux (fig. 11, PM 001).
59Plus haut, sur la pente du versant, à une altitude d’environ 132 m NGF (fig. 11), les sondages montrent des poches d’altération de la craie d’autant plus importantes qu’elles sont proches du sommet de l’interfluve. Sur le haut du versant, ce type de poche d’altération est rempli du bas vers le haut de cailloutis de silex gélifractés (7), de limons sableux brun‑rouge (6) et d’une mince couche de limon jaune (3) (fig. 11, PM 003 et PM 004).
Versant sud‑est limoneux et gisement paléolithique
60FIG. 13 et 14, PM 029, PM 050, PM 027, PM 021, PM 042, PM 052 et FIG. 12
61A l’opposé du versant nord‑ouest raide se développe un versant sud‑est doux couvert d’épais dépôts limoneux. Ces dépôts ont été coupés par deux tranchées profondes complétées par des sondages. Au niveau du gisement, le versant descend de 133 m à 129 m NGF selon une pente à 3,25 %. Il est couvert par une formation limoneuse épaisse de 2,2 m. Ces dépôts se divisent en cinq couches. Au sommet apparaissent les limons bruns Ap du sol de culture actuel (1) recouvrant des limons jaunes à traces de racines (3) et à structure prismatique. Ces limons s’épaississent vers le bas du versant doux, passant de 0,30 m (fig. 13, PM 029) à 1 m (fig. 14, PM 021). Sous ces limons, se distingue un horizon limoneux légèrement sableux grisâtre à gris‑noir (4) contenant de petits graviers et de petits points de Mn. Cet horizon gris, épais de 30 à 40 cm, présente dans sa partie supérieure le matériel lithique de la couche NA du site de Molinons (fig. 14, PM 021). Sous cet horizon gris se développe une couche peu épaisse de limons jaune‑rouge à points de Mn et taches grises (5), présente uniquement à mi‑pente du versant doux (fig. 11, PM 029 ; fig. 13, PM 050, PM 027 et PM 042). A la base apparaissent des limons sableux brun‑rouge à nombreux points de Mn (6) sur plus de 1,5 m d’épaisseur (fig. 14, PM 053). Des pièces lithiques du Paléolithique moyen ont été retrouvées au niveau de ce profil constituant le deuxième niveau archéologique NB du site.
62Les limons sableux rouges (6) sont parcourus de petits lits de graviers (fig. 13, PM 050 ; fig. 14, PM 053 et PM 042). Entre les limons sableux brun‑rouge (6) et l’auréole d’argiles de décalcification (9) du substrat crayeux (10) apparaissent des dépôts de limons brun‑rouges mêlés d’argiles de décalcification et de sables (8), parcourus par un petit lit de graviers (fig. 13, PM 027).
Définition des ensembles lithostratigraphiques
63L’ensemble des données fournies par les pelletages mécaniques ponctuels et les tranchées a permis la réalisation d’un profil stratigraphique de synthèse (fig. 12).

FIG. 12 – Molinons/Le Grand Chanteloup : profil statigraphique de synthèse. 1 et 2 limons bruns, 3 limons jaunes, 4 horizon limoneux grisâtre à points noirs de Mn et à graviers. Niv. archéologique NA : 5 limons jaune‑rouge à points noirs de Mn et taches grises, 6 limons brun‑rouge à lits de graviers. Niv. archéologique NB : 7 cailloutis de silex gélifracté dans matrice de limons sableux brun‑rouge, 8 limons brun‑rouge à petits graviers, 9 horizon argileux brun de décalcification, 10 substratum crayeux
V.D. / AFAN

FIG. 13 - Molinons/Le Grand Chanteloup : profils stratigraphiques PM 050, CP 027 et CP 029. PM 050 : 3 limons jaunes sous‑jacents au sol actuel, 4 horizon limoneux gris contenant le niveau archéologique supérieur, 5 limons jaune‑rouge, 6 limons sableux rouges parcourus de petits lits de graviers, 9 argiles brunes de décalcification, 10 substratum crayeux. Prélèvements sédimentologiques SED. CP 027 : 3 limons jaunes, 4 horizon limoneux légèrement sableux grisâtre à gris‑noir contenant de petits graviers et de petits points de Mn, 5 limons jaune‑rouge à points de Mn et taches grises, 6 limons sableux brun‑rouge, 8 limons brun‑rouge mêlés d’argiles de décalcification et de sables parcourus par un petit lit de graviers, 9 argiles de décalcification, 10 substratum crayeux. CP 029 : 1 limons bruns Ap du sol de culture actuel, 3 limons jaunes peu épais à traces de racines, 4 horizon limoneux légèrement sableux grisâtre à gris‑noir contenant de petits graviers et de petits points de Mn, 5 limons jaune‑rouge à points de Mn et taches grises, 6 limons sableux brun‑rouge à nombreux points de Mn avec des pièces lithiques du Paléolithique moyen, 7 cailloutis de silex gélifractrés
V.D. / AFAN

FIG. 14 – Molinons/Le Grand Chanteloup : profils stratigraphiques CP 021, CP 042, CP 052 et PM 053. CP 021 : 1 limons gris Ap, 2 limons bruns, 3 limons jaunes bien représentés à cet endroit, 4 horizon limoneux gris avec pièces lithiques du niveau archéologique supérieur, 6 limons sableux brun‑rouge. Prélèvements micromorphologiques M. CP 042 : 3 limons jaunâtres à traces de racines, 4 horizon limoneux grisâtre à points noirs de Mn et graviers de silex, 5 limons jaune‑rouge à nombreux points noirs de Mn, 6 limons sableux brun‑rouge. Prélèvements sédimentologiques SED et matière organique Mo. CP 052 : 1 horizon gris de surface (Ap), 2 limons bruns plus développés, 3 limons jaunes, 4 horizon gris, 6 limons sableux brun‑rouge. PM 053 : 1 limon brun‑gris Ap, 2 limons bruns, 3 limons jaunes, 4 horizon limoneux grisâtre, 6 limons sableux brun‑rouge parcourus de lits de graviers, 7 cailloutis de silex gélifractés
V.D. / AFAN
64Ce schéma fait particulièrement bien ressortir l’opposition entre les deux versants de la butte de Molinons/Le Grand Chanteloup, opposition que l’on retrouve dans la morphologie de pente de ces versants (versant nord‑ouest raide et versant sud‑est doux), dans leur séquence stratigraphique (poches d’altération de la craie sur le versant raide et couverture limoneuse épaisse sur le versant doux) et dans l’emplacement différentiel des occupations archéologiques selon les périodes (occupation protohistorique sur le versant abrupt crayeux, occupation néolithique au sommet de l’interfluve en contexte limoneux, occupations paléolithiques sur le versant doux au niveau des épaisses accumulations limoneuses).
65La séquence stratigraphique présente deux séries de dépôts ; la première, plus ancienne, est constituée de couches liées au développement de structures d’altération de la craie sous couverture filtrante : ensembles V, IV et III ; et la deuxième série, plus récente, correspond à un épandage de limons sur la crête crayeuse et le versant limoneux doux, caractérisé par la présence de trois paléosols : ensemble II et I (fig. 15).

FIG. 15 – Molinons/Le Grand Chanteloup : tableau récapitulatif des nomenclatures lithostratigraphiques et pédoclimatiques et de la synthèse chronostratigraphique
V.K. / AFAN
Ensemble V
66Substrat crayeux (10) percé de dolines, cheminées et poches de dissolution.
Ensemble IV
67Auréole d’argiles brunes de décalcification (9) au contact avec la craie au fond des structures karstiques.
Ensemble III
68Dépôts limoneux brun‑rouge (8) mêlés d’argiles de décalcification et de sables remaniés, comblant les structures en creux ; un cailloutis de débris de rognons de silex (7), colluvion de dépôts de remaniement de l’altération de la craie.
Ensemble II
69Un premier sol, à la base, probablement d’ordre interglaciaire, est de couleur brun‑rouge (6) et se développe sur des limons jaune‑rouge sableux. Il comble des poches de cailloutis de silex (7) emboîtées dans les structures karstiques sous‑jacentes. Ce paléosol renferme le niveau archéologique inférieur NB. Un second sol, gris à noirâtre (4) est probablement d’ordre interstadiaire et se développe sur des limons jaunes (5) accumulés sur le flanc doux. C’est dans la moitié supérieure de la couche (4) qu’a été repéré le niveau archéologique supérieur NA. L’ensemble est recouvert par le dernier dépôt limoneux jaune (3).
Ensemble I
70Un troisième sol brun lessivé actuel (1 et 2) se développe sur une colluvion du dernier dépôt limoneux jaune (3) couvrant l’ensemble du flanc sud‑est.
Analyses sédimentologiques origine et mise en place du matériel sédimentaire
71L’analyse des prélèvements, dans la plupart des cas, a permis de définir les caractères granulométriques, les pourcentages de caCO3, l’origine des argiles minéralogiques contenues dans les sédiments et les taux de matière organique. Les sédiments des coupes 003, 004, 042, 050, 052 et 053 (fig. 11, 13 et 14) ont fait l’objet de multiples prélèvements sédimcntologiqucs afin de caractériser les différents ensembles lithostratigraphiques (tabl. iii).

TABL. III – Résultats des analyses diffractométriques aux rayons X sur lames orientées (argiles minéralogiques exprimées en pourcentage). Pourcentages de matière organique.
Analyses granulométriques
72Les sédiments des coupes 003, 004, 042, 050, 052 et 053 ont fait l’objet d’une analyse granulométrique et microgranulométrique1.
Aspects généraux
73La médiane (ou diamètre des particules à 50 % de la courbe granulométrique) de tous les sédiments varie de 2 à 32 microns de diamètre couvrant ainsi le domaine complet des silts ou limons. Cette classe des limons est dominante dans tous les échantillons avec des pourcentages variant de 56,3 à 87,2 %.
74Le centile (ou taille supérieure des particules) s’échelonne de 0,5 à 16 mm de diamètre, c’est‑à‑dire des sables grossiers aux graviers. Ces particules grossières sont les moins représentées des classes granulométriques, avec seulement 1,1 à 9 % de sables grossiers et de 0 à 4,7 % de graviers. Tous les sédiments analysés présentent une granulométrie médiocrement à très mal classée.
Caractérisation granulométrique des niveaux stratigraphiques
75La série stratigraphique a été subdivisée en dix niveaux, du substrat crayeux crétacé au sol actuel (cf. supra). Les prélèvements effectués sur les coupes réparties sur le profil dissymétrique de l’interfluve ont permis l’étude granulométrique de six couches en particulier. Les limons bruns (fig. 16, no 1) ces sédiments font partie du sol brun de surface et ont été prélevés à quelques décimètres de la surface. La classe dominante est celle des silts ou limons ; les sables et graviers, quant à eux, représentent moins de 10 % de toutes les particules, les graviers s’avérant un peu plus abondants en bas du versant doux. Les limons jaunâtres (fig. 16, no 2) ces sédiments sont sous‑jacents au sol brun évoqué ci‑dessus. Les limons représentent toujours la classe granulométrique dominante (67 à 83 %), les argiles se retrouvant avec des pourcentages variant de 10 à 23 %. Les sables et graviers ont des pourcentages compris entre 7,8 et 12 % avec une moyenne de 9,6 %. Le fait le plus important révélé pour l’instant par ces analyses reste la grande similitude entre les limons bruns et les limons jaunâtres : il s’agit de dépôts limoneux à petite composante argileuse constituant une même phase de dépôts d’origine éolo‑colluviale au sommet desquels s’est développé un sol brun prismatique.

FIG.16 - Molinons/Le Grand Chanteloup : courbes granulométriques cumulatives. 1 limons bruns (couche 2), 2 limons jaunâtres (couche 3), 3 horizon limoneux gris (couche 4), 4 limons jaune‑rouge (couche 5), 5 limons brun‑rouge à points de Mn (couche 6), 6 argiles brunes de décalcification (couche 9). A : argiles, L : limons, SF : sables fins, SG : sables grossiers, G : graviers
V.K. / AFAN
76Les limons gris à gris‑noir (fig. 16, no 3) cet horizon grisâtre à points de Mn et petits graviers contient le premier niveau archéologique du Paléolithique moyen. Comme pour les dépôts sus‑jacents, la classe granulométrique dominante est celle des limons (71 à 87,2 %), les argiles n’étant présentes qu’avec des valeurs comprises entre 3,8 et 17,7 %. La valeur sables et graviers est comprise entre 9 et 15,2 % avec une moyenne de 12,1 %, ce qui est sans conteste plus élevé que pour les couches sus‑jacentes. Dans l’ensemble, ces limons grisâtres se caractérisent par une tendance légèrement moins argileuse, accompagnée d’une part un peu plus importante des fractions sableuses et graveleuses.
77Sur le PM 050, trois échantillons ont été prélevés à des niveaux différents dans la même couche de limons grisâtres. Ceci nous permet d’observer que la fraction limoneuse est sensiblement la même à tous les niveaux ; par contre, le milieu de la couche semble être plus riche en graviers en même temps que plus pauvre en argiles. Le sommet est plus argileux et moins riche en graviers.
78Les limons jaune‑rouge (fig. 16, no 4) l’échantillon Sed 3 de CP 042 comprend une fraction limoneuse dominante avec seulement environ 8 % d’argiles et 8 % de sables et graviers. Il est donc proche des sédiments sus‑jacents quoique moins riche en graviers et en argiles2.
79Les limons sableux brun‑rouge (fig. 16, no 5) ces dépôts correspondent au deuxième niveau archéologique du Paléolithique moyen. La classe dominante est toujours celle des limons (56,3 à 76,6 %). Les pourcentages d’argiles varient de manière plus significative de 8,5 à 30,7 %, selon les coupes ou la position du prélèvement dans la coupe. Le fait le plus remarquable est sans nul doute la hausse de la fraction sableuse : la valeur sable et gravier varie de 7,3 à 17,4 % (avec une moyenne de 12,2 %), mais au sein des sables et graviers eux‑mêmes les sables sont largement dominants et les graviers pratiquement inexistants. Ces dépôts peuvent donc être qualifiés de sableux par rapport aux dépôts sus‑jacents, mais il ne faut pas oublier que la fraction argileuse y est aussi plus importante. Les prélèvements du PM 050 issus des limons sableux brun‑rouge sont au nombre de quatre, régulièrement répartis dans la stratigraphie. Il apparaît que la base y est plus argileuse en même temps que légèrement moins sableuse, c’est‑à‑dire entre et sous les lits de graviers. Les argiles migrent plus facilement dans le profil et se sont accumulées à la base de la couche. Cette tendance est confirmée sur le PM 053 où le Sed 5, situé plus bas dans le profil, est plus argileux que le Sed 4.
80Les argiles brunes de décalcification (fig. 16, no 6) réalisée à partir d’un unique échantillon, l’analyse de ce type de dépôts révèle 22 % d’argiles pour 75,4 % de limons, les sables et graviers ne représentant que 2,6 %. Nous devrions donc parler plutôt de « limons argileux brun ». Le terme d’argiles de décalcification se rattache plus à la nature minéralogique qu’ à la granulométrie, puisque ces sédiments constituent un horizon de décarbonatation et d’accumulation des argiles, développé sous la couverture détritique perméable que forme le cailloutis sus‑jacent (Campy, Macaire 1989).
Interprétation
81Les analyses granulométriques des 28 échantillons ont révélé la part importante prise par la classe granulométrique des silts ou limons ; toujours dominants ils représentent 55 à 85 % de la composition granulométrique.
82La couverture limoneuse du versant doux du Grand Chanteloup semble donc pour une large part d’origine éolienne. Ces dépôts correspondent bien à des limons des plateaux de nature périglaciaire, dans lesquels argiles et sables et graviers sont en proportion moindre et plus variable. L’analyse des courbes granulométriques montrent bien la composante éolienne et même légèrement loessique de ce matériel limoneux.
83Les sables et graviers sont présents à des taux de 15 % dans les limons grisâtres (couche 4) et dans les limons brun‑rouge (couche 6), mais à des taux inférieurs à 10 % dans les autres couches. Cette composante grossière est issue de phases de remaniement et colluvionnement de dépôts sableux tertiaires.
84La couverture limoneuse du versant doux de Molinons présente donc un mélange de composante limoneuse d’origine éolienne et de composante grossière résultant de colluvionnements.
Calcimétrie
85Les pourcentages de CaCO3 ont été calculés sur l’ensemble des 28 échantillons traités, par différentiation volumétrique du CO2 dégagé (sur calcimètre de Bernard). Tous se sont révélés totalement décarbonatés, ce qui explique l’absence de faune. La présence ponctuelle de pseudomycélium, en particulier dans la tranchée 1, dans la couche limoneuse brun‑rouge (6) à son contact avec l’horizon gris (4), est l’indice d’une forte décarbonatation d’origine pédologique, liée à un lessivage important des dépôts limoneux.
Minéralogie des argiles
86L’analyse des minéraux argileux3 a conduit à des résultats semi‑quantitatifs exprimés en pourcentages, obtenus par la méthode d’intégration de la surface des pics (tabl. iii). L’analyse minéralogique des argiles a porté sur les ensembles sédimentaires suivants : limons sableux brun‑rouge (coudre 6), limons jaune‑rouge (couche 5), limons grisâtres (couche 4) et limons jaunes (couche 3). Un prélèvement dans les argiles de décalcification de la craie (couche 9) situé à la base des profils a été analysé. Il ressort de ces analyses une certaine homogénéité des dépôts : la composition minéralogique montre une prédominance des smectites (30 à 45 %) sur les kaolinites (20 à 40 %), les illites et les illites/smectites ne représentant en moyenne que 10 à 20 %. Rappelons ici que la composition des lœss du Vexin de la région parisienne (Lebret, Halbout 1991) rattachés à l’ensemble normand ont une composition minéralogique des argiles où la smectite représente entre 60 et 75 %, tandis que les illites constituent 10 à 20 % et la kaolinite seulement 10 à 15 %. Les lœss analysés à Sergines dans le Sénonais (Lautridou 1984) présentent une composition minéralogique où les smectites sont plus abondantes que l’illite et la kaolinite. La part beaucoup plus importante de la kaolinite dans les sédiments de Molinons reflète l’apport local des formations anciennes du plateau crayeux (Krier 1985). En effet, si la craie a une composition minéralogique où les smectites prédominent très largement entre 80 à 90 % pour 10 à 20 % d’illite, les formations d’altérations de la craie liées au karst de surface présentent une prédominance des kaolinites avec 90 % pour 10 % de smectite. La présence des illites et la prédominance des smectites sur ces dernières reflètent l’apport lœssique, et l’abondance des kaolinites celui des colluvions des versants du Plateau sénonais ; ainsi, les limons sableux brun‑rouge de la couche 6 sont plus marqués par ces apports anciens que les limons de couverture.
Matière organique
87Les analyses ont été effectuées sur 23 échantillons répartis sur les coupes PM 050, CP 052, CP 053 et CP 0424. Les pourcentages de matière organique sont compris entre 3,1 et 9,6 avec une moyenne de 4,8 % (tabl. iii). En replaçant ces valeurs sur les profils d’où ont été extraits les échantillons, il apparaît dans toutes les coupes concernées que l’horizon gris (couche 4) est significatif des plus faibles pourcentages de matière organique. La teinte grise de cette couche ne semble donc pas liée à la présence importante de matière organique comme nous l’avions pensé tout d’abord, bien au contraire. Par contre, la forte augmentation de pourcentage de matière organique sous l’horizon grisâtre correspond au lessivage de ce dernier.
Origine des formations superficielles et évolution du versant doux
88fig. 12
89La présence de structures karstiques de dissolution de surface de la craie est ici liée à la présence d’une couverture filtrante sablo‑graveleuse. La taille et l’extension de ces structures sont de même étroitement liées à l’évolution morphologique du versant. Les poches de dissolution, sur le versant raide, sont les reliquats de structures plus importantes qui ont été érodées, le versant raide progressant d’ouest en est. Au sommet de l’interfluve moins touché par l’érosion, les poches sont plus importantes et plus épaisses. Sur le versant doux où l’érosion a été plus faible, les structures ont été conservées, protégées et même accentuées grâce à la couverture limoneuse.
90Il semble bien que le profil dissymétrique de la butte de Molinons existait avant les structures karstiques, les sables (8) et cailloutis de base (7). Ces derniers ont pour origine les colluvions de formations tertiaires et de formations d’altération de la craie présentes sur les versants du Plateau sénonais. La présence de blocs de grès de plusieurs dizaines de centimètres dans ces formations renforce cette hypothèse. Les limons sableux brun‑rouge (6) comblent donc des structures karstiques, ce qui les rapproche des limons sableux de la dollne de Vinneuf/Les Hauts Massous (cf. chap. 4.1). Ces niveaux sont d’origine essentiellement éolienne, mais mélangés à des sédiments d’altération de la craie et à des sables tertiaires. Ils ont subi de nombreuses phases de ruissellement et de pédogenèse. De couleur brun‑rouge dans leur partie supérieure, ils sont de couleur jaune‑orangé en profondeur.
3.1.2.2 Lailly/Le Domaine de Beauregard
91Le gisement apparaît sur un versant doux exposé à l’est, le long de la vallée de l’Alain. Cet affluent de la Vanne, long d’une quinzaine de kilomètres, présente un cours d’axe nord‑sud au débouché de la vallée de la Vanne, alors qu’en amont il suit un axe est‑ouest. Le profil de la vallée de l’Alain est dissymétrique, avec un versant raide orienté à l’ouest où affleurent les formations crayeuses et avec un versant doux orienté à l’est recouvert de formations superficielles récentes. Ce type de géomorphologie est typique de la région, nous l’avions déjà rencontré pour le site paléolithique de Molinons/Le Grand Chanteloup (cf. chap. 4.2).
Analyse stratigraphique description des coupes et définition des ensembles sédimentaires
92L’étude stratigraphique globale du gisement de Lailly/Le Domaine de Beauregard a été réalisée en trois étapes :
– dans un premier temps, une douzaine de sondages archéologiques du CD 84 jusqu’au bord de l’Alain ; ces sondages avaient permis de relever huit coupes géologiques, mais n’avaient pas révélé d’occupation paléolithique ;
– dans un deuxième temps, furent effectuées quatre tranchées A, B, C et D (deux au sud, deux au nord) (fig. 17) (Krier et al. 1991) ; l’étude archéologique étroitement mise en relation avec les données stratigraphiques avait permis la découverte d’une occupation paléolithique de grande étendue ; cependant la corrélation stratigraphique entre ces tranchées n’était pas évidente, un des objectifs de la fouille était de définir une éventuelle contemporanéité de ces niveaux archéologiques ;
– dans un troisième temps, conjointement à la fouille proprement dite, furent relevées des tranchées et coupes complémentaires des précédentes, afin de compléter le profil stratigraphique général du site de Lailly/Le Domaine de Beauregard, mais aussi de mieux comprendre les variations latérales de faciès rencontrées à l’ouest et au sud‑ouest du gisement ; cette troisième étape de travail sur le terrain a permis aussi de prélever trois colonnes de dix échantillons sur trois coupes différentes, placées en divers endroits du gisement.

FIG.17 - Lailly/Le Domaine de Beauregard : localisation des tranchées de diagnostic et des relevés stratigraphiques
DAF del. / AFAN
93L’étude stratigraphique et lidiologique du gisement repose sur l’ensemble des quatre‑vingt‑quatorze coupes relevées pendant les trois phases (fig. 17). Seules neuf coupes ont été choisies pour illustrer ce gisement : CP 033, CP 035, CP 036, CP 037, CP 038, CP 070, CP 071, CP 076 et CP 081 (fig. 17, 18 et 19).

FIG. 18 – Lailly/Le Domaine de Beauregard : relevés stratigraphiques CP 070, CP 071, 035, 038 et 033 extraits du profil nord du gisement. CP 070 : 1 limons de la semelle de labours et limons bruns à structure prismatique, 2 limons brun‑jaune à graviers épars, 5 limons sableux rouge‑orangé à nombreux points de Mn avec un lit de graviers dans la partie supérieure. CP 071 : 1 limons de la semelle de labour, 2 limons bruns à structure prismatique, 3 limons légèrement sableux gris à graviers de silex et points noirs de Mn, 4 limons sableux brun‑jaune, 5 limons sableux brun‑rouge, 10 cailloutis de silex. CP 035 : 1 limons de l’horizon de culture, 2 limons brun‑jaune à graviers épars, 3 horizon limono‑sableux gris à graviers avec une pièce paléolithique dans la deuxième moitié supérieure, 4 limons jaunes à lits de graviers avec pièces lithiques. Prélèvements sédimentologiques SED. CP 038 : 1 limons à horizon brun prismatique épais, 2 lit de graviers dans les limons jaunes, 3 horizon gris peu épais, 5 limons sableux brun‑rouge à points de Mn. CP 033 : 1 limons brun gris Ap, 2 limons jaunes parcourus par un petit lit de graviers, 3 limons sableux gris à petits graviers et points de Mn, 5 limons brun‑orangé à quelques points de Mn, 10 cailloutis de silex, 9 dépôts sablo‑graveleux appartenant à une nappe alluviale de l’Alain à 115,83 m NGF
V.D. / AFAN
94La séquence lithostratigraphique de Lailly/Le Domaine de Beauregard (tabl. iv) s’apparente étroitement à la séquence du site, très proche géographiquement, de Molinons/Le Grand Chanteloup, séquence qui nous sert de référence. Mais elle sc distingue surtout pour sa complexité et son extrême variabilité locale. En effet, les sondages géologiques relevés sur le site ont montré que sur 5450 m2 d’étendue, d’est en ouest et du nord au sud, il était possible de rencontrer divers profils qu’il n’était pas toujours facile de corréler entre eux. C’est pourquoi, il nous a paru plus judicieux de réaliser deux profils synthétiques pour mieux rendre compte de la séquence lithostratigraphique et de sa variabilité en fonction de la position sur le versant. L’ensemble du versant doux a été étudié à partir de tranchées et de sondages répartis entre les limites nord et sud de l’emprise autoroutière, les deux profils synthétiques représentant respectivement la limite nord de l’emprise et sa limite sud.

TABL. IV – Synthèse lithostratigraphique et chronostratigraphique pour l’ensemble des formations sédimentaires rencontrées sur le versant doux de Lailly/Le Domaine de Beauregard.
Définition des ensembles lithostratigraphiques
Profil synthétique de la limite nord
95FIG. 18 CP 070, CP 035, CP 038, CP 033, CP 071 et FIG. 20, no 1
96Le substratum crayeux du Santonien (ensemble 12) recouvert d’une épaisse couverture graveleuse, puis limoneuse, n’a pas été atteint dans cette partie du gisement. La reconstitution du profil du toit de la craie laisse imaginer toutefois un niveau pratiquement plan, perturbé par des figures d’injection de craie, par le développement d’argiles de décalcification et de structures karstiques de type doline. Ces dernières se retrouvent plus particulièrement en sommet de versant au niveau de l’interfluve. Ces dépôts et figures d’altération appartiennent à l’ensemble 11.
Ensemble 9
97À l’est du profil nord (fig. 18, CP 033) se développe un lambeau de nappe alluviale Fv‑Fw de l’Alain (9) à une altitude de 115,83 m NGF. Au‑dessus se développent 50 cm de cailloutis de silex (couche 10). Au‑dessus des dépôts précédents apparaissent des dépôts limoneux de couverture que l’on peut subdiviser en quatre types.
Ensemble 5
98L’ensemble 5 correspond à des limons sableux présentant un horizon brun‑rouge réticulé à nombreux points de Mn (fig. 18). Quelques pièces du Paléolithique moyen ont été découvertes dans ce niveau. Ces limons sableux brun‑rouge de 80 cm d’épaisseur sont parcourus de lits de graviers, surtout à l’ouest du profil (fig. 18, CP 070). Le pendage de ces derniers souligne le plongement des dépôts par effet de soutirage au niveau d’une doline située entre CP 070 et CP 035 (fig. 20, no 1).
Ensemble 4
991ntercalée entre l’ensemble précédent et le suivant, une lentille de limons jaunes (4) parcourus de lits de graviers se développe à mi‑pente du profil (fig. 18, CP 071 et CP 035).
Ensemble 3
100Sur les limons jaunes précédents apparaît un horizon gris à graviers (3) contenant le niveau archéologique B du Paléolidrique moyen (fig. 18, CP 035) qui a fait l’objet de la fouille. Cet horizon grisâtre (3) a pu être suivi sur près de 140 m : sa limite est n’a pas été observée, mais à l’ouest, il disparaît peu à peu dans la stratigraphie (fig. 18, CP 070).
Ensemble 2
101L’ensemble 2 sus‑jacent contient le niveau A du Paléolithique moyen et apparaît sous la forme de limons jaunes parcourus de lits de graviers colluviés qui se poursuivent quasiment sur tout le versant (fig. 18, CP 038 et CP 033).
102Le niveau paléolithique supérieur découvert au milieu du site (au niveau des relevés PM 079 et CP 084) se développe au sommet de cet ensemble 2 et à la base de l’horizon brun prismatique (1).
Profil synthétique de la limite sud
103FIG. 19, CP 076, CP 037, CP 036, CP 081 et FIG. 20, no 2
Ensemble 12
104Le substratum crayeux du Santonien (12) a été rencontré à 115,55 m NGF dans la tranchée G au niveau du profil CP 036, à 116,12 m NGF mais cette fois au niveau du profil CP 076 et entre 117 et 118 m NGF dans la tranchée A de diagnostic.
Ensemble 11
105Le toit de la craie apparaît affecté par des phénomènes de géliturbation et d’altération, par le développement d’une pellicule d’argiles de décalcification (11) et le début d’apparition de structures karstiques (fig. 19, CP 076 et CP 036).
Ensemble 10
106Ces dépôts sont recouverts par un cailloutis grossier de silex et de sables grossiers (10) formant une nappe continue d’épaisseur variable, nappe résultant de colluvionnement, démantèlement de la craie et remaniement de dépôts antérieurs (fig. 19, CP 076, CP 036 et CP 081).

FIG. 19 – Lailly/Le Domaine de Beauregard : relevés stratigraphiques CP 076, 037, 036 et 081 extraits du profil sud du gisement. CP 076 : 1 limon argileux brun à débit prismatique, 5 limons sableux brun‑orangé à rares graviers et nombreux points de Mn, 7 cailloutis, 8 limons sableux brun‑rouge à points de Mn et glosses, 10 cailloutis grossier de silex, 11 horizon d’argiles brun‑chocolat, 12 substrat crayeux géliturbé à 116,20 m NGF. CP 037 : 1 limon brun‑gris, 2 limon brun‑jaune à petits graviers, 5 limons sableux brun‑rouge à Mn avec forte charge de petits cailloutis au sommet. CP 036 : 1 semelle de labours, 2 limon brun‑jaune, 3 horizon gris à graviers et points de Mn, 5 limon sableux brun‑rouge à Mn, 6 limons argileux brun‑jaune à Mn et passées sableuses, 10 cailloutis, 11 horizon d’argiles brun‑chocolat, 12 substrat crayeux altéré atteint à 115,55 m NGF. Prélèvements sédimentologiques SED. CP 081 : 1 limons bruns Ap et limons argileux bruns, 2 limons argileux brun‑jaune, 10 épais cailloutis de silex
V.D. / AFAN

FIG. 20 – Lailly/Le Domaine de Beauregard : profils stratigraphiques de synthèse du site paléolithique. 1 profil synthétique de la limite nord, 2 profil synthétique de la limite sud. (1) limon brun de surface à structure prismatique, (2) limons jaunes à lits de graviers de silex. Niv. archéologique a : (3) horizon limoneux grisâtre à graviers de silex. Niv. archéologique b : (4) limons jaunes à lits de graviers, (5) et (6) limons argileux jaune‑brun présentant un horizon sableux brun‑rouge réticulé. Niv. archéologique c : (7) cailloutis de silex, (8) limon sableux brun‑orangé à horizon glossique. Niv. archéologique d : (9) nappe alluviale à graviers de silex et de craie, bed‑rock à 115,83 m NGF, (10) cailloutis grossier de sables et graviers de silex, (11) horizon argileux brun, (12) substratum crayeux
V.K., V.D. ; V.D. del. / AFAN
Ensemble 8
1071ntercalé entre ce cailloutis et le cailloutis de l’ensemble suivant, apparaît un limon sableux brun‑orangé à brun‑rouge à point noirs de Mn et à horizon glossique (8) présents uniquement à l’ouest du profil (fig. 19, CP 076), et où se développe le niveau D du Paléolithique moyen. Ce niveau a une grande dispersion verticale et suit le plongement dû à la doline.
Ensemble 7
108Un cailloutis d’érosion (7) sépare ces limons de l’ensemble suivant 6 et 5 (fig. 19, CP 076).
Ensemble 6
109L’ensemble 5 déjà rencontré précédemment se développe sur un limon argileux jaune‑brun à points noirs constituant l’ensemble (6) qui contient le niveau C du Paléolithique moyen (fig. 19, CP 036). Au‑dessus se retrouve le niveau B Paléolithique moyen dans un ensemble de dépôts représentés au centre du versant (tranchée G) par un horizon grisâtre sur limon sableux à petits graviers et points de Mn (3) (fig. 19, CP 036). L’ensemble 2 n’est visible qu’au centre et à l’est du profil, il s’agit de limons jaunes contenant le niveau A du Paléolithique moyen (fig. 19, CP 081, CP 037 et CP 036).
Ensemble 1
110La lithostratigraphie du profil se termine par un horizon prismatique sur limons (1) où se retrouvent les pièces du niveau magdalénien (fig. 19, CP 081).
Les niveaux archéologiques
111Quatres niveaux archéologiques du Paléolithique moyen ont été trouvés sur ce site :
– le niveau D le plus ancien dans l’ensemble 8, dans les limons brun‑rouge réticulé ;
– le niveau C dans l’ensemble 5, dans les limons sableux brun‑rouge à horizon réticulés ;
– le niveau B qui a fait l’objet de la fouille dans l’ensemble 3, dans l’horizon grisâtre ;
– le niveau A dans l’ensemble 2 et dans le dernier ensemble limoneux brun‑jaune.
112Un niveau magdalénien se situe à l’interface de l’ensemble 2 et de l’ensemble 1.
Analyses sédimentologiques origine et mise en place des sédiments
113Trois colonnes de dix prélèvements issus des coupes CP 035, CP 036 et PM 071 ont été réalisées afin d’obtenir les courbes granulométriques, les pourcentages de CaCO3, les pourcentages d’argiles minéralogiques (fig. 18 et 19) et les taux de matière organique. Sur ces trois coupes, huit ensembles lithostratigraphiques ont fait l’objet de prélèvements sédimentologiques (SED) qui ont été utilisés pour la granulométrie, la calcimétrie, la minéralogie ou le calcul du pourcentage de matière organique.
Analyses granulométriques
Aspects généraux
114Les indices de classement indiquent que tous les sédiments analysés sont très mal classés. Le centile (ou taille supérieure des particules) s’échelonne de 0,3 mm à plus de 256 mm. Les particules grossières sont les moins représentées des classes granulométriques pour les sédiments de ce site, avec seulement de 1,5 à 29,9 % de sables grossiers et de 0 à 22 % de graviers et autres.
115La médiane des sédiments varie de 10 à 156 micromètres. Ces valeurs correspondent à la classe des limons ou silts et à celle des argiles, qui dominent assez nettement la granulométrie des sédiments de Lailly/Le Domaine de Beauregard avec des pourcentages allant de 37,26 à 78,48 % pour les limons et de 12,34 à 53,94 % pour les argiles. On obtient des courbes de fréquence à deux pics, ce qui est significatif d’une distribution bimodale.
116Cette fréquence des limons et des argiles distingue déjà ces sédiments de ceux de Lailly/Le Fond de la Tournerie et de Molinons/Le Grand Chanteloup où la part des argiles était beaucoup plus faible.
Caractérisation granulométrique des ensembles sédimentaires
117Les prélèvements analysés caractérisent huit couches de lithologie différente, du sol brun prismatique aux argiles de décalcification. Toutes les courbes granulométriques cumulatives obtenues sur les diverses coupes ont été regroupées sur les mêmes schémas, afin de caractériser chaque niveau stratigraphique (fig. 21).

FIG. 21 – Lailly/Le Domaine de Beauregard : courbes granulométriques cumulatives de l’ensemble des échantillons prélevés sur les profils CP 035, CP 036 et CP 071.1 limons bruns à débit prismatique (couche 1), 2 limons brun‑jaune (couche 2), 3 horizon gris à petits graviers (couche 3), 4 limons jaunes (couche 4), 5 limons brun‑rouge (couche 5), 6 limons argileux jaunes (couche 6), 7 cailloutis de silex gélifractés et sables (couche 10), 8 argiles de décalcification (couche 11). A : argiles, L : limons, SF : sables fins, SG : sables grossiers, G : graviers (V.K./AFAN).
118Limons du sol brun prismatique (couche 1) ces sédiments font partie du sol brun actuel et ont été prélevés à quelques décimètres de la surface. La classe dominante est celle des silts ou limons, avec de 54 à 78,5 % de particules limoneuses. Les argiles sont aussi représentées de 12,3 à 39,5%, ce qui nous permet de qualifier ces sédiments de limons argileux bruns. Les sables et graviers, quant à eux, ne représentent que de 4,6 à 17,8 % (fig 21, courbe 1).
119Limons jaunes (couche 2) les limons sont dominants avec de 46,5 à 64,1 %, excepté pour l’échantillon Sed 6 du CP 035 où les argiles dominent avec 50,3 %, il s’agit vraisemblablement de l’horizon argilique. Les sables et graviers donnent des pourcentages voisins de 10 à 15 %. Les courbes cumulatives des limons bruns et des limons jaunes sont très proches, il s’agit donc de sédiments de composition granulométrique similaire, les limons jaunes correspondant aux sédiments sur lesquels s’est développé le sol brun (fig. 21, courbe 2).
120Limons sableux gris (couche 3) la classe dominante est celle des silts ou limons avec de 45 à 63,7 %. La part prise par les argiles est moins importante que dans les dépôts précédents. Sables et graviers représentent de 10 à 15 % faisant apparaître une tendance un tout petit peu plus sableuse avec quelques graviers épars (fig. 21, courbe 3).
121Limons jaunes (couche 4) avec de 42,8 à 72 %, les limons ou silts dominent les argiles (24,5 à 43,5 %), mais aussi les sables et graviers qui n’apparaissent pas à plus de 5 à 10 % (fig. 21, courbe 4). Limons sableux brun‑rouge (couche 5) : les limons (41,6 à 55,6 %) et les argiles (29,9 à 53,9 %) sont quasiment à part égale. Le pourcentage de graviers est presque nul, alors que les sables atteignent 15 %, d’où la tendance sableuse remarquée sur le terrain (fig. 21, courbe 5).
122Limons argileux jaunes (couche 6) cet échantillon se distingue par des argiles dominantes avec 52,1 % pour seulement 40,9 % de limons, et juste 7 % de sables et graviers. Il peut être qualifié plutôt d’argile limoneuse (fig. 21, courbe 6).
123Cailloutis et sables (couche 10) l’échantillon Sed 3 extrait du profil CP 036 montre une prédominance des sables avec 53,7 %, pour seulement 27,4 % de limons et 14,8 % d’argiles. Les graviers y sont très peu présents, alors qu’au contraire l’échantillon Sed 2 du CP 036 se distingue par 22 % de graviers pour 44,5 % de sables (fig. 21, courbe 7).
124Argiles brunes de décalcification (couche 11) l’unique échantillon prélevé dans ce niveau stratigraphique sur le profil CP 036 révèle la prédominance des argiles avec 41,1 % et des limons avec 38,9 %, accompagnés toutefois de 7,1 % de graviers et 12,9 % de sables (fig. 21, courbe 8).
Interprétation
125Les analyses granulométriques des 30 échantillons de Lailly/Le Domaine de Beauregard ont révélé la part importante prise par les classes granulométriques des limons et des argiles. Dans la plupart des cas, les limons sont légèrement dominants, mais beaucoup moins que dans les échantillons de Lailly/Le Fond de la Tournerie et de Molinons/Le Grand Chanteloup. Ce fait semble lié à une évolution pédologique plus marquée au Domaine de Beauregard. La couverture limoneuse du versant semble donc d’origine éolienne (limons) avec pollution marquée par les éléments fins (argiles) et les éléments grossiers (sables et graviers). Ces derniers augmentent avec l’ancienneté des dépôts, soulignant l’apport des unités tertiaires locales par colluvionnement. L.es dépôts limono‑argileux de Lailly sont très mal classés, et ne correspondent donc pas à des lœss stricto sensu. Il s’agit plutôt de dépôts éolo‑colluviaux, pollués par les sables et graviers issus de remaniement et colluvionnement de dépôts sableux tertiaires, que l’on retrouve en général en périphérie des véritables aires lœssiques.
Calcimétrie
126Les pourcentages de CaCO3 n’ont été calculés que sur quelques échantillons de la coupe PM 071 : tous se sont révélés totalement décarbonatés, comme nous avions pu le constater sur le terrain par le test à l’acide. Tout comme les dépôts limoneux de Molinons/Le Grand Chanteloup et de Lailly/Le Fond de la Tournerie, ces dépôts ont subi une décarbonatation d’origine pédologique, liée à un lessivage important des dépôts limoneux.
Minéralogie des argiles (tabl. v)
127L’analyse minéralogique des argiles a porté sur 15 échantillons extraits des profils CP 035, PM 071 et CP 036. Ces trois profils se rattachent au même type de séquence stratigraphique avec horizon diagnostic gris, bien que le CP 036 fasse partie du profil sud de l’emprise. Les analyses ont porté sur les ensembles sédimentaires suivants :
– sol brun prismatique, couche 1 ;
– limon brun‑jaune, couche 2 ;
– horizon gris, couche 3 ;
– limons jaunes, couche 4 ;
– limons sableux brun‑rouge, couche 5 ;
– limons jaunes, couche 6 ;
– cailloutis et sables, couche 10.

TABL. V – Résultats des analyses diffractométriques aux rayons X sur lames orientées (argiles minéralogiques exprimées en pourcentage) pour certains échantillons des coupes CP 035, CP 036 et PM 071. Pourcentages de matière organique pour chaque échantillon de Lailly/Le Domaine de Beauregard.
128Les limons sableux brun‑rouge, les limons jaunes sous‑jacents et enfin les cailloutis et sables remaniés, comme la plupart des échantillons, montrent pratiquement le même type de composition minéralogique des argiles :
– prédominance des interstratifiés 10/14 ou des smcctites avec 70 %;
– prépondérance des kaolinites (20 %) sur l’illite (10 %).
Interprétation
129Cette composition minéralogique des argiles s’apparente à celle rencontrée sur le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie, et à celle des lœss du Vexin français rattachés à l’ensemble normand (Lebret, Halbout 1991) qui révèle la prédominance des smectites avec 60 à 65 %, tandis que les illites ne constituent que 10 à 20 % et la kaolinite de 10 à 15 %. De même, à Sergines et à Migennes dans l’Yonne (Lautridou 1984), les lœss analysés présentaient une composition minéralogique des argiles où les smectites étaient plus abondantes que l’illite et la kaolinite.
130A Molinons, la kaolinite prenait une part plus importante de la composition minéralogique des argiles (20 à 60 %, mais le plus souvent 30 %) qui reflétait l’apport local des formations anciennes du plateau crayeux (Krier 1985). En effet, les formations d’altération de la craie liées au karst de surface présentent une prédominance de la kaolinite (90 %) sur la smectite. La kaolinite reflète donc l’apport de colluvions des versants du Plateau sénonais. Par contre, la présence d’illite et la prédominance des smectites soulignent l’apport lœssique.
Matière organique (tabl. v)
131Tous les échantillons prélevés sur les trois coupes de Lailly/Le Domaine de Beauregard ont été analysés ; les pourcentages de matière organique sont dans l’ensemble très faibles avec des valeurs comprises entre 0,1 et 2,7 %. En replaçant ces valeurs sur les profils correspondants, il apparaît que le sol brun prismatique possède des pourcentages de matière organique sensiblement plus élevés par rapport aux niveaux sous‑jacents. On note aussi que dans le bas des profils CP 036 et PM 071, les pourcentages sont aussi légèrement plus forts, suite à une accumulation de matière organique au bas de la couverture limoneuse. Comme sur les sites de Molinons et Lailly/Le Fond de la Tournerie, le niveau de limons gris est significatif de pourcentages sensiblement plus faibles. La teinte grise ne semble donc pas liée à la présence de matière organique. On constate plutôt un lessivage de l’horizon grisâtre marqué par une augmentation du pourcentage de matière organique sous l’horizon gris.
Origine, mise en place et chronologie des ensembles sédimentaires du versant doux de la vallée de l’Alain
132tabl. iv
133L’analyse micromorphologique aurait pu fournir des données tant sur la chronostratigraphie que sur le paléoenvironnement, mais elle n’a pas été possible ; une analyse palynologique a toutefois été tentée sur les sédiments limoneux de la coupe PM 036. Il a été possible de recaler chronologiquement les dépôts du versant du Domaine de Beauregard, par comparaison avec la séquence‑référence de Molinons/Le Grand Chanteloup.
134Le substratum du versant (12) est représenté par les assises crayeuses crétacées du Santonien. Ces craies constituent un niveau de creusement pratiquement plan. Le toit de ce substratum est affecté par des figures de dissolution et de géliturbation de surface, et par le développement de figures karstiques de type doline, particulièrement bien développées sur le versant et en sommet d’interfluve. La formation de ces derniers est liée à la présence d’une couverture filtrante sablo‑graveleuse (10) et associée au développement d’un horizon d’argiles brunes de décalcification (11) qui se trouve intercalé entre le substrat crayeux et le cailloutis de silex repris dans les figures de géliturbation.
135L’origine de la couverture sablo‑graveleuse est à rechercher dans le démantèlement et l’altération de la craie, mais aussi dans le colluvionnement de formations tertiaires locales et le remaniement de dépôts alluviaux anciens. L’ensemble de ces dépôts sus‑jacents au substratum crayeux peut être rattaché à des événements anté‑saaliens. Avant la mise en place des premiers ensembles limoneux, ce cailloutis a subi une phase d’érosion qui a conduit à l’essentiel de la morphologie du versant. Les dépôts de couverture débutent par la mise en place d’une nappe alluviale Fv‑Fw (9) entre 113 et 115 m NGF dont un lambeau subsiste dans la partie nord du site du Domaine de Beauregard. Cette nappe alluviale sablo‑graveleuse semble correspondre à un résidu de nappe Fv‑Fw de l’Alain que l’on peut rattacher à une phase anté‑saalienne (Bouiller et al. 1973a ; 1973b).
136Les dépôts limoneux sus‑jacents sont assez nettement sableux, et entrecoupés de plusieurs niveaux de cailloutis de silex. Un de ces cailloutis les plus marqués (7) sépare à la fois deux horizons brun‑rouge à orangé développés sur des limons sableux, et deux niveaux archéologiques du Paléolithique moyen. Dans la partie inférieure, un horizon rouge‑orangé (8) attribué à l’un des interglaciaires du Saalien contient le niveau archéologique D ; dans sa partie supérieure s’est développé un horizon brun‑rouge réticulé à glossique (5) sur limons sableux (6). La pédogenèse de cet horizon est rattachée à l’Eémien. L’horizon (5) renferme le niveau archéologique C. Le développement des figures karstiques a fortement perturbé ces sédiments, ainsi que les niveaux archéologiques qu’ils contenaient.
137La séquence limoneuse sus‑jacente présente à sa base un horizon grisâtre (3) développé sur des limons jaunes (4). Ce sol gris appartiendrait au complexe des sols humifères du Weichsélien ancien de la séquence type séquanienne (Lautridou, Sommé 1974 ; Van Vliet‑Lanoë 1990). Le niveau B paléolithique moyen a été repéré dans la partie supérieure de cet horizon. Ce sol gris disparaît en sommet et en bas de versant, tout comme nous l’avions observé dans les stratigraphies de Molinons/Le Grand Chanteloup et Lailly/Le Fond de la Tournerie. Au‑dessus de cet horizon gris se développent des limons brun‑jaune (2) recouvrant quasiment tout le versant. Ces limons du Pléniglaciaire inférieur ou moyen, parcourus par quelques cailloutis, contiennent les pièces lithiques du niveau A paléolithique moyen, mais aussi celles du niveau paléolithique supérieur (Magdalénien) qui se situent plutôt au sommet des dépôts, à 10 cm avant le sol brun prismatique holocène (1).
3.1.2.3 Lailly/Le Fond de la Tournerie
138Le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie est placé sur l’un des versants du vallon sec du Fond de la Tournerie. Tout comme la vallée de l’Alain, ce vallon sec présente un profil dissymétrique avec un versant doux orienté au nord‑est recouvert de formations limoneuses et un versant raide orienté au sud‑ouest où affleurent les formations crayeuses.
Analyses stratigraphiques description des coupes et définition des ensembles lithostratigraphiques
139L’étude stratigraphique globale du gisement de Lailly/Le Fond de la Tournerie a été réalisée en deux étapes. Dans un premier temps, frirent effectuées cinq tranchées lors de la campagne de diagnostic (fig. 22 ; Krier et al, 1991). L’étude archéologique étroitement mise en relation avec les données stratigraphiques avait permis la découverte de l’occupation paléolithique. Dans un deuxième temps, conjointement à la fouille proprement dite, furent relevées quatre coupes et une tranchée complémentaires, afin de compléter le profil stratigraphique général du site ; cette dernière étape a permis aussi de prélever trois colonnes de dix échantillons sur trois coupes différentes, placées en divers endroits du gisement. L’étude lithologique et stratigraphique du gisement est donc basée sur l’ensemble des vingt‑cinq coupes relevées pendant les deux étapes de travail sur le terrain. Sur vingt‑cinq relevés de coupes, septsont représentatifs de la stratigraphie générale du gisement et permettent de décrire dans le détail les unités lithologiques et leur contexte géomorphologique : il s’agit des coupes CP 002, CP 019, CP 018, CP 011, PM 024, CP 012 et CP 013 (fig. 22).

FIG. 22 – Lailly/Le Fond de la Tournerie : plan du décapage montrant l’emplacement des tranchées de diagnostic et emplacement des coupes géologiques
P.D. del. / AFAN
Définition des ensembles lithostratigraphiques
140L’ensemble des relevés stratigraphiques a été étudié finement afin d’aboutir à l’élaboration d’un profil synthétique (fig. 23) présentant la stratigraphie du gisement paléolithique selon un transect sud‑ouest/nord‑est (tabl. vi).
Lithologie | Ensemble | Niveau archéo. | Datation |
Sol humifère | 1 | Holocène | |
sur limon | |||
Limon carbonaté | |||
sol humifère | 2 | fin Tardiglaciaire | |
limon carbonaté | 3 | Tardiglaciaire ou | |
de placage | |||
et gél ifracts | Pléniglaciaire | ||
de craie | sup. | ||
Limon jaune | 4 | Moustérien | Pléniglaciaire |
typique | moy. | ||
Erosion | Pléniglaciaire | ||
inf. | |||
Sol gris sur | 5 | Weichsélien anc. | |
limon jaune | ou Eémien | ||
sensu lato | |||
Horizon Bt | 6 | Paléo. moyen | 1nterglaciaire |
profond orangé | Eémien s.s. | ||
Horizon brun‑rouge | 7 | compl. interglac. | |
bt remanié | Saalien | ||
limon beige | Acheuléen fin. | Pléniglac. | |
du Saalien | |||
Cailloutis et | Saalien | ||
limon beige | |||
Phase d’érosion | anté‑Saalien | ||
du cailloutis | |||
Cailloutis de silex | 8 | anté‑Saalien | |
gélifractés | |||
Horizon d’argiles | 9 | ||
brunes de | |||
décalcification | |||
Substrat crayeux | 10 | Santonien |
TABL. VI – Synthèse lithostratigraphique et chronostratigraphique pour l’ensemble des formations sédimentaires rencontrées sur le versant doux de Lailly/Le Fond de la Tournerie.

FIG. 23 – Lailly/Le Fond de la Tournerie : profil stratigraphique de synthèse du gisement paléolithique. 1 sol brun sur limons, 2 limons brun clair carbonates, 3 sol humifère carbonaté, 4 limons jaunes. Niv. archéologique I : 5 horizon limoneux grisâtre, 6 horizon argilique profond sur sable limoneux orangé. Niv. archéologique II : 7 horizon argilique brun‑rouge développé sur limons beiges à lits de cailloutis. Niv. archéologique III : 8 cailloutis de silex gélifractés, 9 horizon argileux brun, 10 substratum crayeux
V.D. del / AFAN
Ensemble 10
141La plupart des relevés stratigraphiques récoltés n’a pas atteint le toit du substratum crayeux (10), à cause de la grande épaisseur des dépôts de couverture. Déjà, lors de la phase préparatoire du diagnostic, les sondages géotechniques5 avaient révélé l’apparition du toit de la craie à 6,5 m sous la surface actuelle, c’est‑à‑dire à une altitude de 115,5 m NGF. Néanmoins, le profil en long du toit de la craie a pu être appréhendé de meilleure façon, puisque le substratum a été rencontré une fois dans le sondage CP 012 à 113,30 m NGF (fig. 24). Sur l’ensemble du versant, le toit de la craie semble constituer un niveau de creusement pratiquement plan, sauf au bas du versant où sont apparues des injections de craie, mais aussi des paliers d’érosion juste à la rupture de pente avant le vallon sec du Fond de la Tournerie.

FIG. 24 – Lailly/Le Fond de la Tournerie : profils stratigraphiques PM 024, CP 012 et CP 013. PM 024 : 1 limons brun‑gris, 4 limons brun‑jaune à petits graviers, 5 limons sableux brun‑jaune à horizon limono‑sableux gris, 7 limons sableux orangés entrecoupés par un épais lit de cailloutis en son milieu et à la base par un niveau de sables limoneux orangés, 8 cailloutis de silex gélifractés. Prélèvements sédimentologiques SED CP 012 : 1 limons brun‑gris et bruns de surface, 4 limons sableux jaunes avec un petit lit de cailloutis dans la partie sommitale, 5 limons sableux brun‑gris épais, 7 limons sableux rouge‑orangé à cailloutis, 8 cailloutis de silex gélifractés, 9 horizon d’argiles brunes de décalcification, 10 substratum crayeux CP 013 : 1 limons argileux bruns du sol de surface, 2 limons carbonatés légèrement sableux et de teinte brun clair, 3 horizon de limon sableux de teinte plutôt grisâtre, 5 limon sableux grisâtre, 7 limons sableux brun‑orangé, 8 cailloutis de silex gélifractés
V.D. / AFAN, J.D., V.D. / AFAN, J.D. ; V.D. del. /AFAN
Ensemble 9
142Au‑dessus de ce substratum crayeux affecté par la géliturbation (10) apparaît un niveau discontinu d’argiles brunes de décalcification (9) (fig. 24, CP 012).
Ensemble 8
143Un épais cailloutis à graviers de silex altérés, gélifractés et mêlés à une matrice limono‑sableuse brun‑rouge (8) recouvre partout les ensembles précédents (fig. 25, CP 002, CP 019 et CP 011, fig. 24, PM 024, CP 012 et CP 013). Cet ensemble à dominante grossière semble correspondre à une nappe de eolluvionnement où se mêlent cailloutis de démantèlement et d’altération de la craie, colluvions de formations tertiaires et remaniements de dépôts alluviaux anciens. 1,’épaisseur de cet ensemble diminue très nettement en direction de l’axe du vallon sec. L’érosion de cette formation a conduit à l’essentiel de la morphologie du versant. Ce cailloutis (8) est recouvert par d’épaisses formations limoneuses et limono‑sableuses qui contiennent le matériel lithique recueilli sur le site.

FIG. 25 – Lailly/Le Fond de la Tournerie : profils stratigraphiques CP 002, CP 011, CP 018 et CP 019. CP 002 : 1 limons bruns Ap, 4 limon jaune à débit prismatique, 6 limon orangé à glosses avec deux petits lits de cailloutis, 7 limon beige à glosses et petits graviers diffus avec un épais niveau de graviers vers la base, 8 cailloutis de silex gélifractés. CP 011 : 1 limons bruns du sol de labour, 4 limons jaunes peu épais, 5 limons sableux grisâtres à petits graviers abondants à la base, 7 limons sableux orangés, 8 cailloutis grossier de silex. CP 019 : 1 limons bruns Ap, 4 limon brun à débit prismatique, 6 limon rouge, 7 limon sableux à points de Mn roug orangé au sommet et orangé à la base, 8 cailloutis de silex gélifractés. Prélèvements sédimentologiques SED. CP 018 : 1 limons à structure grumeleuse AP, 4 limons jaunes à points noirs de Mn et horizon argilique à structure prismatique, 6 limons orangés à glosses. Prélèvements sédimentologiques SED, micromorphologiques M et palynologiques PA
V.D. / AFAN
Ensemble 7
144L’ensemble (7) reposant directement sur le cailloutis est constitué à sa base d’alternances de limons et lits de graviers, et à son sommet de limon plutôt sableux. Un épais cailloutis de silex peut s’intercaler (fig. 25, CP 002 ; fig. 24, PM 024). Il peut aussi présenter à sa base un lit de sable limoneux orangé (fig. 24, PM 024). Il y a passage latéral de faciès, avec dans la partie supérieure du versant un sol réticulé beige (fig. 25, CP 002) et dans la partie inférieure un sol brun‑rouge (fig. 25, CP 011, CP 019 ; fig. 24, PM 024, CP 012 et CP 013). L’épaisseur de cet ensemble diminue du haut vers le bas du versant tandis qu’il y a passage latéral de faciès. Un premier niveau archéologique NIII daté du Paléolithique moyen a été défini dans cet ensemble au niveau des limons beiges de la tranchée A.
Ensemble 6
145Dans la partie supérieure du versant doux se développe un limon sableux orangé présentant un horizon de sol réticulé (6) parcouru de petits lits de graviers (fig. 25, CP 002, CP 019). Ces dépôts sont peu épais et présents surtout dans la partie supérieure du versant. Un deuxième niveau archéologique NII du Paléolithique moyen y est apparu.
Ensemble 5
146A partir du milieu et vers le bas du versant doux (moitié de la tranchée B), l’ensemble (6) disparaît au profit d’un ensemble (5) de limon sableux grisâtre à petits graviers et points de Mn, épais d’1 m environ, correspondant à un paléosol d’ordre interstadiaire développé sur des limons sableux jaunes (fig. 25, CP 011 ; fig. 24, PM 024, CP 012 et CP 013).
Ensemble 4
147Les limons et limons sableux jaunes sus‑jacents constituent un ensemble (4) de limons où a été repéré le niveau archéologique NI du Paléolithique moyen qui a fait l’objet de l’essentiel de la fouille. Ces limons jaunes sont présents sur la plus grande partie du versant et disparaissent entre les CP 012 et 013 vers 115/116 m NGF. Les quelques 3500 pièces lithiques récoltées lors de la phase de fouille ont été trouvées dans cet ensemble (4) à environ 1 m sous la surface actuelle du versant et sur une étendue de près de 200 m.
Ensemble 3, 2 et 1
148Au pied du versant (fig. 24, CP 013 et fig. 23) se développe un ensemble de limons carbonatés (2) coiffés d’un horizon humifère (3), limons brun clair carbonatés qui comblent un premier palier de creusement de la craie. Il s’agit de dépôts limoneux résultant de placage éolien et de gélifraction. L’ensemble de ces dépôts limoneux de couverture est recouvert par un horizon humifère actuel (1).
Analyses sédimentologiques origine et mise en place des ensembles sédimentaires
149Trois colonnes de dix prélèvements issus des profils CP 018, CP 019 (fig. 25) et PM 024 (fig. 24) ont été prélevées. Ces sédiments ont été traités et analysés afin d’obtenir les courbes granulométriques, les pourcentages de CaCO3, les pourcentages d’argiles minéralogiques et les taux de matière organique.
Analyses granulométriques
Aspects généraux
150La médiane (ou diamètre des particules à 50 % de la courbe granulométrique) des sédiments varie de 3,9 à 31,2 microns. Ces valeurs correspondent à la classe des limons ou silts qui dominent assez nettement la granulométrie de l’ensemble des sédiments de Lailly/Le Fond de la Tournerie avec des pourcentages allant de 35 à 90,2 %.
151Le centile (ou taille supérieure des particules) s’échelonne de 0,25 mm à plus de 256 mm. Les particules grossières sont les moins représentées des classes granulométriques pour les sédiments de ce site, avec seulement de 2,3 à 23,6 % de sables grossiers et de 0 à 12,5 % de graviers et galets. Les indices de classement indiquent que tous les sédiments sont classés à très mal classés.
Caractérisation granulométrique des différents ensembles sédimentaires
152La séquence lithostratigraphique de Lailly/Le Fond de la Tournerie a été subdivisée en dix ensembles sédimentaires, du substrat crétacé au sol actuel. Les prélèvements effectués sur trois coupes réparties sur le profil du versant ont permis l’étude granulométrique des ensembles 1, 4, 5, 6 et 7. Toutes les courbes granulométriques cumulatives obtenues sur les diverses coupes ont été regroupées sur les mêmes schémas, afin de caractériser chaque niveau stratigraphique, granulométriquement parlant.
153L’ensemble (1) des limons bruns (courbe 1, fig. 26) ces sédiments font partie du sol brun actuel (couche 1) et ont été prélevés à quelques décimètres de la surface. La classe dominante est celle des silts ou limons, avec de 76,7 à 90,2 % de particules limoneuses. Les sables et graviers (SG), quant à eux, ne représentent que 6 à 8 % des particules,

FIG. 26 – Lailly/Le Fond de la Tournerie : courbes granulométriques cumulatives des échantillons. 1 limon brun (couche 1), 2 limon jaune (couche 4), 3 limon sableux gris (couche 5), 4 limon sableux oranges à lits de graviers (couche 6), 5 limon sableux rouge‑orangé (couche 7). A : argiles, L : limons, SF : sables fins, SG : sables grossiers, G : graviers
V.K. / AFAN
154L’ensemble (4) des limons jaunes (courbe 2, fig. 26) ces sédiments sont sous‑jacents au sol brun évoqué ci‑dessus. Les limons y sont toujours la classe dominante avec 66,7 à 90,1 %, quant aux argiles elles varient de 3,9 à 26,8 %. Les SG ont des pourcentages compris entre 5,9 et 10,7 %. Ces dépôts limoneux jaunes semblent donc être très similaires aux dépôts limoneux bruns du sol actuel, d’un point de vue strictement granulométrique.
155L’ensemble (5) des limons sableux gris (courbe 3, fig. 26) cet ensemble sédimentaire (5) n’est représenté que par deux échantillons du PM 024. La classe granulométrique dominante est celle des limons avec de 79 à 86,2 %, pour un faible pourcentage d’argiles (de 3,3 à 5,3 %). La valeur SG va de 8,6 à 17,7 %, cette dernière valeur relativement plus forte correspondant à la base du niveau de limons gris où les graviers seuls atteignent 12,5 %. Dans l’ensemble, ces limons gris se caractérisent par une tendance très limoneuse avec moins de 5 % d’argiles et par une présence plus marquée des SG. Cette tendance s’affirme de plus en plus vers le bas de la couche de limons gris.
156L’ensemble (6) des limons sableux orangés à petits lits de graviers (courbe 4, fig. 26) la classe granulométrique dominante est encore celle des limons avec de 47,2 à 81,3 %, mais cette fois les argiles prennent une part plus importante avec de 7,8 à 38,3 %. Il en va de même pour la valeur SG qui va de 6,1 à 22,1 %. Ces forts écarts relèvent de la position du profil sur le versant, mais aussi de l’emplacement de l’échantillon dans le niveau (6). Ces sédiments peuvent donc être qualifiés de limons argilo‑sableux orangés.
157L’ensemble (7) des limons sableux brun‑rouge (courbe 5, fig. 26) l’ensemble (7) constitue l’ensemble de dépôts limoneux le plus ancien et le plus épais. La classe dominante est celle des limons avec 35,5 à 64,5 %, alors que les argiles représentent de 17 à 45 %. Quant aux SG, ils sont en général dans des proportions voisines de 20 % (de 15,8 à 39,8 %). Si l’on regarde l’évolution de la composition granulométrique sur une même coupe, par exemple le CP 019, les SG sont toujours dans des pourcentages voisins de 20 %, alors que parallèlement les argiles sont de plus en plus dominantes sur les limons quand on descend vers le bas de la couche (7). Pour le PM 024, comme observé sur le terrain, la couche (7) est très sableuse à la base avec près de 40 % de SG et assez argileuse (24,8 % d’argiles pour 35,5 % de limons).
Interprétation
158Les analyses granulométriques des 30 échantillons de Lailly/Le Fond de la Tournerie ont révélé la part importante prise par la classe granulométrique des silts ou limons. Dans tous les ensembles sédimentaires étudiés, ils sont la plupart du temps dominants et représentent de 35,5 à 90,24 % de la composition granulométrique totale. La couverture limoneuse du versant du Fond de la Tournerie semble donc pour une large part d’origine éolienne.
159On remarque d’autre part que le pourcentage d’argiles et celui des SG augmentent de plus en plus vers le bas des profils, avec l’ancienneté des dépôts. Les dépôts limoneux anciens semblent donc plus pollués par les éléments plus grossiers et plus fins, ce qui souligne l’apport des unités tertiaires locales. Ces caractéristiques ont été observées aussi dans les dépôts lœssiques du Val‑d’Oise (Lebret, Halbout 1991).
160Dans le cas des dépôts limoneux de Lailly, on ne peut pas vraiment parler de lœss, à cause du mauvais classement des sédiments. Il s’agit plutôt de sédiments limoneux plus ou moins pollués par des SG issus de remaniement et colluvionnement de dépôts sableux tertiaires. On parlera dans ce cas d’une origine éolo‑colluviale, pour des‑sédiments situés plutôt en périphérie des véritables aires lœssiques.
Calcimétrie
161Les pourcentages de CaCO3 n’ont été calculés que sur quelques échantillons de la coupe PM 024 : tous se sont révélés totalement décarbonatés, ce qui semble être le cas pour la plupart des dépôts de Lailly/Le Fond de la Tournerie. Tout comme les dépôts limoneux de Molinons/Le Grand Chanteloup, ces dépôts ont subi une décarbonatation d’origine pédologique, liée à un lessivage important des dépôts limoneux. Néanmoins, sur le terrain, le test à l’acide s’était révélé positif pour les limons des couches (2) et (3) du CP 013. La décarbonatation pédologique n’aurait donc affecté que les dépôts limoneux sous‑jacents, c’est‑à‑dire les limons des couches (4), (5), (6) et (7).
Minéralogie des argiles
162L’analyse minéralogique des argiles (tabl. vii) a porté sur les ensembles sédimentaires suivants : limons bruns du sol actuel (couche 1), limons jaunes (couche 4), limons sableux gris (couche 5), limons sableux orangés (couche 6) et limons sableux brun‑rouge (couche 7). D’une manière générale, la plupart des échantillons se caractérisé par la prédominance des interstratifiés 10/14 ou des smectites avec environ 70 %, pour 10 % d’illite et 20 % de kaolinite (tabl. vii). De même, la composition minéralogique des argiles des lœss du Vexin français rattachés à l’ensemble normand (Lcbrer, Halbout 1991) révèle la prédominance des smectites avec 60 à 75 %, tandis que les illices ne constituent que 10 à 20 % et la kaolinite 10 à 15 %. Et à Sergines et à Migennes dans l’Yonne (Lautridou 1984), les lœss analysés présentaient une composition minéralogique des argiles où les smectites étaient plus abondantes que l’illite et la kaolinite.

TABL. VII – Pourcentages de matière organique des échantillons des coupes CP 018, CP 019 et PM 024. Résultats des analyses diffractométriques aux rayons X sur lames orientées (argiles minéralogiques exprimées en pourcentage), pour certains échantillons des coupes CP 018, CP 019 et PM 024.
163Sur le site de Molinons/Le Grand Ghanteloup, la kaolinite prend une part plus importante de la composition minéralogique des argiles (de 20 à 60 %, mais le plus souvent autour de 30 %) ce qui reflète l’apport local des formations anciennes du plateau crayeux (Krier 1985). En effet, les formations d’altération de la craie liées au karst de surface présentent une prédominance de la kaolinite (90 %) sur la smectite. La kaolinite reflète donc l’apport des colluvions des versants du Plateau sénonais. Par contre, la présence de l’illite et la prédominance des smectites soulignent l’apport lœssique.
Matière organique
164Tous les échantillons des profils CP 018, CP 019 et PM 024 ont été analysés ; les pourcentages de matière organique sont dans l’ensemble très faibles avec des valeurs comprises entre 0 et 2,43 %, les valeurs étant plus fortes en moyenne dans le CP 018 (tabl. vii). En replaçant ces valeurs sur les profils correspondants, il apparaît que le sol brun actuel (couche 1) possède les plus forts pourcentages de matière organique. On note aussi une hausse relative des pourcentages de matière organique juste avant les niveaux de cailloutis. Enfin, comme pour les sédiments de Molinons (cf. chap. 4.2) le niveau de limons gris (couche 5) est significatif de pourcentages plus faibles de matière organique. La teinte grise ne semble donc pas liée à la présence de matière organique. On a plutôt un lessivage de l’horizon grisâtre marqué par une augmentation du pourcentage de matière organique juste sous l’horizon gris. Des analyses micromorphologiques auraient pu fournir des données tant sur la chronostratigraphie que sur le paléoenvironnement. Une analyse palynologique a été tentée sur les limons non carbonatés de la coupe PM 024
Origine et mise en place des sédiments du versant doux du vallon sec du Fond de la Tournerie
165Le substratum du versant de Lailly/Le Fond de la Tournerie est représenté par les assises crayeuses crétacées du Santonien (10). Ces craies constituent un niveau de creusement pratiquement plan, avec un palier d’érosion en bordure du vallon. Le toit de ce substratum est affecté par des figures de dissolution et de géliturbation de surface, liées à la présence d’une couverture filtrante sablo‑graveleuse (8). Ces structures karstiques sont associées au développement d’un horizon d’argiles de décalcification (9), qui se trouve intercalé entre le substrat crayeux et le cailloutis de silex repris dans les figures de géliturbation.
166L’origine de la couverture sablo‑graveleuse est à rechercher dans le démantèlement et l’altération de la craie, mais aussi dans le colluvionnement de formations tertiaires locales et le remaniement de dépôts alluviaux anciens. Cette nappe de colluvionnement peut être rattachée à un événement antésaalien.
167Postérieurement, ce cailloutis de silex a subi une phase d’érosion qui a conduit à l’essentiel de la morphologie du versant. Lors d’une phase pléniglaciaire du Saalien (?) se sont mis en place les premiers dépôts limoneux à composante éolienne (7), mélangés à des sédiments d’altération de la craie et à des sables tertiaires (composante sableuse révélée par la granulométrie). Dans ces dépôts limoneux ont été découverts quelques pièces que l’on peut rattacher au Paléolithique moyen.
168Au sommet de ces limons beiges (7) s’est mis en place un sol Eémien dont il ne reste que l’horizon Bt de teinte brun‑rouge. À cet horizon brun‑rouge se superpose un horizon Bt profond orangé (6) développé sur des limons bruns et contenant quelques pièces du Paléolithique moyen. Ce niveau se rattacherait donc au début du Weichsélien ancien.
169Au‑dessus se retrouve le sol gris sur limon jaune (5) qui nous a servi d’horizon‑diagnostic à Molinons (Locht et al. 1991 b). Ces sols enterrés des couches (6) et (7) étaient calables chronologiquement et nous ont donc permis d’établir cette chronostratigraphie régionale. Le sol gris (5) appartiendrait au complexe des sols humifères du Weichsélien ancien de la séquence type séquanienne (Lautridou, Sommé 1974 ; Van Vliet‑Lanoë 1990). Le sol gris de Lailly/Le Fond de la Tournerie, tout comme celui de Molinons/Le Grand Chanteloup, est donc attribuable au Weichsélien ancien ou Eémien lato sensu. Ce sol gris est surmonté d’un nouvel ensemble à dominante limoneuse de teinte brun‑jaune (4) qui contient le niveau archéologique étudié. Ce niveau du Paléolithique moyen est attribué culturellement au Moustérien. Quant aux limons, ils se rattacheraient plutôt au Pléniglaciaire inférieur ou moyen, rien ne permettant pour l’instant de privilégier l’un ou l’autre. Il est à noter que dans la partie supérieure du versant, dans les tranchées A et B, ces limons jaunes sont superposés à une surface d’érosion soulignée par un petit cailloutis de silex. Ce fait pourrait indiquer une discontinuité sédimentaire entre les ensembles (4) et (5), d’où une phase d’érosion qui se serait déroulée au Pléniglaciaire inférieur. Toutefois, ce petit cailloutis n’a pas été observé clairement entre les limons gris et les limons jaunes dans la deuxième moitié du versant de Lailly/Le Fond de la Tournerie, ni dans la séquence stratigraphique de Molinons/Le Grand Chanteloup. Par contre, dans le gisement moustérien du château d’eau de Corbehem (Pas‑de‑Calais) localisé sur le versant exposé à l’est d’un petit thalweg (Tuffreau 1979 a), un léger cailloutis ravine le limon gris du Weichsélien sous‑jacent et témoigne de la péjoration climatique du Pléniglaciaire inférieur (Tuffreau 1979 a).
170Plus récemment est apparu au bas du versant un palier d’érosion entre 111 et 112 m NGF. Selon les endroits, il semble que le substratum et/ou les dépôts de couverture ont été érodés. Le sol gris du Weichsélien a été toutefois observé sous des dépôts limoneux carbonatés (2) au sommet desquels s’est développé un sol humifère (3). Cette phase de dépôts résulte de placages éoliens et de gélifracts crayeux au Tardiglaciaire ou au Pléniglaciaire supérieur. Quand au sol humifère, il se serait développé à la fin du Tardiglaciaire. Enfin, la couche (1) correspond aux limons holocènes au sommet desquels apparaît le sol humifère holocène.
3.1.2.4 Villeneuve‑l’Archevêque La Prieurée
171A la différence des trois précédents sites, le gisement de Villeneuve‑l’Archevêque ne se situe pas sur un versant doux de vallée ou de vallon. Il est installé sur un replat du glacis d’érosion au pied de la bordure sud du plateau du Sénonais.
Analyses stratigraphiques description des coupes et définition des ensembles lithostratigraphiques
172L’étude géologique globale du site de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée a été réalisée en deux étapes. Dans un premier temps furent effectuées deux tranchées A et B lors de la campagne de diagnostic (Krier et al. 1991). Elles avaient livré seize pièces datées du Paléolithique moyen, issues d’un même niveau archéologique situé dans un horizon limono‑sableux gris probablement Weichsélien ancien. Dans un deuxième temps, pendant la phase de fouille proprement dite, les premiers relevés ont été complétés par des relevés de coupes répartis sur l’ensemble du secteur à étudier (fig. 27). Cette étude sera donc fondée sur 34 relevés de coupe détaillés. L’analyse de ces données aboutira à la caractérisation du contexte lithostratigraphique, géomorphologique et chronostratigraphique de l’occupation paléolithique, la référence utilisée étant celle de la séquence de Molinons/Le Grand Chanteloup6.

FIG. 27 – Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée : localisation des relevés stratlgraphiques ; plan du décapage et situation des tranchées de diagnostic
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Description des stratigraphies
173Sur l’ensemble des 34 profils relevés sur le gisement de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée ont été sélectionnés huit profils significatifs : PM 029, CP 022, CP 030 et CP 036 (fig. 28) et PM 028, PM 039, CP 042 et PM 041 (fig. 29). Ces derniers se scindent en deux groupes de quatre permettant de définir la lithostratigraphie du gisement selon deux transects ouest‑est et nord‑sud (fig. 27).

FIG. 28 – Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée : profils stratigraphiques PM 029, CP 022, CP 030 et CP 036 du transect ouest‑est PM 029 : 1 limons bruns, 2 limons brun‑jaune à conduits racinaires et petits graviers, 3 horizon limono‑sableux gris à points de Mn et quelques petits graviers et quelques pièces du Paléolithique moyen, 4 limon sableux brun‑rouge à points de Mn. CP 022 : 1 limon brun, 2 limon jaunâtre, 3 limon sableux brun‑gris à graviers et points de Mn avec quelques pièces du Paléolithique moyen, 4 limons sableux rouge‑orangé à glosses grises et points de Mn avec quelques pièces au sommet associées à des limons orangés à points de Mn, 5 limons gris‑beige à gros et nombreux points de Mn. CP 030 :1 limons bruns à débit prismatique, 2 limons brun‑jaune, 3 horizon limoneux gris, 4 limons sableux brun‑rouge. Des pièces du Paléolithique moyen ont été trouvées selon trois niveaux à la base des limons jaunes 2, dans le niveau gris 3 et au contact de l’horizon gris 3 avec les limons sableux brun‑rouge sous‑jacents 4. CP 036 : 1 limons brun‑gris et limon gris à petits graviers, 4 limon sableux brun‑rouge à glosses. Aucune pièce paléolithique n’a été découverte
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Définition des ensembles lithostratigraphiques
174Les 34 profils ont permis la réalisation de deux transects sur l’ensemble du gisement de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée (fig. 27). La séquence lithostratigraphique du versant de La Prieurée a été approchée grâce à ces deux profils synthétiques recoupant le versant d’ouest en est (AB) et du nord au sud (CD).
Transect ouest‑est
175(FIG. 30, PM 029, CP 022, CP 030 et CP 036, FIG. 30, no 1)
176Ce profil AB a été réalisé grâce aux sondages effectués dans la partie sud du gisement. Aucun de ces sondages n’a atteint le substratum crayeux (8) même à 4,5 m de profondeur. Le niveau d’argile brune de décalcification s’intercale entre le substratum crayeux et le cailloutis (6). Dans la partie ouest, le cailloutis de silex (6) n’a pas été rencontré, ce qui souligne la très forte épaisseur de la couverture limoneuse dans cette partie du versant. Par contre, à l’est, on note une très forte remontée de ce même cailloutis de silex, et conjointement la disparition d’une partie des dépôts limoneux.
177Ensemble 5 : au‑dessus du cailloutis de silex à matrice limono‑sableuse brun‑rouge (6) apparaissent des limons gris‑beige à nombreux points de Mn (5). Ces derniers ont été observés essentiellement dans le sondage du profil CP 022 (fig. 28) sur 1,66 m d’épaisseur, mais aussi légèrement plus au nord.
178Ensemble 4 : l’ensemble précédent est surmonté par une couche de limons sableux brun‑rouge à glosses (4) pouvant atteindre 2 m (fig. 28). Au sommet de celle‑ci ont été trouvées des pièces paléolithiques à patine blanche constituant un niveau archéologique C rencontré dans les profils CP 022 et 030.
179Ensemble 3 : le niveau sus‑jacent (3) correspond à un horizon limono‑sableux gris à petits graviers et points de Mn, qui contient le deuxième niveau archéologique B un peu plus riche que le précédent. Ce niveau gris est épais d’au maximum 60 cm (fig. 28, PM 029, CP 022 et CP 030). Cet ensemble (3) disparaît vers l’est du profil (fig. 28, CP 036).
180Ensemble 2 : une couche de limons brun‑jaune (2) épaisse d’environ 1 m dont la partie inférieure renferme le troisième niveau archéologique A du Paléolithique moyen (fig. 28, CP 030) surmonte l’ensemble précédent. Cet ensemble est lui aussi érodé dans la partie est du profil (fig. 28, CP 036).
181Ensemble 1 : la séquence limoneuse se termine par des limons brun‑gris et des limons bruns à débit prismatique constituant le niveau (1). Ces derniers se sont mis en place postérieurement à une phase d’érosion localisée dans le vallon est du versant, érosion qui a fait disparaître à cet endroit les limons jaunes (2) et l’horizon gris (3) comme cela a pu être observé au niveau du relevé CP 036.
Transect nord‑sud
182(FIG. 29, PM 028, PM 039, CP 042 et PM 041, FIG. 30, n 2)
183Un deuxième profil CD a permis de recouper la séquence stratigraphique de La Prieurée selon la plus grande pente du nord vers le sud.
184Ensemble 8 : le substratum crayeux a été rencontré au niveau du profil PM 039 (fig. 29) à une altitude de 128,39 m NGF sous une couverture de dépôts épaisse de 4,1 m. Toutefois, au niveau du PM 041 (fig. 29), au sud du gisement vers le bas du versant, ce substratum crayeux (8) n’a pas été atteint sous 4,3 m de dépôts plus récents. Ces indications ont néanmoins conduit à un profil du toit de la craie (8) montrant un changement de pente au nord du gisement vers 127 m NGF. Ce changement de pente s’accompagne d’une augmentation d’épaisseur des dépôts de couverture plus on descend vers le sud.

FIG. 29 – Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée : profils stratigraphiques PM 028, PM 039, CP 042 et PM 041 du transect nord‑sud PM 028 : 1 limons brun‑gris de surface, 2 limons brun‑jaune à nombreux graviers et points de Mn, 4 limons sableux brun‑rouge, 6 cailloutis de silex gélifractés. Tous les niveaux sont stériles en pièces lithiques du Paléolithique moyen. PM 039 : 1 limons brun‑gris, 2 limons brun‑jaune, 3 limons gris à petits graviers, 4 limons sableux brun‑rouge à cailloutis, 6 épais cailloutis grossier de silex gélifractés, 7 horizon d’argiles brunes de décalcification, 8 substratum crayeux. Les pièces du Paléolithique moyen se répartissent à la base du niveau 2 de limons brun‑jaune et dans les limons gris 3. CP 042 : 1 limons brun‑gris et limons bruns à débit prismatique, 2 limon jaune, 3 horizon limono‑sableux gris à graviers et points de Mn, 4 limon sableux brun‑rouge. Les niveaux 3 et 4 ont livré quelques pièces lithiques du Paléolithique moyen. PM 041 : 1 limons brun‑gris et limons bruns, 4 limons rouges à points de Mn et quelques graviers avec la présence d’un niveau de petits cailloutis à matrice limoneuse rouge au sommet, 5 limons beiges à très nombreux points de Mn, 6 cailloutis moyen de silex gélifractés à passées sableuses brun‑rouge. Absence totale de pièces du Paléolithique moyen
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185Ensemble 7 : on constate par endroit la présence d’une auréole d’argiles brunes de décalcification (7) au‑dessus de la craie, mais il n’a pas été décelé de phénomènes karstiques importants, phénomènes pourtant caractéristiques de ce type de versant doux à dépôts limoneux (fig. 29, PM 039).
186Ensemble 6 : l’auréole d’argiles brunes de décalcification (7) a été induite par la présence d’un cailloutis de silex gélifractés à matrice limono‑sableuse brun‑rouge (6) épais de 1 à 1,5 m qui a joué le rôle d’une couverture filtrante (fig. 29, PM 039 et PM 041).
187Les dépôts limoneux sus‑jacents constituent une épaisse couverture subdivisée en cinq niveaux différents comme décrit précédemment pour le transect ouest‑est. Les limons beige‑gris à nombreux points de Mn (5) n’apparaissent que dans la partie sud du profil vers le bas de la pente (fig. 29, PM 041). Par contre, les limons sableux brun‑rouge (4) sont présents sur tout le versant avec parfois une épaisseur plus grande (jusqu’à 2, 3 m) vers le bas de la pente (fig. 29, PM 028, PM 039, CP 042 et PM 041). Ils sont parcourus par endroit de petits lits de cailloutis (par exemple au niveau du CP 020). La partie supérieure de la séquence se compose comme pour l’autre transect de l’horizon gris limoneux (3), des limons brun‑jaune (2) et des limons brun‑gris de surface (1) (fig. 29, PM 028, PM 039, CP 042 et PM 041).

FIG. 30 – Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurés : profils stratigraphiques de synthèse du site. 1 limons brun‑gris et limons bruns à structure prismatique, 2 limons brun‑jaune. Niv. archéologique A : 3 horizon limoneux sableux grisâtre à petits graviers de silex et à points noirs de Mn. Niv. archéologique B : 4 limons sableux brun‑rouge à glosses. Niv. archéologique C : 5 limons gris‑beige à points noirs de Mn, 6 cailloutis de silex à matrice limono‑sableuse brun‑rouge, 7 horizon argileux brun, 8 substratum crayeux
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Niveaux archéologiques
188Les trois niveaux archéologiques du Paléolithique moyen se répartissent de manière différente selon la position sur le versant. En haut ne se distinguent que les niveaux A limons jaunes (2) et B horizon gris (3), alors qu’en bas du versant le niveau C limon brun‑rouge (4) apparaît sous le niveau B.
Origine et mise en place des sédiments du glacis d’érosion de la rive nord de la Vanne
189Les attributions chronostratigraphiques de la séquence de Villeneuve‑l’Archevêque/ La Prieurée ont été définies à partir de la séquence chronostratigraphique de référence établie pour le gisement paléolithique de Molinons/Le Grand Chanteloup (cf. chap. 4.2).
190L’horizon limono‑sableux gris à petits graviers et points de Mn (3) du site de Villeneuve‑l’Archevêque correspondrait au paléosol gris‑noirâtre d’ordre interstadiaire rattaché au Weichsélien ancien du site de Molinons. Les limons sableux brun‑rouge à glosses (4) s’apparenteraient à l’horizon Bt Eémien du type de ceux de Molinons et Vinneuf, les limons sableux ayant été déposés au Saalien. On peut ainsi mettre en relation le niveau C de Villeneuve‑l’Archevêque et le niveau 1 de Vinneuf. Les limons beige‑gris sous‑jacents (5) pourraient donc correspondre à une phase limoneuse du Pléniglaciaire Saalien, comme ceux rencontrés à la base de la séquence de Lailly/Le Fond de la Tournerie. Les limons brun‑jaune (2) sus‑jacents à l’horizon gris se seraient déposés au Pléniglaciaire inférieur ou moyen. Les limons du niveau 1 correspondraient au sol holocène.
3.1.2.5 Lilhostratigraphie des formations superficielles
191Les formations superficielles installées sur les versants doux de la rive nord de la Vanne peuvent se subdiviser en 4 grands ensembles.
192Le premier ensemble dans la partie supérieure des stratigraphies, il est le plus constant. Il contient l’essentiel des niveaux archéologiques repérés et fouillés dans ce secteur. Sous l’horizon cultural actuel (Ap) se développe systématiquement un horizon argilique à structure prismatique d’une soixantaine de centimètres d’épaisseur. Cet horizon, attribuable au Postglaciaire, se surimpose à un ensemble limoneux jaune ou brun‑jaune de 1 à 1,5 m d’épaisseur. Ces limons sont totalement décarbonatés. Ils contiennent par endroit des petits niveaux de cailloutis de silex, soulignant des phases d’érosion. Ces niveaux de cailloutis ne sont pas en nombre constant d’une coupe à l’autre. Sur les versants en pente douce, ces limons présentent systématiquement à leur base ou dans leur partie inférieure, un horizon grisâtre de 20 à 30 cm d’épaisseur à points noirs d’oxyde de Mn. Une lentille de limons jaunes peut par endroit s’intercaler entre cet horizon grisâtre et l’ensemble sous‑jacent plus sableux.
193Les limons de ce premier ensemble sont assez bien classés, les courbes granulométriques sont bien redressées dans la fraction comprise entre 30 et 50 microns. L’horizon argilique de surface est bien marqué par une augmentation dans les 60 premiers centimètres de la fraction argileuse qui peut représenter entre 30 et 40 % de la granulométrie. L’horizon grisâtre est par contre systématiquement beaucoup plus limoneux (60 à 80 % de la granulométrie), avec une courbe granulométrique dans les limons toujours mieux classée, mais aussi toujours plus riche en graviers. Ces graviers sont enrobés d’une fine pellicule d’oxyde de Mn. Les fractions de sables fins et de sables grossiers ne sont jamais négligeables. Ensemble, elles représentent en moyenne 9 % de la granulométrie. Le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie semble légèrement moins sableux que les deux autres sites de ce secteur. Par contre, les limons de cet ensemble sont nettement moins sableux que ceux parmi les moins sableux de la séquence de Vinneuf/Les Hauts Massons.
194Comme pour tous les sédiments de cette région, les smectites ou leur équivalent dominent le rapport relatif entre les trois minéraux argileux smectite, kaolinite et illite. Viennent en deuxième position les kaolinites et enfin l’illite. On peut noter que pour les sédiments de ce premier ensemble limoneux la proportion de kaolinite est moins importante (18 à 27,5 %) que pour les ensembles sédimentaires sous‑jacents (20 à 36 %) plus riche en apport des formations d’altération de la craie. L’illite varie entre 10 et 20 %. Dans la plupart des cas où l’illite dépasse 20 % du rapport relatif, il correspond aux prélèvements réalisés dans l’horizon grisâtre.
195Le taux de matière organique varie assez sensiblement le long des profils (de 0,1 à 2,6 %). Il diminue systématiquement de la surface vers la profondeur correspondant en cela à la répartition de la matière organique du sol de surface. Souvent l’horizon grisâtre correspond au taux le plus faible de cet ensemble et très souvent le sédiment qui lui est immédiatement sous‑jacent présente un très fort taux de matière organique. Le site de Molinons/Le Grand Chanteloup présente une proportion de matière organique dans ces sédiments très nettement plus importante (de 3 à 9 %) que celle des deux autres sites.
196L’horizon grisâtre apparaît systématiquement sur les pentes de moins de 7 % des versants doux des vallons dissymétriques, des versants de vallons exposés à l’est et sur les glacis. Cet horizon, à graviers de silex, très limoneux et à points noirs de Mn, s’estompe au sommet des versants sur les crêtes des vallons. Les limons de ce premier ensemble ont fossilisé dans leur partie supérieure les niveaux archéologiques NA de Lailly/Le Domaine de Beauregard, N1 deLailly/Le Fond de la Tournerie et NA de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée. L’horizon grisâtre contient les niveaux archéologiques NA de Molinons/Le Grand Chanteloup, NB de Lailly/Le Domaine de Beauregard et NB de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée. Ce premier ensemble de limons jaunes a été attribué au Weichsélien et son horizon grisâtre au pédocomplexe des sols isohumiques du Weichsélien ancien.
197Le deuxième ensemble correspond à une série non homogène de sédiments plus sableux, totalement décarbonatés, brun‑rouge, à structure prismatique et à facette luisante, séparés par des lits de gros cailloutis de silex. Systématiquement, la partie inférieure de cet ensemble présente un horizon réticulé de type glossique « et tassé de type fragipan ». La fraction sableuse atteint souvent 20 à 30 % de la granulométrie et la fraction argileuse augmente elle aussi très nettement. Si la smectite est toujours relativement dominante, la part de la kaolinite augmente nettement (20 à 36 %). Ces éléments correspondent à des sédiments d’horizons argiliques très évolués de sols lessivés interglaciaires. Ces sédiments ont fossilisé les niveaux archéologiques NB du site de Molinons/Le Grand Chanteloup, NC et ND du site de Lailly/Le Domaine de Beauregard, NII du site de Lailly/Le Fond de la Tournerie et NC du site de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée. Ce deuxieme ensemble a été attribué à des remaniements de sols et à des horizons argiliques en place de sols interglaciaires anciens (Eémien, Saalicn).
198Le troisième ensemble est constitué de limon beige à structure réticulée présent dans les gisements de Lailly/Le Fond de la Tournerie et de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée. Cet ensemble très profond n’a pas fait l’objet d’analyses sédimcntologiques ou autre. Seul le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie présente un niveau archéologique dans cet ensemble : NUL L’attribution chronostratigraphique de cet ensemble ne peut être que relative à celle faite pour l’ensemble précédent.
199Le quatrième ensemble correspond à la présence sur tous les sites d’un très gros cailloutis de silex altérés et gélifractés à matrice argileuse brun‑rouge. Ce cailloutis contient de gros grain de quartz roulés très carriés qui sont remaniés probablement des formations sableuses du Tertiaire installées au sommet du plateau du Sénonais. Sur ce cailloutis repose au pied du gisement de Lailly/Le Domaine de Beauregard la nappe alluviale Fv‑Fw de l’Alain. Cette nappe alluviale est recouverte par les ensembles précédents.
200Ce cailloutis de silex repose sur la craie par l’intermédiaire d’une couche de sédiment fin, de couleur brun‑chocolat, riche en matière organique, et dont le rapport des minéraux argileux reste identique aux ensembles précédents avec une prédominance des smectites sur les kaolinites et l’illite. Cette couche correspond à un niveau d’altération de la craie sous couverture filtrante. Elle tapisse l’ensemble des parois des structures karstiques de la craie. Aucun des gisements fouillés n’a présenté de niveaux archéologiques dans cet ensemble. L’attribution chronostratigraphique de cet ensemble devra tenir compte de celle de la nappe Fv‑Fw dans la vallée de la Vanne.
201Il est peut‑être possible de faire un parallèle entre ces quatres grands ensembles lithostratigraphiques et les ensembles lithostratigraphiques du site de Vinneuf/Les Hauts Massous :
– I, limon brun = premier ensemble ;
– II, limon sableux brun et III, sable limoneux orangé et sable limoneux à glosses = deuxième ensemble ;
– III, sable limoneux jaune et gris = troisième ensemble ;
– IV, cailloutis de silex et argile brune = quatrième ensemble.
3.2 Micromorphologie
202v. deloze, v.krier
203Le premier objectif important est de déterminer si les occupations du Paléolithique moyen sont antérieures ou postérieures à l’Eémien au sens strict. Les analyses présentées dans cette partie ont pour but de démêler la succession des événements pédoclimatiques enregistrés par ces différents ensembles stratigraphiques afin d’identifier la situation chronostratigraphique des niveaux archéologiques. Pour ce faire, 15 blocs micromorphologiques ont été prélevés sur les coupes PM 015 et PM 007 de Vinneuf et 20 blocs sur la coupe CP 021 de Molinons.
3.2.1 Les éléments de référence
204Il y a peu de coupes de référence, étudiées dans la région qui nous aideraient à des attributions chronostratigraphiques des séquences lithostratigraphiques mises en évidence ici.
3.2.1.1 Les gisements du Sénonais
205Sur le Plateau sénonais, la seule coupe référencée est celle décrite par J.‑P. Lautridou (1984) sur la commune de Sergines à moins de dix kilomètres à l’est du site. Cette coupe le long de la D329 (fig. 31) présente à la base et sur la craie un gros cailloutis de silex (fig. 31, no 12) recouvert par deux sols noirs tachetés (6 à 11), puis par dessus des limons jaunâtres à granules de craie (fig. 31, nos 1 à 5) traversés par quatre séries de cailloutis. Cinq prélèvements micromorphologiques ont été analysés par B. Van Vliet‑Lanoë. « [...] Le limon jaunâtre supérieur, atteint par la pédogenèse de surface présente de nombreuses microgéodes de calcite attestant d’une cryoturbation et de bioturbation postérieure. Le fond matriciel faiblement carbonaté se caractérise par une séparation plasmique argileuse (horizon (B)). Les deux sols noirs de base sont des sols lessivés de prairie moins humique qu’un tchernozem mais avec un horizon (B) plus argileux. Ce seraient des sols cousins steppiques du sol gris forestier. Ces sols présentent en plus de la calcite biogénique non actuelle et du pseudomycélium actuel. Il n’y a pas d’évidence de cryoturbation. Par contre une forte bioturbation a atteint ces sols. Le limon rougeâtre à la base des limons anciens constitue la racine (B3) d’un sol lessivé (à ferriargilanes) humifié postérieurement sous prairie. C’est vraisemblablement un lambeau de sol interglaciaire conservé dans un petit chenal » (Lautridou 1984 : 375‑377). J.‑P. Lautridou propose l’attribution au Pléniglaciaire supérieur du Weichsélien des limons jaunâtres supérieurs, au Weichsélien ancien des deux sols noirs (sol lessivé de prairie avec phase de gélifluxion). Il ne reste pas de témoins du sol Eémien excepté dans une fosse au pied de la paroi nord où sous le cailloutis inférieur subsiste sur 50 cm d’épaisseur un limon argileux brun‑rouge à revêtement argileux. Au‑delà du Plateau sénonais, les coupes qui présentent à la fois une séquence stratigraphique recoupant le Weichsélien et l’Eémien et une étude micromorphologique complète sont, au plus près à 150 km à l’ouest du site, celle de Chaudon sur la rive gauche de l’Eure dans l’Hurepois et celle de Mantes‑La‑Ville face à la vallée de la Seine dans le Vexin, étudiées par M.‑H. Vazart (1983).

FIG. 31 – Relevé stratigraphique de la coupe de Sergines (Lautridou 1984 : 372, fig. 82).
3.2.1.2 Le gisement de Chaudon
206Le site de Chaudon présente 6 m de dépôts quaternaires sur la craie. Un ensemble limoneux calcaire de 2,5 m d’épaisseur repose, séparé par un cailloutis, sur deux niveaux de sols limoneux noirs épais de 70 cm. Ces sols noirs, argileux sont à structure prismatique et feuilletée. Par dessous se présente un premier sol brun‑ocre de 50 cm d’épaisseur ; puis un second, plus argileux, de près de 3 m d’épaisseur, parcouru de cailloutis à gros rognons de silex. L’ensemble de ces dépôts repose sur la craie par l’intermédiaire d’un bief à silex carié brun‑ocre et argileux de 30 cm d’épaisseur.
207Le paléosol brun‑rouge le plus profond est attribué à la base à un sol lessivé interglaciaire du Saalien caractérisé par des revêtements de ferriargilanes épais et bien orientés, une fragmentation de ceux‑ci pratiquement sur place, des lavages et des ferruginisations d’hydromorphies importantes. Ce premier paléosol est surmonté d’un sol lessivé humique glaciaire du Saalien présentant un lavage encore plus important, des revêtements de siltanes, une dégradation texturale et une importante ferruginisation. Les cinquante premiers centimètres des sols brun‑ocre sont attribués à l’interglaciaire Eémien caractérisé par des revêtements jaune clair discontinus descendant très en profondeur jusqu’à la base de la coupe. Les sols noirs, attribués au Weichsélien ancien, sont des sols lessivés humiques caractérisés par des revêtements grossiers, un lavage intense et aucune structuration par le gel à l’exception de figures de creep qui pourraient provenir d’un engorgement faisant suite à la fonte de neige. La pédogenèse correspondrait à un climat continental à froid peu intense.
3.2.1.3 Le gisement de Mantes‑la‑ Ville
208Les 16 m de la coupe de Mantes‑la‑Ville sont constitués depuis la surface de 6 m de limon brun‑jaune. Le premier mètre laisse apparaître un horizon argileux polyédrique, puis des vermiculations calcaires et enfin à la base des poupées de lœss. Sous ce premier ensemble se présentent 2 m de limons brun fonce (10 YR 5/6), tachetés ocres ou gris, à points noirs et structure polyédrique. Ensuite apparaissent deux autres mètres de limons brun soutenu (7,5 YR 5/8) plus compactés et traversés de nombreux lits de graviers. Viennent par dessous 3 m de limon brunâtre à brun foncé, sableux et à points noirs, puis trois autres mètres de limons bruns de plus en plus sableux à passées rouilles et à points noirs ; la base étant constituée de sable jaune clair non compacté.
209Les 3 m de limon brunâtre à brun foncé sont attribués à des sols lessivés humiques d’un glaciaire du Saalien. Les 2 m delimons brun foncé ont été attribués à l’interglaciaire Eémien. Ils débutent par un sol lessivé humique de climat continental relativement froid caractérisé par des revêtements silteux brun foncé microlités et très épais (0,750 mm). Puis, se surimpose à ce paléosol un sol lessivé de climat tempéré humide caractérisé par des argilanes jaune pâle à quartz hétérométriques, des plages de lavage et des imprégnations ferrugineuses. Ces revêtements cutaniques sont fragmentés ou réduits à des papules subeutaniques associées à des accumulations squelettiques ou plasmiques. Ces figures de gel correspondent à une détérioration climatique faisant suite au climat tempéré précédent. Les 2 m de limons brunâtres suivants sont attribués au Weichsélien ancien. Ils correspondent à une évolution humique du sol caractérisé par des îlots plasmiques brun foncé, une absence d’illuviation argileuse et un concrétionnement ferromanganique. Seul le passage entre le Pléniglaciaire moyen et le Pléniglaciaire supérieur dans les limons brun‑jaune est encore marqué par une déformation par creep. L’ensemble est marqué par le peu d’importance des microfigures de gel et une disparition des limons à doublets. Aucune phase cryogénique ne succède aux dépôts du début du Pléniglaciaire. La disparition d’une partie de la calcite dans les limons supérieurs est synchrone à la présence de concrétions ferrugineuses et à l’illuviation argileuse.
3.2.2 La séquence stratigraphique de Vinneuf Les Hauts Massous
210L’analyse en lame mince des sédiments limono‑sableux doit permettre l’observation des microfigures de sédimentation, les traits pédologiques et leur chronologie. Ainsi la micromorphologie constitue un élément essentiel dans le diagnostic d’une chronologie des phénomènes pédoclimatiques permettant un début de calage chronologique du gisement archéologique.
211Les deux coupes PM 007 et PM 015 ont fait l’objet de prélèvements micromorphologiques en raison de leur complémentarité. La coupe PM 007 (fig. 5) permet l’observation des couches (2) et (3) de l’ensemble II sur toute leur épaisseur depuis le sol de surface (1) dans un secteur qui a fait l’objet d’un décapage exhaustif des trois niveaux archéologiques NO, N1 et N2. Ainsi, ces trois niveaux archéologiques ont pu être précisément repositionnés vis‑à‑vis des blocs micromorphologiques (fig. 4 et 6). La coupe PM 015 (fig. 4) permet un recoupement avec les niveaux archéologiques N1 et N2 des couches (2) et (3) de l’ensemble II, fouillés dans le secteur de la coupe PM 007, et l’observation des couches inférieures (5), (7), (8) et (9) de l’ensemble III.
3.2.2.1 L’analyse micromorphologique de la coupe PM 007
212Six blocs micromorphologiques ont été prélevés en continu sur toute la hauteur (1,2 m) de la coupe et nommés de haut en bas M6, M5, M4, M3, M2 et Ml (fig. 5).
Position stratigraphique des blocs micromorphologiques
213Le bloc M6 recoupe l’ensemble de l’horizon cultural Ap (1) brun clair (10 YR 6/4) et la partie sommitale de la couche (2) des limons brun foncé (7,5 YR 4/6). Le bloc M5 correspond au niveau archéologique NO et les blocs M4 et M3 au niveau N1 de la couche (2). Les blocs M3 et M2 recoupent le niveau N2 de la couche (3) des limons sableux brun foncé (7,5 YR 5/6). Le bloc M1 sous le niveau archéologique N2 appartient encore à la couche (3). Tous ces blocs appartiennent à l’ensemble stratigraphique 11.
Les éléments de description
214La composition du squelette : le comptage de certaines particules par plages tests permet de différencier objectivement des couches à partir de leur composition granulométrique et pétrographique. Ainsi, il a été compté sur toute la surface des lames, subdivisées en deux plages, la totalité des grains d’une part de diamètre supérieur à 1 mm et inférieur à 5 mm et d’autre part de diamètre supérieur à 5 mm en distinguant les quartz, les graviers de silex, les fragments de grès, les nodules ferrugineux et les boulettes de sol ferruginisé (lithorelique *).
215Les quartz, les silex et les grès sont issus des cailloutis des couches (13) et (14) recouvrant le bord de la doline.
216Les nodules et les lithoreliques indurés et ferrugénisés sont issus de sols ferrugineux anciens installés sur des cailloutis comme les sols du type de l’horizon (4) ou comme ceux remaniés du type des couches (6) et (7). La grande abondance de ces éléments est liée à l’importance des phénomènes de colluvionnement du bord de la doline.
217Le comptage par plages d’observation tests des grains de quartz de diamètre supérieur à 1 mm permet d’estimer l’importance de la fraction sableuse dans le sédiment. L’estimation sur chacune des lames de l’abondance des papules* d’argilane* dans le fond matriciel* du sédiment rend compte de l’importance du remaniement allochtone par solifluxion*des sols interglaciaires antérieurs. La variation des tailles de ces papules peut être corrélée avec la proximité de leur lieu de démantèlement (fig. 32, nos 20, 21).

FIG. 32 – Vinneuf/Les Hauts Massous : diagramme d’analyse micromorphologique des sédiments de la coupe PM 007 (en haut) et PM 015 (en bas). Gr grès, LR lithorelique, NF nodule ferrugineux, Q quartz, Si silex, u unité. Micro = 0,005 mm à 0,05 mm, mini = 0,05 mm à 0,5 mm, macro = 0,5 mm à 5 mm, méga = 5 mm à 50 mm. Traits : 1 charbons de bois, 2 fragments d’os, 3 fragments de silex taillé, 4 racines et fragments de végétaux, 5 bioturbation, 6 déstructuration, 7 structure litée, 8 mégaporosité, 9 mini‑porosité, 10 agrégat prismatique, 11 agrégat arrondi, 12 polyèdre aplati, 13 polyèdre arrondi, 14 polyèdre à angle arrondi, 15 structure prismatique, 16 croûte débattance, 17 plage silteuse granoclassée, 18 bade silteuse, 19 plage silteuse, 20 micropapules d’argilane, 21 minipapules d’argilane, 22 argilane malaxé dans le plasma, 23 pseudomorphose de calcite, 24 ovoïde mal formé de diamètre < 0,3 mm, 25 ovoïde à bord plasmique foncé de diamètre 0,3 à 1,1 mm, 26 sable lavé à gros grain rond, 27 accumulation de grains de quartz et de micropapules d’argilane dans des cavités, 28 accumulation de quartz à granoclassement inverse, 29 ferri‑argilanes fragmentés sur place, 30 mégapapule de ferri‑argilane de diamètre < 1 mm, 31 ovoïde de ferri‑argilanes de diamètre > 1 mm, 32 ferruginisation. Revêtements : 1 Squelettanes, 1a à gros grains de quartz hétérométriques, anguleux, lavés et à micro‑fragments noirs, 1b à petits grains de quartz homométriques dans macroporosité, le à petits grains de quartz triés, 2 Siltanes, 2a bruns en alternance avec des lits fins dans des mini‑cavités, 2b fins à microfragments noirs, bruns dans méga‑ et macroporosité, 2c gris associés à 3c et à 4a, 2d d’accumulation silto‑plasmique, 2e gris lités, 2f gris et grossiers, 2g plage silto‑argileuse, 3 Argilanes, 3a bruns et peu épais dans Ap, 3b hyalin et non lités, 3c brun‑rouge, microlités, zonés et biréfringents, 3d brun foncé, microlités, biréfringents, organiques et associés à 2b, 3e brun et très épais, 4 Ferri‑argilanes, 4a jaune clair, microlités, biréfringents et associés à 4b et 3c, 4b complexes, brun‑jaune, parfois lités et associés à des grains de quartz, 4c jaune‑rouge, lités à grains de quartz et épais, 4d jaune‑rouge, épais à lits multiples et grains de quartz, 4e jaune‑rouge, remodelés dans les agrégats polyédriques
V.K. / AFAN
218Les fragments de charbons de bois supérieurs à 0,1 mm ont été comptés (fig. 32, no 1), ainsi que les esquilles de taille du silex (fig. 32, no 3) et les fragments osseux (fig. 32, no 2). Ces trois éléments peuvent caractériser des niveaux archéologiques dans les sédiments. Tous ces éléments permettent de distinguer trois niveaux lithologiques correspondant aux subdivisions stratigraphiques des couches (1), (2), et (3) (fig. 32).
Description micromorphologique de PM 007
219La couche (1) du sol de labour (bloc M6) correspond, entre 0 et 25 cm sous la surface, au sédiment le moins riche en fraction sableuse de la coupe. Par contre, elle est l’une des plus riches en nodules ferruginisés. Le fond matriciel est riche en plasma gris floconneux. Le matériel détritique est composé essentiellement de quartz arrondis pour les plus gros, esquiilés pour les plus fins et de graviers de silex. Les papules d’argilane sont totalement absentes. Le fond matriciel contient dans la partie supérieure du bloc M6 un fragment de croûte de battance (fig. 32, no 16) et à la base de cette couche de nombreux agrégats‑ subangulaires. Ce niveau, déstructuré dans ces vingts premiers centimètres, présente une structure litée (fig. 32, no 7) au contact avec les niveaux sous‑jacents. Les charbons de bois et les fragments de végétaux ou de racines (fig. 32, no 4) sont assez abondants. Ce premier niveau est donc constitué d’un limon très légèrement sableux de remaniement de sol ancien. Organique et fortement anthropisé, il correspond à un sol cultural à semelle de labour (fig. 33, no 1).

FIG. 33 – Vinneuf/Les Hauts Massous : microphotographies des lames minces des sédiments de la coupe PM 007 et PM 015. Les photographies sont orientées dans le sens stratigraphique ; l’agrandissement est de 28
cl. V.K. / AFAN
220La couche (2), de 25 à 60 cm sous la surface du sol (blocs M5 et M4), présente une fraction grossière plus abondante que la couche précédente. Les grains les plus grossiers sont constitués de quartz ronds carriés et de graviers de silex. Les sables fins sont constitués de quartz arrondis et esquillés, de quelques grains de glauconie‑ jaune‑vert et de rare paillettes de mica blanc. Le fond matriciel, de distribution relative de type porphyrique‑, est riche en plasma argileux brun, parsemé de papules d’argilane de diamètre inférieur à 0,1 mm. Ce plasma présente par endroit un assemblage plasmique à orientation striée à angle droit. Un certain nombre de petits fragments de charbons de bois s’observe immédiatement sous la couche (1) précédente. Ce deuxième niveau (2) est donc issu de limons et de sables d’horizon argilique (Bt) remaniés de sols interglaciaires. Les micropapules ne sont pas dues à un remaniement sur place mais à un colluvionnement sur une certaine distance. Il y a eu homogénéisation partielle du sédiment. Les microfragments charbonneux, localisés dans des biopores ouverts, proviennent de l’horizon cultural de surface. Un seul macrofragment de charbon de bois (angiosperme), totalement incorporé au sédiment, correspondrait au niveau d’occupation archéologique NO. Aucun élément d’anthropisation des sédiments n’a été repéré au niveau de l’occupation N1.
221La couche (3), de 60 cm à 1 m sous la surface du sol (blocs M4 à Ml), présente la même composition pétrographique que la couche précédente. Par contre, les grains de quartz supérieurs à 1 mm sont pratiquement deux fois plus abondants dans ce niveau. Cette abondance relative de la fraction sableuse s’accompagne d’une fréquence nettement moins importante de graviers de silex. Par contre, les lithoreliques (fig. 33, no 2) de sol ferruginisé sont présentes ainsi que les nodules ferrugineux à la base de la couche. Le plasma très argileux est abondant et de distribution relative de type porphyrique. Les micropapules sont très abondantes et la présence de quelques macropapules de diamètre supérieur à 0,2 mm laisse penser que l’horizon argilique démantelé ne devait pas être très éloigné.
222Le troisième niveau, couche (3) est encore une fois un sédiment de colluvion limono‑sableuse très riche en argile remaniée de sol argilique. Ce remaniement n’a pas eu lieu sur place. La présence des lithoreliques témoigne du remaniement de sols ferrugineux anciens. La base du niveau archéologique N2 (bloc M2) est marquée par la présence de nombreux macrofragments de charbons de bois (gymnosperme et angiosperme), d’une esquille de taille de silex (bloc M2) et d’un macrofragment osseux (1 mm de diamètre) très altéré. C’est donc le niveau N2 qui est le plus riche en micro‑éiéments anthropiques.
223Globalement, la mise en place des couches (2) et (3), constituant l’ensemble stratigraphique II, correspond à un colluvionnement limono‑sableux remaniant des sols ferrugineux anciens et des horizons argiliques Bt. Si, de bas en haut de la séquence, la part de sables grossiers et d’argilanes remaniés tend à diminuer par contre, la part de la fraction très grossière, les graviers de silex et les nodules ferrugineux tendent à augmenter. La source du matériel colluvionné (limon sableux pédogénisé) tend à diminuer au fur et à mesure de l’atterrissement, alors que le ruissellement et l’essuyage des formations du bord de la doline tendent à augmenter. La dynamique de colluvionnement de cet ensemble passe de bas en haut d’une prédominance de la solifluxion à celle du ruissellement. L’importance de la fraction limoneuse de la couche (2) est à envisager dans ce cadre dynamique.
224Les niveaux archéologiques sont relativement peu marqués par des éléments anthropiques. Seule la base du niveau archéologique N2 présente une certaine abondance de ces éléments. Ils ne sont, peut‑être, que les éléments transférés de haut en bas du niveau N1 le plus important du site. Le fragment osseux est intéressant puisqu’il démontre la présence, associés au matériel lithique, d’ossements dans les niveaux archéologiques alors que ceux‑ci étaient totalement absents macroscopiquement.
La dynamique gélive
225Plusieurs figures de gel ont été repérées sur presque toute la hauteur de la coupe. Ces figures sont constituées par les structures polyédriques à angle arrondi (fig. 32, no 14), les polyèdres arrondis (fig. 32, no 13) et aplatis (fig. 32, no 12), les boulettes plasmiques (fig. 32, no 24), les ovoïdes (fig. 32, no 25), les sables lavés à distribution relative de type gefurique‑ à chitonique‑ (fig. 32, no 26), les accumulations de quartz et de micropapules d’argilane dans des macrovides (fig. 32, no 27), la fragmentation sur place de cutané‑ (fig. 32, no 29), la présence dans la porosité de macroboulettes de cutane ou d’ovoïdes constitués essentiellement par des cutanes remaniés sur place (fig. 32, nos 30 et 31), des accumulations squelettiques à granoclassement inverse dans des chambres d’illuviation* (fig. 32, no 28) et enfin une macroporosité vésiculaire‑ (diamètre supérieur à 1 mm).
226Si les figures de gel sont assez diversifiées, elles sont relativement peu abondantes. Par ailleurs, un certain nombre de figures de gel classiques dans le Bassin parisien manque (Van Vliet‑Lanoë 1987 ; Vazart 1983) comme les microstructures lamellaires initiales*, à ségrégation plasmique* ou à doublets*. D’autre part, ces figures se regroupent en association complexe se répartissant différemment du haut en bas de la séquence en s’excluant parfois.
227Les vingt‑cinq premiers centimètres de la coupe, correspondant à l’horizon cultural (1), ne présentent aucune figure de gel. Une structuration en polyèdre aplati apparaît dans les 10 cm de la partie supérieure de la couche (2) (bloc M6) associée à une macroporosité vésiculaire assez développée. Celle‑ci fait place à des polyèdres arrondis (bloc M5) (fig. 33, no 3) puis à angles arrondis (blocs M5 et M4) (fig. 33, no 4) associés à des petites boulettes plasmiques (0,2 mm de diamètre) sur 30 cm d’épaisseur.
228A partir de cette profondeur et correspondant au passage de la couche (3), les figures polyédriques font place à une agrégation en ovoïdes plasmiques (0,3 à 1 mm de diamètre) toujours associée à des sables lavés (blocs M3 et M2) (fig. 33, no 5). Ces figures sont toujours limitées à des entassements dans des méga‑structures verticales. Jamais ces figures ne correspondent à des horizons entiers de la couche (3). La macroporosité vésiculaire, assez développée dans la partie supérieure de la couche (3) se présente sous forme de vide allongé horizontalement dans le bloc M3. La macroporosité vésiculaire tend à s’estomper à la base de la séquence. Dans cette partie uniquement, sont associées des accumulations de micropapules d’argilane (fig. 33, no 6) mêlées de quartz, une figure d’accumulation squelettique à granoclassement inverse (fig. 33, no 7) et une fragmentation sur place de ferriargilane‑ jaune, limpide, microlitée et biréfrin‑geante d’horizon argilique Bt (fig. 33, no 8).
229La dynamique gélive semble se répartir en deux zones correspondant à la distinction des deux couches (2) et (3). La couche (2) ne présente qu’une agrégation polyédrique déformée et aplatie en surface s’élargissant en profondeur. Cette structuration est caractéristique d’un gel saisonnier profond. Par contre, l’absence de coiffes ou de revêtements sur la partie supérieure des agrégats correspond à un engel plutôt permanent du sol limitant le nombre d’alternance de gel‑dégel saisonnier. La macro‑porosité vésiculaire assez abondante tend à montrer une sursaturation en eau du sédiment lors des phases de dégel.
230La présence d’ovoïdes dans la couche (3) est caractéristique (Van Vliet‑Lanoë 1987) d’alternances répétées de gel‑dégel en milieu très argileux. D’ordinaire, ces figures sont associées à des déformations plastiques du sédiment sous forme soit de cryoturbation‑, soit de gélifluxion. Ces figures apparaissent le plus souvent dans l’horizon de surface. Leur présence, associée à des sables lavés, dans des vides largement ouverts sub‑verticaux, pourrait correspondre à un entraînement de ces agrégats de la surface en profondeur par colluvionnement dans des fentes de rétraction gorgées d’eau au dégel.
231C’est le même phénomène (Van Vliet‑Lanoë 1987) qui est à l’origine de la fragmentation et de la granulation des revêtements argileux en micro et macropapules qui, entraînés de la même façon, vont s’accumuler dans la mégaporosité avec les autres figures de gel. La macroporosité vésiculaire assez développée dans la couche (3) correspond, comme dans la couche (2) à une sursaturation du sédiment en eau de dégel. L’organisation sub‑horizontale de ces vésicules dans le bloc M3 pourrait correspondre à un tassement du sédiment lors de l’engel de surface.
232L’ensemble des figures de la couche (3) correspond à un gel saisonnier en milieu assez humide ayant entraîné une géliturbation ou une gélifluxion du sédiment. La présence de large fente a favorisé l’entraînement en profondeur de la macro‑agrégation de surface et le lavage de sable extrait de la matrice par le gel. La granulation des revêtements argileux et la présence de squelettanes à granoclassement inverse témoignent d’un gel sur place en profondeur.
L’évolution pédologique
233Sous ce chapitre sont rassemblées toutes les figures ayant trait aux phénomènes de transferts au sein du sédiment, de remaniements non liés au gel et de bioturbation.
234L’essentiel de ces traits est constitué par les revêtements des parois de la porosité sous forme de cutane grossier (squelettane = 1), limoneux (siltane = 2), argileux (argilane = 3) et oxydé argileux (ferriargilane = 4). Ces revêtements peuvent être décrits selon leur génération en fonction de leur recoupement ou de leur recouvrement successif (la, lb, le...).
235Les fragments de végétaux et les racines descendent jusqu’à 80 cm sous la surface du sol actuel. La bioturbation récente est présente jusqu’à la base de la séquence accompagnée d’une mégaporosité (fig. 32, no 8).
236Les revêtements les plus récents sont constitués de fins argilanes‑brun‑rouge (3a) dans la porosité de l’horizon cultural et d’un fin liséré déposé à l’interface de la couche (1) et de la couche (2) (fig. 33). Ces revêtements sont très peu développés. Ils ont été régulièrement remaniés par le labour et accumulés à la base de l’horizon par le lessivage. La présence de siltanes grossiers en alternance avec des lisérés d’argilanes bruns dans des macropores fermés (2a) est caractéristique des remaniements liés à l’agriculture (agricutane).
237Ensuite sous cet horizon, la mégaporosité d’origine biologique et les vides des fissures de dessiccation (structure prismatique) (fig. 32, no 15) sont systématiquement revêtus de siltanes bruns fins légèrement biréfringeants associés à des micro‑débris opaques (2b) Jusqu’à la base du profil. Ces revêtements accompagnés des agricutanes précédemment décrits (2a), des squelettanes à grains grossiers anguleux mal triés (la) dans la partie supérieure de la séquence (bloc M6) et des squelettanes à grains fins triés (1b) dans la partie inférieure (blocs M4, M3 et M2) sont caractéristiques des phénomènes de dégradation plasmique imputable à la mise en culture du sol.
238Dans la partie inférieure de la séquence, ces revêtements ont subi une dégradation marquée par l’apparition dans la mégaporosité d’argilane incolore, non biréfringeante (3b) caractéristique d’une hydromorphie locale du sédiment. Complémentaire à ces revêtements, une ferruginisation (fig. 32, no 32) importante des cutanes a eu lieu dans la partie supérieure de la séquence. Ces deux traits associés correspondent au développement d’une hydromorphie locale avec un horizon saturé en eau, réducteur à la base et un horizon saisonnièrement desséché (structure prismatique), oxydé au sommet.
239La pédogenèse la plus récente est liée à la mise en culture des sédiments induisant un transfert des fines, de la porosité jusqu’à la base de l’horizon de surface et une dégradation texturale accompagnée d’une hydromorphie locale.
240Directement sous l’horizon cultural une génération plus ancienne de revêtement est en place : elle est constituée d’argiianes brun‑rouge, biréfringeants, microlités, zonés en lits plus ou moins foncés (3c) (fig. 33, no 9) installés dans la macroporosité vésiculaire communicant avec les vides interpolyédriques. Ces vides sont revêtus de ferriargilanes jaunes, limpides, microlités et biréfringeants (4a) contenant parfois quelques grains de quartz (4b). Par endroit, les ferriargilanes (4a) alternent avec des lits silto‑plasmiques (2d) (fig. 33, no 10). Ces revêtements sont parfois recouverts par une phase de siltanes gris lités (2c). Les argilanes (3c) et ferriargilanes (4a‑4b) ont une largeur qui va en s’accroissant de haut en bas du profil sans jamais atteindre le millimètre d’épaisseur. Les ferriargilanes (4a‑4b) se localisent plutôt dans les vides linéaires de l’agrégation et les argilanes (3c), soit dans la macroporosité vésiculaire soit dans les vides laissés entre les ovoïdes.
241Les ferriargilanes (4a‑4b) et les argilanes (3c) constituent un horizon argilique (Bt) traditionnellement attribué à un horizon illuvial de sol brun lessivé à couvert forestier feuillu de type atlantique de climat tempéré. Cet horizon est postérieur aux phases de gel saisonnier profond analysées précédemment. Les lits poussiéreux des argilanes (3c) ou grossiers (2d) des ferriargilanes peuvent être attribués à des phases de dégradation texturale liées à une déstabilisation du couvert végétal. Les siltanes (2c) serait une phase de dégradation culturale antérieure au sol actuel.
242Des argilanes noirs très foncés (3d) (fig. 33, no 11), peut‑être à forte teneur organique, constituent la phase plasmique de la distribution relative géfurique à chitonique des sables lavés des figures de gel de la couche (3). Ces argilanes peuvent passer à des siltanes gris lités (2e) ou des squelettanes fins triés (1c).
243Cet ensemble de revêtement directement superposé à certaines figures de gel peut correspondre à un transfert argilo‑organique de sol humifère acide peu dégradé et à dégradation texturale de type « Boréal ».
244La fragmentation et la granulation sur place par le gel de revêtements de ferriargilanes (4c‑4d) et d’argilanes (3e) très épais et assez semblables aux précédents (4a‑4b) et (3d), et la présence de micro et macropapules d’argilanes tendent à montrer l’existence d’un horizon argilique (Bt’) très développé à partir de la base de la séquence antérieure à la phase de gel saisonnier profond (fig. 33, no 8).
245Comme pour les précédents revêtements de ferriargilanes et d’argilanes, ces cutanes sont en général assimilés à un horizon illuvial de sol brun lessivé de climat tempéré à couvert forestier atlantique.
246En conclusion, l’analyse micromorphologique de la coupe PM 007 semble indiquer que le niveau archéologique N2 est intégré dans un sédiment soliflué sur un horizon argilique (Bt’) de sol tempéré. Les deux niveaux archéologiques supérieurs N1 et NO reposent dans un sédiment colluvié et ruisselé. Ces deux couches (3) et (2) ont subi un gel profond. Ce gel a entraîné un mouvement de reptation par gélifluxion ou cryoturbation pour le niveau N2 de la couche (3) lors de dégel saisonnier répété suivi d’une illuviation de sol de type » Boréal ». Au contraire, le gel des niveaux N1 et NO plus permanent a peu déplacé les sédiments sauf dans la partie supérieure du profil. L’ensemble a subi une illuviation de type tempéré atlantique (Bt) suivie d’une dégradation culturale.
247Il est possible qu’une partie du niveau archéologique N2 ait pour origine par endroits un entraînement en profondeur du matériel archéologique de petite taille du niveau N1. Il est difficile de déterminer si les gels subis par les niveaux archéologiques N2, N1 et N0 appartiennent au même événement ou s’ils sont séparés par la phase de colluvionnement de la couche (2). Par ailleurs, il n’est pas possible d’écarter la possibilité que les ferriargilanes (4c‑4d) et les argilanes (3e) appartiennent à la même phase d’illuviation que les ferrriargilanes (4a‑4b) et les argilanes (3d). Il en résulterait que cette phase d’illuviation serait concomitante à la phase de gel.
3.2.2.2 L’analyse micromorphologique de la coupe PM 015
248La coupe PM 015 a fait l’objet de neuf prélèvements continus micromorphologiques dénommés de haut en bas Ml à M9 (fig. 4).
Position stratigraphique des blocs micromorphologiques
249Les blocs recoupent les limons bruns (7,5 YR 5/6) de l’ensemble stratigraphique 11 (couche (3) = blocs M1, M2, M3, et M4) sur 60 cm d’épaisseur et les sables limoneux orangé (7,5 YR 6/8) à petites glosses et pseudomycélium (couches (5) = blocs M5, M6 et M7), le cailloutis à revêtement ferromanganique (couche (7) = blocs M7) et les sables limoneux orangés (5 YR5/8) à glosses (couche (8) = M8 et M9) à horizon ferromanganique (couche (9) = M8) de l’ensemble stratigraphique III sur 75 cm d’épaisseur. Au moment ou les prélèvements ont été réalisés les niveaux archéologiques N0 et N1 avaient été déjà entièrement fouillés. Seul le niveau N2 était encore en place dans la coupe, recoupé par les blocs M1, M2 et M3. L’analyse micromorphologique de cette coupe est basée sur les mêmes éléments descriptifs que ceux de la coupe PM 007.
Description micromorphologique de PM 015
La composition du squelette
250L’analyse du fond matriciel permet de distinguer cinq niveaux : deux dans l’ensemble lithostratigraphique 11 et trois dans l’ensemble lithostratlgraphique 111.
Ensemble II
251Le premier dans la partie supérieure (blocs M1, M2 et M3) est aussi riche en fraction sableuse que les sédiments de la base de la séquence de la coupe PM 007 et contient intégré à son fond matriciel des macropapules d’argilanes et des graviers de silex altérés (fig. 32). Le second dans la partie inférieure est beaucoup plus riche en sable (blocs M3 et M4) et ne contient plus de macropapules ni de graviers de silex. Par contre, le fond plasmique de ces deux niveaux est parseméabondamment de micropapules d’argilanes. Le plasma très argileux constitue une distribution relative avec le squelette de type porphyrique. La présence de plages silteuses grossières, épaisses et granoclassées en place peut correspondre à des phases de battance et de ruissellement de surface. Au fur et à mesure de l’accumulation de ces sédiments, la fraction sableuse s’amenuise (de bas en haut du profil) au profit des graviers de silex. Ces dépôts ont été colluviés et homogénéisés remaniant des horizons argiliques de sols antérieurs. La partie supérieure de la séquence à subi un léger ruissellement. Aucun élément anthropique n’a été repéré à l’exception d’un petit fragment d’os très altéré à la base de la couche (3) du bloc M4. Ce fragment osseux, comme pour celui de la coupe PM 007 permet de certifier la présence d’ossements associés à du matériel lithique représenté par une lame trouvée lors du prélèvement du bloc M4 (niveau archéologique N3).
Ensemble III
252Les dépôts inférieurs peuvent être subdivisés en trois niveaux correspondants aux couches (5), (7), (9) et (8) définis pour l’ensemble stratigraphique 111.
253Ces trois niveaux se distinguent nettement des deux niveaux précédents (couche (3)) par une fraction sableuse très importante et des graviers de silex abondants. Le fond matriciel n’est absolument pas homogène. Il se présente sous forme de plages soit de couleur grise peu plasmique, soit de concentrations locales argiliques.
254Les sables limoneux de la couche (8) se distinguent de ceux de la couche (5) par une plus grande abondance de sable. La couche à cailloutis (7) et à concrétions ferromanganiques (9) correspond à un même ensemble (blocs M7 et M8) constitué d’un remaniement de graviers de silex, de grès, de nodules ferrugineux et de lithoreliques de sols ferrugineux venus du bord de la doline. L’abondance des lithoreliques dans le bloc M7 est due à un véritable démantèlement de sol par roulement. Le fond matriciel de tous ces niveaux ne contient plus de macropapules d’argilanes. Les micropapules d’argilanes sont présentes, mais en moins grande abondance que dans l’ensemble stratigraphique II précédent. La présence de plages silteuses grossières ou fines, granoclassées et à microvésicules sphériques (fig. 32, no 17), en place dans la partie inférieure de la séquence, peut correspondre à des figures de splash‑ de sol de surface (blocs M8 et M9).
255Les niveaux de l’ensemble stratigraphique 111 sont constitués de colluvions de sols à horizons argiliques et de sols ferrugineux remaniés. La couche (8) est séparée de la couche (5) par une phase importante de ruissellement ayant remanié un sol ferrugineux mis à nu. Aucun élément anthropique n’a été repéré dans ces niveaux.
256Globalement, la distinction entre l’ensemble stratigraphique 11 et 111 est Justifiée par une nette différence granulométrique du fond plasmique. De bas en haut de cette séquence, la tendance est à l’amenuisement de la fraction sableuse au profit globalement d’un plasma plus argileux et par endroit d’un apport de graviers de silex. Tous ces sédiments correspondent à des colluvions de sols antérieurs sans apports allochtones manifestes.
La dynamique de gel
257L’agrégation polyédrique s’organise différemment de part et d’autre de la limite de l’ensemble stratigraphique 11 (blocs M1 à M4) et de l’ensemble III (blocs M5 à M9). Dans l’ensemble supérieur, les polyèdres sont à bord droit aux angles arrondis (fig. 32, no 14). Par contre dans l’ensemble inférieur, les agrégats polyèdriques de diamètre assez important (Ø de 0,5 à 1 cm) sont nettement plus arrondis (fig. 32, no 13). Cette agrégation correspond souvent à des différences de concentration d’argilanes ou de ferriargilanes du fond matriciel qui donnent l’aspect tacheté à ces niveaux. La surface des agrégats et leur espace interstitiel sont mal délimités, correspondant soit à des concentrations plasmiques soit à des revêtements de ferriargilanes. Alors que l’agrégation polyèdrique n’atteint qu’une partie des sédiments de l’ensemble II, les polyèdres arrondis ont par contre entièrement modelé l’ensemble III.
258Cette agrégation est recoupée par des plages sableuses (fig. 32, no 19) qui font de 0,5 cm à plus de 1 cm de large, traversant l’ensemble stratigraphique 11 et 111 jusqu’au bloc M7 (fig. 33, no 12). Ces plages sont constituées de sables hétérométriques, anguleux, entourés d’un plasma très peu argileux et décoloré. Elles se poursuivent dans la partie inférieure de la séquence (blocs M8 et M9) par des zones décolorées grises du fond matriciel. Ces plages sableuses correspondent aux glosses repérées sur la coupe.
259Tous ces traits sont repris ou recoupés par un ensemble de figures de gel associant à des ovoïdes, des sables lavés et des accumulations de micropapules d’argilanes et de quartz. Ces éléments sont accompagnés, soit par une fragmentation ou une granulation sur place des revêtements argileux des vides interstitiels de l’agrégation polyédrique, soit de macropapules d’argilanes ou d’ovoïdes essentiellement constituées d’argilane. Ces éléments se sont accumulés dans des structures subverticales qui passent dans la partie inférieure de la séquence à partir du bloc M6 à une mégaporosité en tube ou en chambre encore largement ouverte (Ø supérieur à 0,5 cm). Ces figures de gel prennent une grande ampleur dans la couche (5) (blocs M5 à M7) (fig. 33, no 13).
260La macroporosité vésiculaire est très développée sur l’ensemble de la séquence, plus que sur la coupe PM 007.
261La phase à agrégation polyèdrique ronde de l’ensemble III, accompagnée des lithoreliques roulées et des graviers de la couche (7) et (9) correspond à une gélifluxion généralisée accompagnée de ruissellements caractéristiques de gels importants mais saisonniers dans un milieu assez humide
262L’agrégation polyèdrique de l’ensemble 11 n’a pas été suivie de mouvement de reptation marquant une plus grande stabilisation de l’engel du sol. La présence dans une des cavités d’une accumulation squelettique à granoclassement inverse (fig. 32, no 28) témoigne d’un gel profond.
263La phase suivante de gel est très semblable à celle décrite pour la couche (3) de la coupe PM 007. Elle correspond à des figures de fragmentation, de granulation et de roulement sur place accompagnées d’un colluvionnement vertical très important dans une mégaporosité largement ouverte des produits de la gélivation. L’ensemble correspond à un gel saisonnier associé à un important écoulement d’eau de fonte, de gel. La macroporosité vésiculaire implique un milieu gorgé d’eau.
L’évolution pédologique
264La partie supérieure de la séquence ayant été décapée pour fouiller les niveaux archéologiques NO et N1 aucune trace de racine actuelle n’a été repérée. La mégaporosité actuelle ne descend pas au‑delà du bloc M3 revêtu de quelques siltanes bruns (2b). Les argilanes incolores et non biréfringeants (3b) s’observent sur toute l’épaisseur de la couche (3). Ils n’apparaissent plus dans les niveaux de l’ensemble stratigraphique 111. Les traces de ferruginisation sont peu développées dans la couche (3) sauf dans sa partie supérieure. Par contre, elles prennent une très grande ampleur à la base de la séquence dans la couche (8).
265Les argilanes (3b) et la ferruginisation de la couche (3) correspondent à la base de l’horizon hydromorphe actuel déjà repéré dans la coupe PM 007. Par contre, la ferruginisation de l’ensemble stratigraphique 111 semble correspondre au niveau de l’horizon hydromorphe (9) du levé de la coupe PM 015.
266Comme pour la coupe PM 007 les argilanes brun‑rouge microlitées, zonées en lits plus sombres et biréfringeants (3c) revêtent les vides interstitiels des ovoïdes et une partie de la macroporosité vésiculaire. Ces argilanes peuvent être accompagnées d’accumulations silto‑plasmiques (2d). Les seules fois où les ovoïdes ne sont pas revêtus de ces argilanes correspondent à l’horizon de précipitation de calcite qui les remplacent sous forme de calcitanes ou de pseudomorphose racinaire.
267Les sables lavés sont souvent revêtus d’argilanes brun très foncé (3d) qui passent à des siltanes gris lités (2e) et à des squelettanes fins et triés (le) en association avec les accumulations de micropapules d’argilanes de la phase froide précédente.
268Les ferriargilanes jaune clair avec ou sans quartz et assez épais occupent les vides interstitiels des agrégats polyèdriques (4c‑4d) (fig. 33, no 14). Ces revêtements sont manifestement repris par le gel, fractionnés et granulés (fig. 33, nos 13 et 15). Les agrégats ployèdriques ronds des niveaux de l’ensemble stratigraphique 111 contiennent, pour certains, de très importants revêtements ferri‑argileux rouges (4e) appartenant à la génération de cutanes la plus ancienne observée sur ces lames (fig. 33, no 16). En conclusion, l’analyse micromorphologique de la coupe PM 015 permet de compléter celle de la coupe PM 007.
269Globalement, les couches (8), (7) et (5) correspondent à une gélifluxion de sol ancien à horizon argilique (Bt’’) associé à un ruissellement de surface durant une phase importante de gel saisonnier en milieu humide. Ce sol ancien à horizon argilique important, remanié pratiquement sur place, correspond à une première phase d’illuviation généralement attribuée à des sols tempérés interglaciaires Bt’’. La présence d’une importante illuviation argilique à ce niveau de la séquence explique la fissuration prismatique observée sur les blocs M7 à M9.
270La couche (3) est mise en place dans le cadre d’un colluvionnement par solifluxion de sol antérieur et est légèrement plus ruisselée dans sa partie supérieure. C’est dans ce cadre que le matériel du niveau archéologique N3 (une lame) a été fossilisé. Ces sédiments ont subi un gel profond assez stable.
271Les couches de l’ensemble 11 présentent une illuviation sous forme de ferriargilanes assez épais constituant un second horizon Bt’ dont les figures pénètrent dans les couches de l’ensemble 111 sous‑jacent. Dans le cadre d’une hydromorphie importante du milieu, liée à un engorgement hydrique saisonnier, des sédiments des ferruginisations importantes se développent sur ces ferriargilanes correspondant à l’horizon (9) de la couche (8). L’hydromorphie devenant plus permanente, des glosses vont se développer sur ces sédiments.
272Par la suite une seconde phase de froid a lieu remaniant l’horizon argilique Bt’. Elle correspond à un gel saisonnier en milieu humide et à forte décharge hydrique suivie par ou concomitante à un sol de type « Boréal ». Cette phase correspond à celle repérée dans la coupe PM 007. Les petits éléments anthropiques ont été probablement colluvionnés en profondeur lors de cette phase de gel.
273Puis une troisième phase d’illuviation envahit la porosité gélive. Cette illuviation s’exprime par des revêtements argiliques dans le haut du profil constituant un horizon Bt (blocs Ml à M5), surimposé au Bt’ précédent, faisant place en profondeur à un horizon calcique Bca (blocs M6 à M8). Il correspond à l’horizon à pseudomycélium carbonaté de la couche (5) levé sur la coupe PM 015. La fracturation prismatique des blocs M1 à M3 souligne l’horizon argilique. L’horizon Bt associé à un horizon Bca définit un sol brun lessivé. L’hydromorphie postérieure reconnue sur la couche (3) constitue une dégradation récente du sol en relation peut‑être avec la mise en culture du sol. Cette phase d’illuviation argilique (Bt) et sa dégradation culturale correspond à celles définies par l’analyse micromorphologique de la coupe PM 007. L’analyse montre une diminution constante de la fraction sableuse au profit d’un plasma ayant incorporé de plus en plus d’argile de bas en haut de cette séquence. Le milieu semble avoir été continuellement très humide.
La chronologie des phases pédosédimentaires
274L’analyse micromorphologique des deux coupes PM 007 et PM 015 permet de définir la chronologie des phases pédoclimatiques de bas en haut des profils dans le cadre des phases sédimentaires définies dans les chapitres précédents concernant le site de Vinneuf (cf. § 3.1.1.1).
L’ensemble III
275– 1‑15 sol à horizon argilique Bt" installé sur la couche sablo‑limoneuse (8) de l’ensemble stratigraphique 111 ;
– 1‑14 gélifluxion de la couche (8) entraînant un remaniement pratiquement sur place du sol à horizon argilique Btos ;
– H‑13 gélifluxion, déplacement par roulement de sol ferrugineux ancien et ruissellement de graviers du bord de la doline vers son centre (couche (7) ;
– H‑12 gélifluxion de la couche (5) entraînant un remaniement du sol à horizon argilique Bt".
L’ensemble II
276– G‑ll colluvionnement par solifluxion de la base des limons sableux de la couche (3) de l’ensemble stratigraphique 11 suivi d’un colluvionnement légèrement plus ruisselé (phase sédimentaire F) et premiers indices d’occupation du Paléolithique moyen sous le niveau N2 (niveau N3) ;
– F‑10 gel profond stable ;
– F‑9 constitution d’un sol à horizon argilique Bt’ ;
– ED‑8 dégradation par hydromorphie des sols précédents (ferruginisation de la couche (9) et glosses) ;
– F‑7 colluvionnement par solifluxion de l’horizon argilique Bt’ constituant la partie supérieure de la couche (3), niveau archéologique N2 sur le bord de la doline avec des pièces roulées qui peuvent correspondre à la reprise des premières traces de fréquentation (niveau N3 ?) ;
– F‑6 colluvionnement et ruissellement des limons sableux de la couche (2) de l’ensemble stratigraphique II, installations des niveaux d’occupation du Paléolithique moyen N1 et NO ;
– F‑5 gel saisonnier profond à décharge hydrique importante à illuviation de sol type « Boréal », ayant entraîné en profondeur des petits éléments de couche archéologique (niveau archéologique N2 vers le centre de la doline, peut‑être à placer avant la phase 10 ?) ;
– F‑4 gel profond stable ;
– B‑3 constitution d’un sol brun lessivé avec un horizon argilique Bt et un horizon calcique en profondeur Bca (pseudomycélium de calcite de la couche (5)) ;
– A‑2 suivi d’une dégradation texturale liée à la mise en culture et d’une hydromorphie locale ;
– A‑1 constitution d’un sol de culture actuel.
277Trois sols à horizons argiliques (Bt’, Btos et Bt) ont été repérés à l’analyse micromorphologique. Les niveaux archéologiques sont intercalés entre les deux dernières phases d’illuviation argilique (Bt’ et Bt).
3.2.2.3 Proposition d’attribution chronostratigraphique de la séquence lithologique et des niveaux archéologiques
278A partir de ces éléments d’analyse, il est donc tout de même possible d’avancer des attributions chronostratigraphiques (fig. 7 et tabl. viii) à certaines séquences pédoclimatiques du site de Vinneuf uniquement pour les couches (2) et (3) de l’ensemble II, des événements les plus récents aux plus anciens :
– la couche (1), l’hydromorphle locale et la dégradation texturale de la couche (2) peuvent être attribuées à la mise en culture récente et ancienne des sols de surface au cours de la deuxième moitié de l’Holocène : phases A‑1 et A‑2 ;
– le sol brun lessivé avec ses horizons argiliques Bt et calcique Bca peut être attribué à une pédogenèse de la fin du Weichsélien ou du début de l’Holocène, les agricutanes de la phase précédente étant en continu avec ces revêtements : phases B‑3 ;
– la dynamique gélive associée à un gel profond stable correspond à une phase périglaciaire de type pléniglaciaire : phase F‑4 ;
– la dynamique gélive associée à une illuviation de sol de type « Boréal » correspond à une phase périglaciaire soit du Weichsélien ancien, soit du Tardiglaciaire ayant entraîné des petits éléments du niveau archéologique N1 en profondeur (niveau N2) : phase F‑5 ;
– la mise en place par solifluxion de la couche (2) contenant les niveaux archéologiques NO et N1 et de la partie supérieure de la couche (3) correspond à une phase très humide et non pléniglaciaire ou du Weichsélien ancien ou du Tardiglaciaire ; ce dernier cas est à rejeter, puisqu’il s’agit d’industries du Paléolithique moyen : phases F‑6, F‑7 et DE‑8 ;
– l’horizon argilique de la partie inférieure de la couche (3), remanié par le gel et la solifluxion des phases précédentes correspond à un Bt’ de sol brun lessivé de l’Eémien : phases F‑9 ;
– la dynamique gélive associée à un gel profond stable correspond à une situation pléniglaciaire antérieure à l’Eémien, probablement du Saalien : phases F‑10 ;
– la mise en place par solifluxion de la partie inférieure de la couche (3) et les quelques pièces lithiques du Paléolithique moyen du niveau N3 correspondent à une phase très humide et non pléniglaciaire, antérieure à la phase pléniglaciaire précédente : phases FG‑11.
279Il est impossible d’aller plus loin dans les attributions chronostratigraphiques des niveaux archéologiques.

TABL. VIII – Récapitulatif de l’analyse bibliographique des paléo‑environnements du dernier cycle glaciaire (Lebret 1984 : 10, tabl. III ; Vazart 1983 ; Van Vliet‑Lanoë 1990).
3.2.3 La séquence stratigraphique de Molinons Le Grand Chanteloup
280L’analyse micromorphologique de la séquence type sénonaise porte sur la coupe CP 021 du site de Molinons. Cette coupe se situe à mi‑pente du versant doux du vallon de Chanteloup à 140 m du sommet de l’interfluve. Cette séquence micromorphologique sert de référence à l’ensemble des autres sites du Paléolithique moyen trouvé sur l’unité géomorphologique du bassin versant de la Vanne.
3.2.3.1 Analyse micromorphologique de la coupe CP 021
Position stratigraphique des blocs micromorphologiques
281La coupe CP 021 (fig. 14) présente de haut en bas les niveaux suivants :
– 0‑30 cm, couche 1, Ap sol de culture actuel limons gris, M12 et M13 (10YR 5/6 brun‑jaunâtre) ;
– 30‑50 cm, couche 2, limons bruns, M14 (10YR 5/8 brun jaunâtre) ;
– 50‑95 cm, couche 3’, Bt1 limon jaune à structure prismatique, M15 à M18 (10YR 5/8 brun‑jaunâtre) ;
– 95‑175 cm, couche 3, limon jaune à concrétions ferromanganiques noires, M18 à M3 (10YR 6/8 jaune‑brunâtre) ;
– 175‑230 cm, couche 4, limon fin grisâtre mêlé de graviers de silex présentantdes concrétions et des revêtements ferromanganiques noirs notamment sur les artefacts lithiques du Paléolithique moyen dans la moitié supérieure de cette couche, M3 à M7 (10YR 6/4 brun‑jaunâtre foncé) ;
– 230‑310 cm, couche 6, limons sableux brun‑rouge à concrétions ferromanganiques noires et structure prismatique à face luisante, M7 à M11 (7.5 YR 6/8 jaune‑rougeâtre).
282Deux phases de prélèvements ont eu lieu7 (Ml à M11 et M12 à M20). C’est à peu près la totalité de la séquence lithostratigraphique du site qui a été prélevée sur plus de 3 m de hauteur de la couche 1 à la couche 6 encadrant le niveau archéologique du Paléolithique moyen de la couche 4. L’étude est présentée des niveaux les plus récents aux niveaux les plus anciens, du haut en bas de la coupe.
Description micromorphologique
La composition du squelette
283Le squelette est constitué essentiellement d’esquilles de quartz auxquelles s’ajoutent par ordre de décroissance des grains de quartz roulés, des nodules ferrugineux, des fragments de silex, des grains de glauconie verte ou jaune, des paillettes de mica blanc et quelques grains d’hornblendee (fig. 34). Les grains de quartz roulés et les grains de hornblendee sont très carriés. Les silex sont très altérés. Ces trois derniers éléments proviennent des assises de sables du Tertiaire dont des lambeaux de remaniement sont cartographiés 3 km au nord du site et 100 m plus haut.

FIG. 34 – Molinons/Le Grand Chanteloup : diagramme d’analyse micromorphologique. La pièce lithique retrouvée sur la coupe, LR lithorelique, NF nodule ferrugineux, Q quartz, Si silex, u unité, Micro = 0,005 mm à 0,05 mm, mini = 0,05 mm à 0,5 mm, macro = 0,5 mm à 5 mm, méga = 5 mm à 50 mm. Traits : 1 charbons de bois, 2 fragments d’os, 3 fragments de silex taillé, 4 racines et fragments de végétaux, 5 bioturbation, 6 mégaporosité d’origine biologique, 7 méga‑chambre d’illuviation, 8 macro‑chambre d’illuviation, 9 macro‑chambre d’illuviation de forme allongée, 10 vésicules allongées, 11 croûtes de battance, 12 agrégats ronds, 13 agrégat lamellaire, 14 polyèdre arrondi, 15 micropapules d’argilane, 16 macropapules d’argilane, 17 plasma argileux, 18 pseudomorphose de calcite, 19 ferruginisation du plasma, 20 ferruginisation des revêtements, 21 structure feuilletée, 22 fragmentation polyédrique, 23 micro‑agrégats et ovoïdes, 24 micro‑ovoïdes de diamètre < 0,5 mm, 25 macro‑ovoïdes de diamètre > 0,5 mm, 26 macro‑agrégats sphériques, 27 méga‑agrégats sphériques, 28 ovoïdes argileux, 29 accumulation de micropapules d’argilane et de sable lavé, 30 fragmentation sur place de ferri‑argilanes. Revêtements : 1 Squelettanes, la grossiers et hétérométriques, 1b grossiers, alternant avec des lits silteux et associés à 2a dans des méga‑chambres d’illuviation, le silto‑squelettiques épais à micro‑fragments charbonneux associés à 2c dans des méga‑chambres d’illuviation, 1d en lits fin associé à 2f et 3d’ dans des macro‑chambres d’illuviation, 1e/g accumulation de sable de quartz lavé dans les vides inter‑agrégats de géliturbation, 1h lits de quartz alternant avec les lits de ferriargilane 4b, If une bande claire associée à 2g dans des macro‑chambres d’illuviation, 2 Siltanes, 2a bruns en lits fins associés à 1b, 2b fins à peine biréfringents, 2c bruns, très humiques, en lits fins et associés à le et 3d, 2d bruns, en bande, malaxés dans le plasma et associés à 3d’, 2e revêtement silto‑plasmique associé à 3d , 2f bruns très foncé humiques en lit alternant avec 1d et 3d’”, 2g bruns très foncé et très humiques associés à 1g, 2h bruns associés à 4a, 3 Argilane, 3a clairs, non biréfringents et dégradés par l’hydromorphie, 3b argilanes silteux bruns, 3c bruns, 3d’ bruns associés à 2d, 3d" brun‑rouge épais, 3d”’ brun‑rouge associés à 2f et Id, 4 Ferri‑argilanes, 4a jaunes microlités, orientés et associés à 2h, 4b rouges, microlités et associés à 1h.
V.K. / AFAN
284Le fond matriciel présente partout une distribution relative de type porphyrique. Il est assez riche en fraction argileuse. Celle‑ci apparaît essentiellement sous forme cutanique*. Mais ces revêtements ont pu être repris en arrangement plasmique par endroit, incorporant pratiquement les argilanes dans le plasma.
285L’analyse par comptage de la fraction sableuse de diamètre supérieure à 1 mm (quartz, silex, nodules ferrugineux, lithorelique) permet de distinguer six phases sédimentaires regroupées en trois niveaux : A, B et C. Ces niveaux lithologiques ne correspondent pas exactement aux ensembles distingués sur le terrain (couches 1 à 6). La densité des grains d’au moins 1 mm de diamètre varie le long de la coupe dans une proportion de un (dix grains comptés sur la totalité d’une lame) à neuf. À titre de comparaison les sédiments de Vinneuf, beaucoup plus sableux que ceux du site de Molinons, ont une densité des mêmes grains qui varie dans une proportion de un (vingt grains comptés sur la totalité d’une lame) à cinquante.
Niveau A
286Le premier niveau (A) correspond à un limon faiblement sableux. Il rassemble, sur 65 cm d’épaisseur, les couches 1 et 2. Les quinze premiers centimètres de la partie supérieure (phase A’ = bloc M12 : partie supérieure de la couche 1 Ap) sont plus chargés en graviers de silex et en nodules ferrugineux que la partie inférieure (phase A = blocs M13 à M15).
Niveau B
287Le second niveau (B), de 65 cm à 2,70 m sous la surface actuelle, est légèrement plus sableux que le précédent. Il correspond aux couches 3 et 4 et à la partie supérieure de la couche 6 sur une vingtaine de centimètres d’épaisseur. Ce niveau peut être subdivisé en trois phases. Une phase (B’) est constituée d’un limon dont la fraction sableuse de quartz va en s’accroissant, puis en diminuant dans la partie supérieure (blocs M16 à M3) et correspond à la couche de limon jaune 3. La phase (B’’) se présente sous la forme d’un limon moins sableux, mais plus riche en graviers de silex et de nodules ferrugineux correspondant à la couche grisâtre 4. La phase (B’’’), constituée d’un limon un peu plus sableux et sans gros graviers de silex, représente la partie supérieure de la couche 6 (M7 et M8) et pourrait correspondre à la couche 5 qui n’apparaît pas à ce niveau de la coupe.
Niveau C
288Le troisième niveau (C) se distingue nettement des deux autres par une très forte proportion de grains de sable, de quartz, de nodules ferrugineux et de graviers de silex. Cet ensemble correspond à la partie inférieure de la couche 6. La plus ou moins grande importance de mini ou macropapules de ferriargilane incorporées dans le plasma suit ces subdivisions lithologiques. Ainsi, le premier niveau (A) est riche en minipapules et sa partie supérieure présente en plus des macropapules. La couche 3 du niveau suivant (B) présente peu de mini ou macropapuies. Ces papules sont d’autant moins fréquentes que la fraction sableuse de quartz est importante. Par contre, la couche 4 de limon grisâtre est nettement plus riche que la couche 3 en minipapules, des macropapules étant même présentes dans le plasma. La partie supérieure de la couche 6 se caractérise par une très grande abondance de mini et macropapules de ferriargilane à l’inverse de la partie inférieure où celles‑ci sont totalement absentes. Il paraît évident que la partie supérieure de la couche 6 correspond effectivement à la couche 5 enrichie en macropapules de ferriargilane.
Origine et mise en place des sédiments
289Composition pétrographique, analyse granulométrique et présence de mini et macropapules de ferriargilane permettent de proposer une interprétation sur l’origine et la mise en place initiale des sédiments de cette coupe. Ainsi, la fraction importante d’esquilles de quartz et de paillettes de mica dans la composition du squelette est révélatrice d’un apport de limon éolien pour toutes les couches. Les grains de sable ronds et très cariés ainsi que les grains de hornblende, témoignent d’un mélange avec des sédiments de remaniement des formations tertiaires du sommet du plateau. Les graviers de silex marquent les phases de ruissellement.
290Les soixante premiers centimètres de la coupe (M12 à M15) sont constitués de sédiments remaniés et colluvionnés. La présence de minipapules de ferriargilane et surtout de macropapules dans le plasma, alors que les sédiments sous‑jacents n’en contiennent pas, révèle que ce sédiment est issu de la couche 6 qui affleure sur le haut de la crête de l’interfluve (fig. 34). Les couches 1 et 2 ont donc pour origine un colluvionnement de sédiment venu du haut du versant. La partie supérieure de la coupe a subi un léger ruissellement.
291Les limons jaunes sous‑jacents (couche 3) sont constitués d’un apport de limons. Ces limons sont mélangés à leur sommet (M16 à M18) et à leur base (M1 à M3), par colluvionnement (présence de micropapules et un peu de macropapules de ferriargilane), à des sédiments de sols plus anciens de la couche 6. Leur partie médiane a subi un ruissellement marqué par l’abondance des sables et graviers ayant entraîné des nodules ferrugineux de sols anciens.
292Les limons grisâtres de la couche 4 (M3 à M6) correspondent à la fois à un apport de limons fins et à un colluvionnement de sédiment de sols anciens (micro et macropapules de ferriargilane, nodules ferrugineux). Il semble que ce sédiment ait été lavé au fur et à mesure de sa mise en place par un ruissellement important ayant concentré la fraction graveleuse (M4 et M5).
293La couche 5 assimilée à la partie supérieure de la couche 6 (M7 à M8) correspond à la fois à un apport de limons et à un remaniement sur place du sol ancien sous‑jacent (abondance de macropapules de ferriargilane) sans ruissellement (moindre abondance des graviers et des nodules ferrugineux).
294La couche 6 (M9 à M11) est un sable assez grossier ayant ruisselé des sédiments de sols anciens (abondance de sables, graviers et nodules ferrugineux), mais sans colluvionnement (absence de micro et macropapules).
295L’origine de ces sédiments n’est donc en aucun cas purement éolienne. L’apport ioessique, évident, est toujours mêlé ou remanié par des colluvionnements ou des ruissellements de sédiments plus anciens issus pour beaucoup du haut du versant doux. Les 60 cm de la partie supérieure de la coupe (couche 1 et 2) constituent un remaniement à la fois des formations sous‑jacentes et des formations du sommet de la crête de l’interfluve (M12 à M15). Les limons jaunes, grisâtres, et la partie supérieure du limon brun‑rouge (couche 3, 4 et assimilée 5) constituent un même ensemble lithologique dominé par les apports lœssiques ayant subi des phases de colluvionnement et de ruissellement successifs (M16 à M8). Cet ensemble lithologique se distingue parfaitement des cinquante derniers centimètres de la coupe correspondant à la couche 6 (M9 à M11) très sableuse constituant une véritable discontinuité stratigraphique.
Les phases pédologiques et dynamiques gélives
296Les 310 cm de coupe présentent une grande variation de structure. L’horizon Ap de surface (M12 et M13) commence sur 5 cm par une structure grumeleuse suivi sur 10 cm de profondeur par une structure lamellaire, puis sur 20 cm par une structure massive. Entre 35 cm et 90 cm de profondeur (M14 à M17) les limons jaunes présentent une structure prismatique très ouverte dans la partie supérieure, se refermant progressivement en profondeur. Cette structuration est accompagnée d’une mégaporosité biologique. Puis, de 90 cm à 260 cm de profondeur, la structure est beaucoup plus massive ; en revanche la porosité des sédiments est très importante, essentiellement assurée par des mini et macro‑vésicules, chambres d’illuviation ou conduits sub‑verticaux. La macroporosité biologique est particulièrement bien développée dans la partie médiane de la couche 4 et dans la couche 5 (M5 à M8). La couche 6, de 260 à 310 cm de profondeur, présente une structuration polyédrique angulaire à revêtement argileux très épais et une faible porosité.
2971re phase (A’1) : horizon Ap de dégradation texturale à agricutanes : M12 à M1 = (1a), (1b + 2a), (3a), (3b), (2b), (3c)
298La surface de la coupe (fig. 34) présente une croûte de battance colmatant la partie supérieure d’une accumulation de macro‑agrégats arrondis ou sphériques sur une dizaine de centimètres d’épaisseur (fig. 35, no 1). Au‑dessous, le sédiment est constitué d’agrégats argileux incorporés au fond plasmique parcouru de fentes sub‑horizontales et de fractures verticales. Cette porosité est revêtu de squelettanes grossiers et hétérométriques (1a) (fig. 35) que l’on retrouve le long du profil de la coupe, dans la mégaporosité fissurale ou biologique (assez profondément, jusqu’à 1,5 m de profondeur). Cette même mégaporosité est associée aussi à des argilanes clairs nonbiréfringeants et dégradés par L’hydromorphie (3a), à des argilanes silteux bruns (3b), à des siltanes fins à peine biréfringeants (2b) et des argilanes bruns (3c) présents pratiquement jusqu’à la base de la coupe.

FIG. 35 – Molinons/Le Grand Chanteloup : microphotographie des lames minces des sédiments de la coupe PM021. Les photographies sont orientées dans le sens de la stratigraphie, sauf indication contraire ➞ ; l’agrandissement est de 28
cl. V.K. / AFAN
299Les trente premiers centimètres de la coupe présentent aussi des chambres d’illuviation de très grande taille pouvant dépasser le demi‑centimètre d’épaisseur sur près de 2 cm de long. Ces méga‑chambres sont colmatées essentiellement par des squelettanes grossiers organisés en lits épais (1b) séparés par de fines bandes de siltanes bruns (2a), témoins d’une importante dégradation texturale (fig. 35, no 2). Les mini‑fragments de charbon de bois sont présents dans le plasma jusqu’à 45 cm sous la surface du sol actuel et le réseau racinaire frais jusqu’à 60 cm. Aucune trace de gel n’est perceptible dans ces soixante premiers centimètres de la coupe. Tous ces éléments constituent les traits de l’horizon cultural actuel caractérisé par une forte dégradation texturale et une illuviation argilique grossière dégradée par l’hydromorphie.
3002e phase (A’’2) : dégradation texturale à agricutanes (le + 2c + 3d) suivie d’une phase d’illuviation argilique et silteuse (3d’) et (2d) : M12 à M17
301Sous l’horizon Ap, entre 30 cm et 80 cm de profondeur se développent des structures en bandes silto‑squelettiques épaisses à micro‑charbons (le) séparées par des lits fins de siltanes brunes très humiques (2c) associés parfois à des argilanes bruns (3d) qui passent progressivement en profondeur à des méga‑chambres d’illuviation (fig. 35, no 3). Ces traits sont caractéristiques d’une dégradation texturale anthropique de type agricutane. Ils témoignent d’un horizon cultural plus ancien que celui d’aujourd’hui. Cette dégradation texturale est suivie d’une phase d’illuviation argilique (3d’). Ces argilanes bruns sont installés dans une porosité vésiculaire qui recoupe les chambres d’illuviation précédentes ; ils sont associés à des siltanes bruns (2d) incorporés en bande dans le plasma.
3023e phase (A»3) : illuviation argilique (3d’’), (3e) de l’horizon Bt et dégradation silto‑plasmique (2e’) : M14 à M4
303Les couches 2, 3 et 4 (M14 à M6) présentent une importante porosité vésiculaire revêtue d’argilanes zonés brun‑rouge épais (3d’’). Ces argilanes sont par endroit incorporés en fines bandes dans le plasma (3e) (fig. 35, no 4). Dans la partie supérieure de la couche 2, les argilanes de la porosité vésiculaire sont associés à des revêtements silto‑plasmiques (2e) constituant une phase de dégradation texturale mais beaucoup moins grossière que les précédentes. Dans cette partie du profil, les argilanes (3d’’) revêtent aussi des agrégats et micro‑agrégats sphériques de bioturbation (fig. 35, no 4). Les argilanes (3d’’) constituent l’essentiel de l’illuviation de l’horizon Bt du sol actuel. Cette illuviation se suit jusqu’à près de 2 m de profondeur. Elle correspond à un sol de type brun lessivé sous couvert forestier tempéré océanique (Bt) suivi d’une légère dégradation de ce couvert.
3044e phase (B’4) : dégradation texturale (1d + 2f + 3d’’’) suivie de la phase d’illuviation argilique (3d’’) et silto‑plasmique (2e) : M17 à M4
305La couche 3 et la partie supérieure de la couche 4 présentent des macro‑chambres d’illuviation comblées essentiellement de siltanes brun très foncé humiques en bande (2f), alternant avec des lits moins épais de squelettanes fins (1d) et d’argilanes brun‑rouge (3d’’’). Ces siltanes (2f) qui se retrouvent aussi dans une macroporosité vésiculaire allongée (M20 à M3) (fig. 35, no 5) ont été eux‑mêmes érodés et recouverts par la phase précédente d’illuviation argilique (3d’’) et silto‑plasmique (2e) (fig. 35, no 6). Ces traits (1d + 2f + 3d’’’) appartiennent à un sol lessivé humique à dégradation texturale importante pouvant correspondre à un couvert forestier acidophyle associé à des phases nivales importantes de type « boréal » (Fédoroff et al 1981 ; Yarilova, Rubilina 1976 ; Bertrand, Texier 1990) mais dans un contexte déjà tempéré. Cette phase pédologique a été reprise et recouverte par la phase pédologique de sol lessivé tempéré précédente (3dos).
3065e phase (B’5) : dynamique géllve limitée : M16 à M19
307Plus de la moitié supérieure de la couche 3, entre 60 et 110 cm de profondeur, présente des figures de gel limitées en taille et dans leur répartition : un petit nombre (deux à dix) de mini‑ovoïdes regroupés dans des vides limités (fig. 35, no 7). Ces figures correspondent à une cryoturbation limitée aux vides. Celle‑ci peut s’interpréter soit comme les traits d’un gel peu actif, soit comme des traits en profondeur de sol cryoturbé ayant été perturbé ou détruit par dessus lors de phases ultérieures, comme le laisse penser l’origine du matériel de la partie supérieure de la coupe. Aucun revêtement ne vient recouvrir ces figures de gel.
3086e phase (B’6) : cryoreptation généralisée (le) : M19 à M3
309La partie inférieure de la couche 3 et la partie supérieure de la couche 4 ont été totalement remaniées par des figures de cryoturbation. Aux mini‑ovoïdes viennent s’associer des macro‑ovoïdes de diamètre supérieur à 5 mm, et des macro‑agrégats sphériques (fig. 35, no 8). Les vides laissés entre ces agrégats sont comblés par des sables lavés grossiers (1e). Ces figures de gel sont recouvertes par endroit par la phase d’illuviation argilique brun‑rouge (3d’’). Elles constituent la totalité du sédiment et correspondent à une cryoreptation accélérée ou même plutôt à une gélifluction (dix à vingt fois la vitesse d’écoulement de la cryoreptation potentielle, soit 1 à 10 mm) (Van Vliet‑Lanoë 1985 ; 1987) liée à une forte suralimentation externe en eau de fonte. Cette suralimentation sous climat froid est due, d’une part au sous‑sol gelé faisant obstacle aux drainages en profondeur, d’autre part à la fonte en surface de la couverture neigeuse et en profondeur au dégel (Vazart 1983).
3107e phase (B’’7) : cryoturbation à faible déplacement latéral (1g) suivi d’une dégradation texturale (2g + 1f) : M4 à M6
311La couche 4 dans sa presque totalité a été entièrement façonnée par les figures de gel. Mais à la différence de la phase précédente, ces figures de gel ne sont pas dominées par les traits liés à une gélifluxion généralisée des sédiments. La couche 4 se subdivise en plusieurs niveaux de quelques centimètres d’épaisseur du haut en bas du profil.
312Les cinq premiers centimètres sont constitués de polyèdres subangulaires déformés associés à de très gros agrégats sphériques et à des macro‑ovoïdes correspondant à une légère reptation du sédiment. Puis, sur une dizaine de centimètres on observe une nette fissuration horizontale à agrégats subangulaires correspondant à un sol gelé de surface non déformé (M4) (fig. 35, no 9).
313Au‑dessous, sur 5 cm d’épaisseur, vient un niveau entièrement constitué de macro‑ovoïdes et de très gros agrégats sphériques correspondant à un déplacement généralisé du sédiment par gélifluxion ; ensuite, vient à nouveau un niveau feuilleté sur dix centimètres d’épaisseur et associé à des mini‑ovoïdes : il correspond à un sol gelé de surface sans déplacement latéral du sédiment (M5).
314La partie inférieure de la couche 4 est constituée sur 5 cm d’épaisseur de macro‑ovoïdes et de gros agrégats sphériques liés à une gélifluxion généralisée du sédiment et sur les dix derniers centimètres à une agrégation polyédrique sub‑angulaire à peine déformée, correspondant à un gel saisonnier stable (M6).
315Les vides laissés entre les macro‑ovoïdes sont comblés par des sables lavés grossiers et lités (1g) d’effondrement squelettique, lié à une forte décharge d’eau de fonte. La porosité des structures feuilletées est revêtue de siltanes brun très foncé et très humiques (2g) qui s’étendent jusque dans la porosité de la couche 5 (M7 et M8) et de la couche 6 (M9). Ces siltanes très organiques se retrouvent aussi, associés en fines bandes à des squelettanes clairs (1f), dans des macro‑chambres d’illuviation présentes uniquement dans la partie médiane de la couche 4 (M5) (fig. 35, no 10).
316La couche 4 a donc subi des phases successives de cryoturbation essentiellement liées à des sols gelés en surface n’ayant pas entraîné de remaniement du sédiment séparé par quelques phases de gelifluction. Cette dynamique gélive a été suivie d’une illuviation de sol lessivé à couvert forestier acidophyle et à dégradation texturale liée à la fonte des eaux d’une couverture neigeuse importante. Ces traits peuvent se rapporter à ceux d’un sol de type « boréal ». Rappelons que la couche 4 s’est aussi constituée d’apports successifs colluviés et ruisselés.
3178e phase (B’”8) : cryoreptation limitée et remaniement sur place de l’horizon Bt’ (4a + 2h), (4b + 1g) par la cryoturbation (M7 à M10) suivi d’une précipitation de carbonates en pseudomorphose racinaire
318La couche 5 (assimilée à la partie supérieure de la couche 6) se caractérise par la présence d’agrégats polyédriques subangulaires associés à des mini et macro‑ovoïdes abondants (M7 et M8) passant en profondeur à une structuration plus massive du sédiment en blocs polyédriques (M8). À ces figures de gel, correspondant à une cryoreptation potentielle peu exprimée, s’ajoutent des accumulations de micropapules de ferriargilanes et de squelettanes dans les vides d’effondrement (fig. 35, no 11), des ovoïdes de ferriargilane et une fragmentation des revêtements de ferriargilanes (fig. 35, no 12) (4a) et (4b). Ces éléments témoignent du remaniement sur place de l’horizon argilique de la couche 6 par le gel dans la partie inférieure de la couche 5 (M8). Les mêmes figures de gel sont présentes dans la couche 6 Jusqu’à 290 cm de profondeur, mais uniquement limitées à quelques plages. Il n’y a plus de cryoreptation généralisée. Ce sont des figures profondes de gel limité à certains vides. A partir de la lame M8 jusqu’à la base de la coupe une précipitation carbonatée a lieu dans la porosité vésiculaire en pseudomorphose racinaire (fig. 35, no 13). Cette précipitation carbonatée semble postérieure à toutes les générations cutaniques décrites jusqu’à présent. Elle pourrait correspondre à la phase post‑glaciaire de décarbonatation des limons des couches 3, 4 et 5.
3199e phase (C9) : illuviation de ferriargilanes complexes (4b + 1h) suivie d’une illuviation de ferriargilanes simples associés à des siltanes bruns (4a + 2 h) constituant l’horizon Bt’ : M8 à M11
320La base de la coupe présente une structuration en agrégats sphériques de taille moyenne (5 mm de diamètre) et développe une macro et microporosité vésiculaire entièrement colmatée de ferriargilanes rouges microlités et orientés. Ces revêtements de la maoroporosité sont complexes. Plusieurs phases d’illuviations sont visibles et présentent des alternances de dépôts de ferriargilanes et de siltanes riches en sable (4b + 1h) (fig. 35, no 14) sur une épaisseur allant Jusqu’à 5 mm. L’ensemble témoigne de phases successives d’illuviation, sous climat tempéré chaud à forêt de feuillus type interglaciaire, entrecoupées d’épisodes froids. Une seconde génération d’illuviation de ferriargilanes jaunes microlités et orientés (4a) a lieu dans la miniporosité vésiculaire (fig. 35, no 15) recouvert par une phase silteuse brune (2h). Ces traits correspondent à une illuviation complexe associant des phases de lessivage de sol brun tempéré chaud interglaciaire et des phases plus froides. Tous ces traits n’ont pas été remaniés par les fig. s de bioturbation ou de géliturbation décrites précédemment et leur sont antérieures. Le sédiment ne contient pas de glébules de ferriargilanes. C’est donc un faciès profond d’horizon Bt de sols interglaciaires polyphasés. Par contre, dans la partie supérieure de la couche 6, on note une zone à structuration légèrement sub‑horizontale et les glébules de ferriargilanes sont présentes un peu partout dans le sédiment.
321On distingue aussi une ferruginisation postérieure à cette illuviation polyphasée sur les revêtements eux‑mêmes, puis une précipitation de carbonates (fig. 35, no 16). Ces carbonates ont un faciès en « sapin », mais altéré par une dissolution postérieure. La ferruginisation, puis la précipitation des carbonates témoignent d’un régime saturé. À la ferruginisation des revêtements s’ajoute une ferruginisation en point du plasma. Présente tout le long du profil, cette ferruginisation est particulièrement bien développée dans la partie supérieure de la couche 3 (M15 à M16), dans la partie inférieure de la couche 4 (M5 à M6), de la couche 5 (M7 à M8) et de la couche 6 (M10 à M11). Ces ferruginisations sont liées à un régime alternant de saturation en eau des sédiments correspondant à une faible porosité ouverte.
Chronologie des phases pédosédimentaires
322FIG. 15
323La coupe CP 021 de Moiinons présente donc trois niveaux lithologiques différents : (A), (B) et (C) subdivisés en six phases sédimentaires (fig. 15). Ces trois niveaux regroupent neuf phases pédologiques et de dynamique de gel qui leur sont propres ou translithologiques‑.
Niveau A
324Ainsi le premier niveau (A) (fig. 15) correspond sur les soixante premiers centimètres de la coupe à des sédiments remaniés du haut vers le bas du versant par colluvion ou ruissellement. Aucune trace de gel n’a été observée dans cet ensemble. Il regroupe les trois premières phases pédologiques : deux phases de dégradation texturale (A’1 et A’’2) liées à des mises en culture successives de la couche 2, puis de la couche 1 accompagnées d’une illuviation argilique dont les effets s’observent jusqu’à près de 2 m de profondeur. Cet ensemble peut être attribué au Postglaciaire. La seconde dégradation texturale d’origine culturale peut être mise en rapport avec la présence sur le site d’une occupation du Néolithique ancien. La troisième phase (A’’ 3) d’illuviation argilique accompagnée de précipitation carbonatée en profondeur correspond au sol brun lessivé du Postglaciaire (Bt).
Niveau B
325Le second niveau (B) regroupe l’essentiel de l’épaisseur de la coupe CP 021 entre 60 et 260 cm de profondeur : les limons jaunes de la couche 3, les limons grisâtres de la couche 4 et les limons jaune‑rouge de la couche 5 assimilée à la partie supérieure de la couche 6. Les sédiments de cet ensemble sont d’origine éolo‑colluviale et se sont mis en place selon des modes différents en plus de l’apport de loess, à l’origine, légèrement carbonatés. Ils regroupent les cinq phases pédologiques (B’4, B’5, B’6, B’’7, B’’’8) suivantes :
326La partie médiane et supérieure de la couche 3 a subi un gel qui n’a donné lieu ni à une gélifluxion, ni à une cryoreptation, ni à un sol gelé de surface. Ce sont des cryoturbations du sédiment sur place et limitées à quelques vides localisés (phase B’5). Une phase de dégradation texturale de type sol lessivé boréal suivie de l’illuviation argilique postglaciaire se surimpose à ces figures dans la partie supérieure de la couche 3 (phase B’4). Le sol lessivé de type boréal peut être attribué aux sols du Tardiglaciaire ou à ceux du début du Postglaciaire. Les figures de gel peuvent être rattachées à des traits profonds de phases de gel plus importants en surface, mais érodés de la première partie du Pléniglaciaire supérieur ou à un gel très peu intense du Pléniglaciaire moyen.
327La partie médiane de la couche 3 correspond à une accumulation plutôt d’origine éolienne et ruisselée, alors que la partie supérieure est partiellement un remaniement de sols anciens issus du haut du versant. La mise en place de ces sédiments peut avoir eu lieu entre le Pléniglaciaire inférieur et le Pléniglaciaire supérieur.
328La base de la couche 3 correspond à une gélifluxion généralisée de sédiment provenant partiellement de sols anciens et colluviés du haut du versant. Cette gélifluxion témoigne de gels et regels fréquents et de la présence d’un gel profond (phase B’6). Ce colluvionnement de sol ancien peut être attribué au Pléniglaciaire inférieur et la phase de gélifluxion au Pléniglaciaire moyen.
329La couche 4 est une accumulation successive de sédiments peu remaniés par colluvion ou cryoreptation de sols anciens, ruisselés et ayant subi des engels stables de surface. Une phase d’illuviation silto‑organique et de dégradation texturale a marqué ces deux couches correspondant à un sol lessivé boréal (phase B’’7). Les phases de mise en place du sédiment (ruissellement, colluvionnement et cryoreptation) correspondraient peut‑être à la fin du Weichsélien ancien ou au début du Pléniglaciaire inférieur et le sol lessivé boréal à un des sols du Weichsélien ancien.
330La couche 5 correspond à un remaniement sur place ou sur très peu de distance par une cryoreptation potentielle peu exprimée, liée à un gel saisonnier (phase B’’’8). Les sédiments remanient la couche 6 sous‑jacente qui présente les traits de sols interglaciaires, mais sont aussi constitués d’un apport de limon lœssique. La couche 5 pourrait être attribuée au stade isotopique 5b du Weichsélien ancien.
Niveau C
331La couche 6 présente un faciès profondd’horizon Bt’ de sols interglaciaires polyphasés marqués par des phases d’illuviation argilique de sols sous couvert forestier océanique et une phase de dégradation texturale (phase C9). Aucune trace de gel antérieur n’a été observée. Ces traits sont attribués à l’interglaciaire de l’Eémien. La discontinuité sédimentaire entre les couches 6 et 5 est due à une phase d’érosion de remaniement important des horizons supérieurs du sol interglaciaire de l’Eémien.
3.2.3.2 Propositions d’attributions chronostratigraphiques des ensembles supérieurs et des niveaux archéologiques
Ensemble (6)
332L’ensemble des limons sableux brun‑rouge (6) correspond à une pédogenèse d’horizons Bt polyphasés dont le dernier est attribuable à l’Eémien (tabl. ix). Ce sol est enterré et donc calable chronologiquement par les dépôts postérieurs. Il peut alors servir d’horizon‑diagnostic pour une chronostratigraphie régionale.
Lithologie | Ensemble | Niveauarchéo. | Datation |
Sol brun lessivé | 1‑2 | Holocène | |
Phase d’érosion | |||
Limon jaune | 3 | Pléniglaciaire moy. ou inf. Weichsélien anc. | |
Sol gris à noirâtre interstadiaire | 4 | A = Paléo. moyen | Weichsélien anc. |
Limon Jaune | 5 | Weichsélien anc. ou Eémien | |
Sol brun‑rouge interglaciaire développé sur limons sableux | 6 | B = Paléo. moyen | Eémien Saalien |
Cailloutis de débris de rognons de silex | 7 | anté‑Saalien | |
Dépôts limoneux brun‑rouge mêlés d’argiles de décalcification et sables remaniés | 8 | anté‑Saalien | |
Argiles brunes de décalcification | 8 | anté‑Saalien | |
Dolines, cheminées et poches de dissolution | |||
Substrat crayeux | 10 | Santonien |
TABL. IX – Synthèse lithostratigraphique et chronostratigraphique pour l’ensemble des formations sédimentaires rencontrées sur le versant doux de Molinons/ Le Grand Chanteloup.
Ensemble (5)
333La lentille de limons jaune‑rouge de l’ensemble (5), présente uniquement à mi‑pente du versant doux, est assimilable à un remaniement post‑éémien de l’horizon Bt sous‑jacent (6).
Ensemble (4)
334L’ensemble limoneux sus‑jacent (3), présent uniquement sur le versant doux, contient un horizon grisâtre (4) à sa base. Trois sols humiques y ont été repérés. Ces sols appartiennent au complexe humifère du Weichsélien ancien de la séquence‑type séquanienne (Lautridou, Sommé 1974 ; Van Vliet‑Lanoë 1990). L’horizon grisâtre de la séquence de Molinons est donc attribué au Weichsélien ancien. Le matériel lithlque rapporté au Moustérien, reposant dans et sur ce sol, est donc calé chronologiquement dans le Weichsélien ancien associable à un des sols tempérés boréals du stade isotopique 5.
Ensemble (3)
335Il est plus difficile de caler les limons Jaunes (3) couvrant cet horizon gris. Mais comme il n’y a pas de phase d’érosion entre ces couches et qu’ils supportent aussi la trace de sols humiques tempérés froids, ils peuvent être attribués au Weichsélien ancien ou au Pléniglaciaire inférieur et moyen.
Calage chronostratigraphique des niveaux archéologiques NA et NB de Molinons Le Grand Chanteloup
336Le niveau archéologique NA qui a fait l’objet de la fouille présenté dans ce volume (cf. chap. 4.2) fossilisé dans la couche 4 de l’ensemble 11 est donc attribuable à un stade terminal 5a ou 5b du Weichsélien ancien (Van Vliet‑Lanoë 1990) dans un contexte froid à tempéré frais sur un sol ruisselé et saisonnièrement gelé. Le niveau archéologique NB sous‑jacent qui n’a pas fait l’objet d’une fouille systématique ne peut appartenir qu’à une phase antérieure à l’Eémien.
3.3 Palynologie
337c. leroyer
338L’échantillonnagepalynologiquedesséquencesstratigraphiquesdecessitesrecoupelesdifférentsfacièslithologiques des dépôts :
– Anté‑saalien, Vinneuf 1 échantillon ;
– Saalien, Vinneuf et Molinons 2 échantillons ;
– racine de sol lessivé Eémien, Vinneuf, Molinons et Lailly/Le Domaine de Beauregard 3 échantillons ;
– horizon grisâtre du Weichsélien ancien, Molinons, Lailly/Le Domaine de Beauregard et Le Fond de la Tournerie 4 échantillons ;
– limon du Pléniglaciaire inférieur ou moyen du Weichsélien, Molinons, Lailly/Le Domaine de Beauregard et Le Fond de la Tournerie 6 échantillons ;
– horizon de surface Lailly/Le Domaine de Beauregard et Le Fond de la Tournerie 2 échantillons.
3.3.1 Vinneuf Les Hauts Massous
339Le diagnostic pollinique du site paléolithique de Vinneuf concerne trois échantillons sélectionnés sur le profil de la coupe PM 015 (fig. 4), Le premier prélèvement (Pa 1) correspond à un limon sableux orangé calcique appartenant aux premiers ensembles de comblement de la doline, bien antérieurs au niveau archéologique (couche 8). Le second (Pa 4) est issu des niveaux sablo‑limoneux oranges très pédogénisés, juste antérieurs au premier niveau archéologique (couche S) et le troisième (Pa 7) provient de la formation limono‑sableuse brun‑rouge qui contenait le niveau paléolithique (couche 3). Ces trois échantillons se sont avérés totalement stériles en matériel sporopollinique. Les très rares pollens rencontrés correspondent à la pluie pollinique de l’année. La seule distinction observable sur les lames entre ces horizons sédimentaires, consiste en la présence de micro‑débris opaques pouvant correspondre à des microcharbons dans la formation contenant le niveau archéologique. Aucune étude palynologique ne peut donc être envisagée à Vinneuf, puisque les sédiments ne sont pas pollinifères.
3.3.2 Molinons Le Grand Chanteloup
340Le diagnostic pollinique du site de Molinons concerne cinq des dix échantillons prélevés sur le profil 021 de la tranchée 1 (fig. 14). Il couvre donc toute les formations sédimentaires individualisées.
341Les échantillons 2 et 4 sont issus de la couche 6 de base, caractérisée comme un limon sableux brun‑rouge attribué à la racine d’un sol lessivé interglaciaire ancien. Ils se sont avérés totalement stériles en matériel sporopollinique. De plus, le palynofaciès est extrêmement diffus ; seuls quelques très rares micro‑débris végétaux et une proportion infime de matière organique amorphe ont été observés.
342Les échantillons 6 et 8 proviennent de la couche 4, horizon gris‑noir qui contient le niveau archéologique, mis en équivalence avec les sols isohumiques du pédocomplexe du Weichsélien ancien. La lecture d’un dixième de la lame n’a pas autorisé le décompte d’un seul pollen. Toutefois, lors du balayage général, quelques Composées liguliflores, de plus rares Poacées et Composées tubuliflores, un pollen de Fabacée et une spore de Fougère monolète ont été remarqués. Ces rares pollens et spores témoignent d’un mauvais état de conservation. Ils sont accompagnés de micro‑débris opaques assez abondants, d’un tout petit peu de matière organique amorphe et de rares débris végétaux.
343L’échantillon 10, prélevé dans la couche 3 de limon jaune attribué à un Pléniglaciaire du Weichsélien, s’est également révélé totalement stérile lors de la lecture d’un dixième de la lame. En fait, ces sédiments semblent contenir quelques rares Composées liguliflores et Poacées aux côtés de plus nombreux micro‑débris opaques.
344L’absence ou l’extrême rareté du matériel sporo‑pollinique interdit donc la réalisation d’une étude palynologique fiable sur la séquence du Grand Chanteloup.
3.3.3 Lailly/Le Domaine de Beauregard
345Quatre des dix échantillons prélevés à Lailly/Le Domaine de Beauregard sur le profil 36 qui couvre la stratigraphie du site (fig. 19) ont été sélectionnés pour la réalisation d’un diagnostic pollinique.
346L’échantillon 6 a été prélevé à 150 cm de profondeur, dans la couche 5 correspondant à un limon brun‑rouge sableux attribué à la racine d’un sol lessivé interglaciaire datant au moins de l’Eémien qui contient le niveau archéologique C.
347L’échantillon 7 (‑110 cm) provient de la couche 3 de nature limono‑sableuse grise à petits graviers et points de Mn mise en équivalence avec le pédocomplexe des sols isohumiques du Weichsélien ancien qui contient le niveau archéologique B.
348L’échantillon 9 (‑50 cm) est issu du niveau archéologique C caractérisé par un limon argileux brun‑jaune à graviers épars attribué au Pléniglaciaire inférieur ou moyen du Weichsélien.
349L’échantillon 1 a été prélevé à 10 cm de profondeur dans la couche 1 qui correspond à la terre végétale (référence nécessaire à l’évaluation d’une possible pollution).
350La charge des lames est très peu élevée pour les échantillons 6 et 7, un peu plus forte pour l’échantillon 9, mais le palynofaciès n’est réellement abondant que dans l’échantillon 10. Les micro‑débris minéraux sont majoritaires dans les trois premiers échantillons. Dans les prélèvements 6 et 7, ils ne sont accompagnés que par quelques micro‑débris végétaux et un concentricyste. L’échantillon 9 comprend également des micro‑débris opaques, un peu de matière organique amorphe et des spores. L’échantillon 10 s’individualise par une relative abondance de micro‑débris végétaux et de matière organique.
351Pour chaque prélèvement, la lecture systématique d’un dixième de la lame nous a permis d’individualiser de 2 à 139 pollens et spores (tabl. x). Il apparaît nettement qu’il y a appauvrissement en matériel sporopollinique entre la couche de terre arable (T = 139) et la couche argileuse (T = 45), mais bien plus encore lorsqu’on passe aux limons sableux (T = 2 et 5). La présence de grains en parfait état de conservation aux côtés d’autres nettement corrodés a été observée. Parmi ces pollens bien conservés, certains se sont avérés frais émanant de la pluie pollinique de l’année. Les autres peuvent correspondre à un apport récent. Il y a donc mélange de cortèges polliniques datant d’époques différentes. Dans l’échantillon 10, sur 139 pollens et spores décomptés, 9 sont frais et 109 nous semblent être récents (par leur état de conservation et la présence de céréales). Dans l’échantillon 9 sur un total de 45, 31 pollens et spores sont vraisemblablement récents et 5 frais. Le cortège fossile est donc beaucoup plus restreint. Dans l’échantillon sommital, 84 % du stock pollinique décompté est donc récent pour 80 % dans le deuxième. Les deux prélèvements inférieurs apparaissent sub‑stériles, d’autant plus que le parfait état de conservation de la majorité des spores de fougères nous laisse penser qu’elles sont récentes.

TABL. X – Lailly/Le Domaine de Beauregard : résultats bruts du diagnostic pollinique. R récent, F frais.
352La richesse floristique de ces spectres polliniques est bien sûr fonction de la somme décomptée. Il est donc logique qu’elle soit plus élevée dans l’échantillon 10, quoique l’individualisation de 17 taxons pour 139 pollens et spores ne corresponde pas à une très forte diversité. Si nous excluons tous les pollens et spores frais ou récents, un seul ligneux (le pin) et trois herbacées (Poacées, Composées liguliflores) sont individualisés, accompagnés d’une fougère monolète.
353Une pollution récente est mise en évidence dans les sédiments du site paléolithique du Domaine de Beauregard à Lailly. Les différences d’abondance et de composition du palynofaciès, la conservation différentielle du matériel, les concentrations qui diminuent du haut vers le bas et la présence de pollens de céréales en témoignent. Cette pollution est surtout manifeste pour les échantillons 10 et 9. Les stocks polliniques restant, peu abondants, demandent à être considérés avec suspicion. En effet, le mauvais état de conservation ne garantit pas pour autant qu’ils appartiennent à un seul et même cortège ; ils peuvent eux aussi, résulter de mélanges plus anciens qu’il nous est impossible de déceler. De plus, la faible diversité taxonomique observée pose le problème de l’interprétation des résultats. Ces sédiments n’apparaissent donc pas fiables pour la réalisation d’une étude palynologique.
3.3.4 Lailly/Le Fond de la Tournerie
354L’échantillonnage palynologique fut réalisé sur deux profils représentatifs : la coupe 024 (fig. 24) a donné lieu à 10 prélèvements, tandis que 16 échantillons ont été extraits de la coupe 18. Pour le diagnostic, deux prélèvements ont été sélectionnés sur le profil 024. L’échantillon 7 à 150 cm de profondeur par rapport à la surface de décapage, provient d’un limon sableux grisâtre à graviers (couche S) mis en équivalence avec le pédocomplexe des sols isohumiques du Weichsélien ancien. L’échantillon 9 est issu de la couche 4, de nature limoneuse brun‑jaune, à 60 cm de profondeur attribué au Pléniglaciaire moyen contenant un des trois niveaux archéologiques du site.
3554 prélèvements issus du profil 018 ont également été analysés. Les échantillons 1, 12 et 14 proviennent de la couche 4 contenant le matériel paléolithique. Elle est caractérisée comme un limon jaune à points noirs avec un horizon argilique à structure prismatique. Ils ont été pris à 85, 63 et 43 cm de profondeur. Enfin, l’échantillon 16 correspond à la couche de limons à structure grumeleuse (couche 1) qui coiffe la séquence. La réalisation d’un diagnostic sur ce prélèvement visait à vérifier une possible pollution.
356La charge des lames en palynofaciès s’est avérée peu élevée pour les échantillons des couches S et de la base de la couche 4. Elle prend ensuite progressivement de l’importance au sommet de la couche 4 (éch. 12 et 14) et surtout dans la couche 1. Le palynofaciès est constitué d’un peu de matière organique amorphe, de micro‑débris végétaux, de spores de mousses et de débris opaques qui pourraient être des microcharbons.
357La lecture systématique d’un dixième de la lame nous a permis d’individualiser un total de pollens et spores qui régresse nettement du haut vers le bas sur le profil 018 (tabl. xi). Les 2 échantillons de la coupe 024 témoignent également d’une raréfaction du matériel sporo‑pollinique.

TABL. XI – Lailly/Le Fond de la Tournerie : résultats bruts du diagnostic pollinique. R récent, F frais.
358La présence de pollens en parfait état de conservation aux côtés d’autres nettement corrodés a été observée dans tous les échantillons. De plus, quelques grains issus de la pluie pollinique de l’année ont été rencontrés. L’échantillon de référence (16) a témoigné d’une bonne conservation générale de tout le matériel. Nous considérons donc qu’il y a mélange de cortèges et que les grains bien conservés correspondent à un apport récent.
359La richesse floristique des spectres apparaît bien sûr liée au nombre de pollens et spores décomptés. Les échantillons supérieurs, les plus diversifiés, contiennent des taxons postglaciaires tels des céréales, le tilleul ou le frêne. Les autres spectres traduisent une quasi‑inexistence de pollens arboréens. Les cortèges polliniques apparaissent essentiellement constitués de Composées liguliflores et de Poacées.
360Les échantillons du Fond de la Tournerie traduisent une pollution par cortèges récents. Celle‑ci est mise en évidence par une raréfaction progressive du haut vers le bas du palynofaciès et du matériel sporo‑pollinique, par une conservation différentielle et la présence de taxons postglaciaires. Les stocks polliniques restants sont très peu abondants et leur forte corrosion ne garantit en rien leur contemporanéité avec le Paléolithique moyen. Ils peuvent eux aussi résulter de mélanges plus anciens qu’il nous est impossible de déceler. Aucune analyse pollinique ne peut donc être envisagée sur cette séquence polluée.
3.3.5 Interprétation
361Ces quatre séquences stratigraphiques représentatives de deux contextes géomorphologiques contenant les niveaux archéologiques du Paléolithique moyen se sont donc révélées impropres à une étude pollinique pour cause de stérilité ou de pollution. L’analyse palynologique ne peut donc compléter les éléments d’attribution chronostratigraphique apportés par l’analyse micromorphologique.
3.4 Attributions chronostratigmphiques
362v. deloze, v. krier
363Après avoir décrit puis défini les ensembles stratigraphiques des différents sites seule l’analyse micromorphologique permet de proposer des attributions chronostratigraphiques à certain d’entre eux.
3.4.1 Vinneuf Les Hauts Massous
364L’approche lithostratigraphique, sédimentologique et micromorphologique nous permet de retracer la chronologie du comblement de la doline de Vinneuf.
Chronostratigraphie des ensembles lithostratigraphiques
365La présence d’une nappe de graviers et de sable a été très probablement déterminante dans le développement de la structure de dissolution karstique. Cette nappe (ensemble IV) ne peut être correctement calée chronostratigraphiquement. Il est simplement possible de dire qu’elle est sûrement antérieure à l’Eémien et au Saalien et que l’apport de graviers et de sables alluviaux mélangés à cette nappe est à mettre en relation avec une des phases les plus anciennes d’alluvionnement de l’Yonne : nappe Fu 70 m au‑dessus du bed‑rock actuel de la rivière. L’enfoncement de la doline s’est accompagné d’un comblement de sables tertiaires remaniés avec un apport limoneux (ensemble III). La partie supérieure de cet ensemble a subi plusieurs pédogenèses de type sol brun lessivé dont seules les racines des horizons argiliques Bt ont été conservées. La dernière phase de ces altérations et remaniements (ensemble II) comble définitivement la doline. Cette phase contient quatres niveaux archéologiques du Paléolithique moyen : N3 pour la plus ancienne, N2, N1 et NO. Le remaniement de ces horizons argiliques est dû à des phases soit de gélifluxion, soit de colluvionnement par solifluxion alternant avec des phases de gel profond (3). La partie inférieure de cette couche (3) qui contient le niveau N3 s’est mise en place durant une phase non pléniglaciaire. Puis elle a été remaniée durant une phase pléniglaciaire. Enfin, l’horizon argilique qui s’y surimpose correspond à la racine d’un Bt de sol Eémien. La partie supérieure de la couche (3) et la couche (2) qui contient les niveaux archéologiques N2, N1 et N0, ont été mises en place durant une phase du Weichsélien ancien. Toutes ces phases de remaniement sont accompagnées d’une recharge régulière en limons et en argiles.
Attribution chronostratigraphique des niveaux archéologiques N1, N1, N2, N3 de Vinneuf Les Hauts Massous
366L’analyse micromorphologique permet une attribution des niveaux archéologiques N2, N1 et N0 à une phase antérieure à un pléniglaciaire. Elle tendrait finalement à une attribution de ces niveaux à un Eémien au sens large et peut‑être au début du Weichsélien ancien. Le niveau N3 est antérieur à la seconde pédogenèse interglaciaire repérée sur le site que l’on pourrait attribuer à l’Eémien.
3.4.2 Lailly, Molinons et Villeneuve‑l’Archevêque
367L’étude géologique réalisée sur les quatre sites archéologiques du versant nord de la vallée de la Vanne compris entre Lailly et Villeneuve‑l’Archevêque, montrent une grande diversité des types de formation et en même temps une extrême homogénéité des séquences lithostratigraphiques. L’analyse micromorphologique permet de préciser les modalités de mise en place des sédiments et d’affiner les attributions chronostratigraphiques de quelques‑uns des grands ensembles stratigraphiques de cette unité (cf. § 3.1.2.5).
Attribution chronostratigraphique des grands ensembles lithostratigraphiques
368Quatre grands ensembles lithostratigraphiques ont été définis dans le chapitre 3.1.2.5 pour ce secteur de la vallée de la Vanne.
Premier ensemble
369Il est constitué de limons brun‑jaunâtre. Ces limons sont parfois entrecoupés de cailloutis de silex et présentent à leur base un horizon grisâtre. Ils contiennent en place des niveaux archéologiques du Moustérien. Cet ensemble limoneux est attribué à une séquence allant du Weichsélien ancien au Pléniglaciaire moyen. L’horizon gris qui apparaît à la base des limons brun‑jaunâtre correspond à des sols lessivés de type boréal à illuviation silto‑organique de dégradation texturale. Ces sols alternent avec des niveaux d’engel stable de surface. Cet ensemble de sols est mis en parallèle avec le pédocomplexe des sols isohumiques du Weichsélien ancien. Les limons brun‑jaune sont attribués indistinctement au Pléniglaciaire inférieur et au Pléniglaciaire moyen du Weichsélien. Les niveaux de cailloutis qui s’intercalent dans ces limons jaunes sur presque toutes les coupes ne peuvent pas être assimilés à un niveau d’érosion équivalent à celui de Kesselt. En effet, ce dernier marque la limite entre le Pléniglaciaire moyen et supérieur du Weichsélien et plusieurs niveaux archéologiques du Paléolithique moyen sont superposés à ces niveaux de graviers. Par contre, la surface d’érosion qui correspond à peu près au glacis actuellement visible pourrait lui être attribuée. Un niveau d’occupation du Paléolithique supérieur repose à sa surface sur le site de Lailly/Le Domaine de Beauregard.
Second ensemble
370L’horizon argilique profond (Bt de sol brun lessivé) est attribué à la pédogenèse de l’interglaciaire Eémien. L’analyse micromorphologique montre que les niveaux de limons brun‑rouge reposant en lentille intercalée entre cet horizon argilique et l’horizon grisâtre de l’ensemble précédent correspond à un remaniement de celui‑ci post‑éémien du début du Weichsélien ancien.
Troisième et quatrième ensembles inférieurs
371Aucun élément aussi bien stratigraphique que micromorphologique ne permet un calage chronostratigraphique de ces deux ensembles inférieurs. Seule la présence dans les limons beiges du troisième ensemble d’un niveau archéologique attribuable à l’Acheuléen (Lailly/Le Fond de la Tournerie) permet de proposer une attribution à un pléniglaciaire du Saalien à ces limons beiges. Le cailloutis du quatrième ensemble est simplement postérieur à la nappe alluviale Fv‑Fw de l’Alain et de la Vanne (Lailly/ Le Domaine de Beauregard).
Attribution chronostratigraphique des niveaux archéologiques de Molinons, Lailly, Villeneuve‑l’Archevêque
372L’analyse lithostratigraphique et micromorphologique permet de proposer une attribution chronostratigraphique pour les différents niveaux archéologiques de Molinons, Lailly et Villeneuve‑l’Archevêque.
373Le site de Molinons/Le Grand Chanteloup présente deux niveaux archéologiques :
– NA dans l’horizon grisâtre des limons de la couche 4 de l’ensemble II attribué au Weichsélien ancien en équivalent des stades isotopiques 5a‑5b ;
– NB dans les limons sableux jaune‑orangé de la couche 6 de l’ensemble II attribué à une phase antérieure à la pédogenèse éémienne.
374Seul le niveau NA a été fouillé.
375Le site de Lailly/Le Domaine de Beauregard présente quatre niveaux archéologiques du Paléolithique moyen et un niveau archéologique du Paléolithique supérieur :
– le niveau archéologique du Paléolithique supérieur est situé à l’interface des limons brun‑jaune de l’ensemble 2 et des limons bruns de surface de l’ensemble 1 ;
– NA dans les limons brun‑jaune de l’ensemble 2 attribué au Pléniglaciaire moyen ou inférieur du Weichsélien ;
– NB dans l’horizon grisâtre des limons de l’ensemble 3 attribué au Weichsélien ancien ;
– NC dans les limons sableux brun‑rouge de l’ensemble 5 attribué à un remaniement de sol de l’Eémien ou du début du Weichsélien ancien ;
– ND dans l’horizon réticulé des limons orangé‑rouge de l’ensemble 8 attribué à une phase antérieure à un sol interglaciaire anté‑éémien.
376Seul le niveau archéologique NB a été fouillé.
377Le site de Lailly/Le Fond de la Tournerie présente trois niveaux archéologiques :
– NI dans les limons jaunes de l’ensemble 4 attribué au Pléniglaciaire inférieur du Weichsélien ;
– NIII dans les limons bruns de remaniement d’horizon argilique de l’ensemble 6 attribué à l’Eémien au sens large ou au début du Weichsélien ancien ;
– NU1 dans les limons beiges de l’ensemble 7 attribué à un pléniglaciaire du Saalien.
378Seul le niveau archéologique NI a été fouillé.
379Le site de Villeneuve‑l’Archevêque/La Prieurée présente 3 niveaux archéologiques :
– NA dans les limons brun‑jaune de l’ensemble 2 attribué au Pléniglaciaire moyen ou inférieur du Weichsélien ;
– NB dans l’horizon grisâtre des limons de l’ensemble 3 attribués au Weichsélien ancien ;
– NC dans les limons sableux brun‑rouge de remaniement d’horizon argilique de l’ensemble 4 attribue à l’Eémien au sens large ou au début du Weichsélien ancien.
380Seul le niveau archéologique NB a été fouillé.
Notes de bas de page
1 Méthode pipette Robinson.
2 L’échantillon Sed 6 du PM 050 semble radicalement différent de tous les échantillons rencontrés jusqu’ici. En effet, il regroupe 43,1 % d’argiles pour 51,3 % de limons avec seulement 5,7 % de S+G. Cette fois, il s’agit de limons très argileux ce qui détone totalement avec les observations de terrain et les résultats de l’autre échantillon. Cette granulométrie aberrante doit être considérée avec précaution, elle est probablement due à une erreur de manipulation pendant le traitement ou à une erreur de calcul lors des analyses.
3 Par diffraction des rayons X.
4 Le dosage de la matière organique par voie humide a été réalisé par la méthode Anne.
5 Réalisés par le CETE de Lyon (laboratoire régional d’Autun).
6 Les analyses sédimentologiques et micromorphologiques n’ont pas pu être menées à bien étant donné les délais entre la fouille et la publication.
7 La première a fait l’objet d’une analyse micromorphologique des blocs M1 à M11, dans le cadre du rapport de fouille (Locht et al. 1991) qui concernait la base des limons jaunes (couche 3), l’horizon grisâtre (couche 4) et les limons sableux brun‑rouge (couche 6). Cette analyse micromorphologique a été reprise et complétée par une série de prélèvements concernant la partie supérieure de la coupe. Les blocs M12 et M13 correspondent au limon gris Ap de surface, le bloc M14 aux limons bruns (couche 2) et les blocs M15 à M20 aux limons jaunes (couches 3). Le bloc M20 et le bloc M1 ont été prélevés au même niveau des limons jaunes (couche 3).
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