2.1 Introduction

1Deux rapports détaillés ont déjà été publiés sur les études sédimentologiques de l’abri Pataud (Farrand 1975a ; 1975b), mais la publication du présent volume me fournit une occasion bienvenue de résumer, réviser et développer mes précédents travaux.

2L’interprétation des sédiments d’abri sous roche s’est beaucoup affinée durant les dix dernières années et il convient donc de revoir et de repenser mes conclusions antérieures. En outre, la publication de nouvelles études de sédiments d’abris sous roche situés dans une aire géographique commune ou très proche, et en particulier les travaux de Laville (Laville 1975 ; Laville et al. 1980), élargit le cadre des comparaisons, d’une part, et rend nécessaire, d’autre part, une discussion sur la relation entre l’abri Pataud et d’autres sites de Dordogne.

3Dans ce chapitre, je referai succinctement le point sur les techniques analytiques utilisées pour les sédiments de l’abri Pataud et représenterai les résultats sédimentologiques, sans grande élaboration. Je renvoie le lecteur à mes travaux antérieurs (Farrand 1975a ; 1975b) pour plus de détails sur la méthodologie et la présentation. Toutefois, il me faut insister ici, à nouveau, sur le fait que mes recherches à l’abri Pataud ont été largement inspirées et guidées par Eugène Bonifay, un des pionniers de la recherche française sur les sédiments d’abri sous roche (Bonifay 1956 ; 1962). Cependant, certaines des techniques spécifiques ou des manières de présenter les données sont différentes de celles de Bonifay, et donc de celles de Laville qui a suivi la présentation de Bonifay plus fidèlement que moi. J’insisterai quelque peu sur ces différences afin de signaler les avantages et les désavantages respectifs de ces approches, en particulier dans la présentation des données. Le lecteur pourra trouver une discussion de méthodologie plus complète dans un article plus récent sur les dépôts de grottes et d’abris sous roche en général (Farrand 1985). Je conclurai le chapitre par quelques réflexions sur les corrélations intrarégionales que l’on peut établir d’après la sédimentologie des abris sous roche, et surtout sur la place de la séquence de l’abri Pataud au sein du schéma général proposé par Laville (Laville 1975 ; Laville et al. 1980).

2.2 Méthodes analytiques

2.2.1 Échantillonnage et analyses de terrain

4On a rassemblé en tout dix‑huit séries d’échantillons : onze provenant de l’intérieur de l’abri, deux de la pente du talus qui se trouve devant l’abri, et cinq groupes d’échantillons disparates destinés à des études spécialisées, comme le substratum rocheux, les éboulis modernes, les couches sablonneuses et les dépôts de la plaine alluviale. Les points de prélèvement des échantillons sont indiqués sur la carte du site (fig. 2) en ce qui concerne les séries d’échantillons recueillies dans l’abri et sur le talus. L’étendue du chevauchement stratigraphique apparaît sous forme de diagramme (Farrand 1975a : 32, fig. 3). Le but de ces séries d’échantillons multiples était d’éviter les risques de distorsion qu’aurait pu engendrer une seule série, ou une seule colonne de sédiments, étant donné que les sédiments d’abri sous roche sont notoirement hétérogènes, à la fois horizontalement et verticalement. Les résultats furent considérés comme satisfaisants dans la mesure où les séries chevauchantes d’échantillons (c’est‑à‑dire celles qui couvraient un intervalle stratigraphique donné, en différents endroits de l’abri) donnèrent des courbes de variation très semblables. Cependant les courbes de séries différentes n’étaient jamais exactement identiques.

5Les séries d’échantillons sont numérotées de AP 1 à AP 18, et les échantillons individuels de chaque série sont numérotés consécutivement de haut en bas (ex : AP 5‑1, AP 5‑2, etc.). La liste complète des échantillons se trouve dans l’annexe 1 de ce chapitre. Une série composite de 59 échantillons choisis pour représenter la stratigraphie complète de l’abri est donnée, suivant l’ordre stratigraphique, dans la figure 4, qui montre les résultats analytiques de chacun des échantillons. Dans cette figure, les échantillons sont alignés sur une échelle verticale qui représente les véritables profondeurs proportionnelles. La pratique habituelle qui veut que l’on aligne les échantillons sur une échelle verticale mais avec des espacements standardisés peut être très trompeuse (Farrand 1985 : 30, fig. 6).

6La figure 4 est légèrement modifiée par rapport aux précédentes (Farrand 1975a : Pl. I ; 1975 b : fig. 2) dans la mesure où une correction stratigraphique a été appliquée à l’échelle verticale. D’après la discussion présentée plus loin (cf. infra § 2.4.1.1), nous nous sommes rendus compte du fait que le niveau 3 et l’éboulis 3‑4 : jaune sont, en réalité, des faciès de la même couche plutôt que deux strates superposées. Par conséquent, il faut figurer, dans la colonne de gauche dans la figure 4, une plus grande épaisseur pour cette couche combinée (c’est‑à‑dire, niveau 3 + éboulis 3‑4 : jaune) et il faut éliminer l’éboulis 3‑4 : jaune comme une unité à part. L’échelle verticale du diagramme original (Farrand 1975a ; 1975b), le considérant entre les profondeurs de 160 et 275 cm environ, a été modifiée pour rendre compte de cette correction.

7Les échantillons individuels représentent un volume de sédiments d’environ 25 cm sur 15‑20 cm en dimensions horizontales et de 5 à 15 cm d’épaisseur, selon l’épaisseur du stratum échantillonné. Les fragments de roche dont la plus grande dimension dépassait 100 mm furent notés sur le terrain mais ne furent pas inclus dans les échantillons destinés à l’analyse de laboratoire. Bonifay utilisait traditionnellement une limite supérieure arbitraire de 100 mm (Bonifay 1956), mais je propose d’utiliser une limite de 128 mm dans les prochaines études (cf. infra § 2.3.1).

8Les échantillons de sédiments ont subi un traitement préliminaire sur le terrain, afin de réduire le volume d’échantillons à transporter au laboratoire. Ce traitement fut rendu possible, à l’abri Pataud, par le temps chaud et sec qui dominait durant la saison de fouilles. L’échantillon dans sa totalité fut séché au soleil jusqu’à ce qu’il eût atteint un poids constant. À ce moment‑là, on retira tous les objets archéologiques fragiles. L’échantillon fut ensuite passé au crible, à sec, dans de grands tamis (18 pouces ou 46 cm de diamètre) à ouvertures de 10 mm et 2 mm. Après qu’on eut prélevé un échantillon représentatif de la fraction < 2 mm, le matériel retenu par les deux tamis fut passé au crible mouillé, afin d’éliminer de fines particules adhérentes, puis à nouveau séché au soleil et pesé. Ce procédé nous donna trois tailles de fractions : 100 à 10 mm, 10 à 2 mm et < 2 mm.

2.2.2 Analyses de laboratoire

2.2.2.1 Granulométrie

9Le traitement sur le terrain des échantillons nous permit d’obtenir quatre fractions. Les trois tailles de fractions mentionnées plus haut ont été appelées les fractions A (100 à 10 mm), B (10 à 2 mm) et C (< 2 mm). La quatrième fraction comprend tous les matériels culturels récupérés dans la fraction A (silex, os, roches exogènes, coquilles d’escargots, etc.) et s’appelle la fraction D. Le pourcentage de la fraction D est calculé comme suit :

10Ainsi, le pourcentage de la fraction D peut servir de première approximation de l’intensité d’habitation humaine dans le stratum étudié.

11Cette subdivision en A, B, C et D vient de Bonifay qui nommait habituellement les fractions A, B et C, « cailloux », « granules » et « sables » (Bonifay 1956). Laville suivit le même schéma (Laville 1975), bien qu’ensuite il ait regroupé les fractions A et B en « fragments de roche » et appelé la fraction C « matrice » (Laville et al. 1980 : 83). Je préfère aussi une double subdivision fondamentale, en « fragments de roche » et « matrice » (ou fraction fine), séparée par une limite à 2 mm, qui est la division habituelle entre des clasts de roche comprenant plusieurs grains minéraux, d’une part, et des grains minéraux individuels, d’autre part.

12Bonifay et Laville s’accordent ensuite pour diviser la fraction A linéairement en 9 classes, couvrant chacune 10 mm, ce qui donne 100‑90 mm, 90‑80 mm, etc. jusqu’à 20‑10 mm. Cependant, cette méthode est incompatible avec la subdivision conventionnelle des données granulométriques : celle‑ci se fait, en effet, sur une échelle logarithmique qui relie les mesures linéaires de diamètre du grain avec les mesures volumétriques de la masse de sédiment. En outre, les limites de 100 et 10 mm n’apparaissent pas dans les éventails conventionnels de taille de grains. D’un autre côté, Bonifay et Laville utilisent tous deux l’échelle logarithmique conventionnelle pour subdiviser leurs fractions fines (matrices) en sable, limon et argile. Afin d’éviter une telle inconsistance, j’ai décidé d’utiliser l’échelle logarithmique phi de façon uniforme dans la présentation des données de l’abri Pataud, et tout particulièrement dans les histogrammes granulométriques de la figure 5. Les valeurs équivalentes pour les éléments supérieurs à 2 mm (fragments de roche) sont :

132 à 4mm = – 1 à – 2 phi
4 à 8mm = ‒ 2à ‒ 3
8 à 16 mm = ‒ 3 à ‒ 4
16 à 32 mm = ‒ 4 à – 5
32 à 64 mm = ‒ 5 à – 6
64 à 96 mm = ‒ 6 à ‒ 6,5

14On notera que la classe de la taille la plus grande (cf. les valeurs ci‑dessus et fig. 5 et 6) n’a que 0,5 phi de largeur. La raison de cela tient au fait que la décision d’utiliser une échelle phi constante ne fut prise qu’après le rassemblement des échantillons et le rejet de tous les rochers supérieurs à 100 mm. Cependant, comme 96 mm est très proche de 100 mm, il fut décidé de compléter l’histogramme par une demi‑barre plutôt que de laisser de côté toute information sur les fragments de roche dépassant 64 mm. Nous recommandons à l’avenir d’utiliser une limite supérieure de 128 mm pour les fragments de roche recueillis sur le terrain, ce qui correspond exactement à – 7 phi.

15D’autre part, nous considérons qu’il existe un autre style de présentation des données granulométriques plus instructif que ceux de Bonifay et Laville : c’est, en l’occurrence, celui des histogrammes (fig. 5), dans lesquels la polymodalité potentielle de la distribution des tailles de grain apparaît aisément. Une telle polymodalité semble être un caractère inhérent aux sédiments d’abri sous roche, résultant du fait que des éléments de sédiments différents et provenant de sources diverses sont introduits simultanément dans l’abri par des agents variés (effondrement de plafond, vent, êtres humains, etc.). La persistance de deux, trois, ou quatre modes à travers toute la colonne sédimentaire semble être un trait caractéristique et distinctif d’un gisement donné (Farrand 1985 : 31‑33).

16Par contre, de tels histogrammes ne se prêtent pas facilement à la présentation en un diagramme conventionnel aux paramètres sédimentologiques globaux, mais une fois que les principaux modes en ont été identifiés, ils peuvent être utilisés dans le diagramme global. L’identification des modes principaux fut d’abord effectuée par inspection visuelle, puis il fut décidé de calculer la valeur moyenne pour chaque intervalle d’un phi à travers tous les histogrammes et ainsi de réaliser un histogramme global moyen d’après lequel on pourrait identifier les modes principaux avec plus de certitude. Ainsi, dans la figure 6 on peut voir des modes très marqués à 32‑64 mm et 0,25‑0,125 mm, un mode bien défini à 4‑8 mm, et un mode diffus dans le limon très fin et l’argile, < 0,0078 mm ou 7 phi (je dois reconnaître qu’une erreur s’est glissée dans mes précédentes publications à propos de ces modes : ils sont correctement identifiés à la page 54 in Farrand 1975a, mais à la page 55 et dans le tableau 5, le deuxième mode le plus gros est identifié par erreur comme le mode 4 à 2 mm alors qu’il s’agit du 4 à 8 mm. La même erreur est reproduite à la page 20 de Farrand 1975b). Or, les modes principaux étant déterminés, leur présence ou absence aussi bien que leur importance peuvent être figurées dans un diagramme stratigraphique global (fig. 7). Cette manière de représenter la granulométrie remplace les courbes traditionnelles en zig‑zag qui ne montraient que les pourcentages de cailloux, de granules et de sables (ou de matrice) comme cela est fait dans la figure 4. Ainsi, les pourcentages de chacun des modes principaux sont représentés dans la figure 7 pour chaque échantillon dans lequel un certain mode est nettement identifiable (les barres solides). Si un mode donné est faiblement représenté ou assez diffus, le pourcentage en est symbolisé sur le diagramme par une barre ouverte. Aucune barre n’est figurée si un certain mode ne peut pas être reconnu dans un échantillon donné. Les renseignements sur la polymodalité granulométrique peuvent donc être conservés dans le diagramme global qui, de ce fait, devient plus parlant pour l’analyse sédimentologique. On peut, par exemple, voir d’un coup d’œil que certains échantillons ont été prélevés dans une couche d’éboulis secs, tels que AP 3‑3 à une profondeur de 125 cm et AP 6‑10 à 780 cm environ (fig. 7). D’ailleurs, par l’absence de barres dans la colonne marquée 4 à 8 mm de la figure 7, on note que de nombreux échantillons n’ont pas de représentant dans cette catégorie de fragments de roches, souvent identifiés comme « éclats de gel ». Ces faits, en combinaison avec d’autres données sur le diagramme global, nous amènent aux interprétations sédimentologiques qui suivent.

17Des paramètres supplémentaires pour la fraction fine (matrice) sont donnés dans la figure 4 : ce sont la taille de grain moyen et le coefficient Trask de classement. Ces données ne sont calculées que pour la fraction fine, mais même dans ce cas elles couvrent une distribution non Gaussienne, largement dominée par le mode 0,25 à 0,125 mm, mais influencée aussi par le mode de limon fin et d’argile dans certains échantillons, et qui doit donc être interprétée en conséquence.

2.2.2.2 Éclats de gel

18Je n’ai pas mis à part les petits fragments de roche que l’on suppose être le résultat d’un phénomène de gel‑dégel, et ce pour plusieurs raisons. Tout d’abord, l’identification d’éclats de gel suppose l’interprétation d’un observateur, ce qui devrait être exclu dans la présentation de données de base. Ensuite, des fragments de roche très minces et plats que l’on identifie d’habitude comme des éclats de gel sont en train de se former à présent dans des niches situées dans la falaise qui côtoie l’abri Pataud (Farrand 1975b : 50, pl. v) ; or ces fragments de roche sont bien plutôt le produit d’une desquamation hydraulique aux endroits où de l’eau suinte sur la roche que le résultat d’un phénomène de gel‑dégel. Le phénomène de gel‑dégel est très improbable à notre époque dans ces falaises orientées à l’ouest, et j’émets l’hypothèse selon laquelle la desquamation hydraulique serait également la cause de la désintégration de roche figurée par Laville (Laville 1975 : 17, pl. 3) ; Laville et al. 1980 : 47, fig. 3.1). Je pense qu’il est donc préférable de ne pas identifier certaines classes morphologiques de fragments de roche comme étant des éclats de gel quand il subsiste un doute raisonnable sur leur origine.

2.2.2.3 Émoussé

19Les fragments de roche correspondant à une certaine classe de taille (entre 30 et 50 mm) furent inspectés visuellement pour déterminer le degré d’émoussé de leurs arêtes et bords originellement angulaires. Tout d’abord, les éléments qui se trouvaient aux classes extrêmes d’arrondi furent isolés, à savoir les fragments comportant seulement des arêtes (classe 0) et les éléments aux bords totalement arrondis, ou sans arêtes discernables du tout (classe 3). Ensuite, les fragments restants furent divisés en une classe 1 (plus d’angles que d’arrondis) et une classe 2 (plus d’arrondis que d’angles). Ces catégories se rapprochent beaucoup de celles utilisées par Laville (Laville 1975 : 35) bien qu’elles ne soient pas exactement identiques. D’autre part, il fut décidé de ne pas calculer un indice qui serait fondé sur ces catégories parce que de tels indices peuvent cacher des variations subtiles dans les sédiments. À la place, les pourcentages des quatre classes sont indiqués simultanément dans le diagramme global (fig. 4).

2.2.2.4 Porosité

20La porosité des fragments de roche de chaque échantillon fut mesurée selon la méthode Bonifay (Bonifay 1956). Cette méthode consiste à immerger les fragments secs dans de l’eau jusqu’à saturation, ce qui correspond à peu près à deux heures dans le cas des roches de l’abri Pataud. Les fragments sont pesés à l’état de saturation puis séchés à 105°C jusqu’à ce qu’ils atteignent un poids constant, et pesés à nouveau. La porosité est ainsi calculée :

2.2.2.5 Concrétions

21Les fragments de roche furent également inspectés afin de relever les traces de concrétions. On en découvrit deux sortes :
– une couche ressemblant à du travertin qui s’était formée sur les fragments de calcaire avant qu’ils ne fussent totalement détachés de la paroi rocheuse ;
– un carbonate pédogénique crayeux qui s’était formé sur les fragments après qu’ils fussent devenus une partie du remplissage sédimentaire du sol de l’abri.

22Le premier type était facilement identifiable à sa surface lisse ou mamillaire, légèrement plus rosâtre ou orangée que le calcaire lui‑même, et limitée à une seule face du fragment de roche. Ce premier type équivaut aux concrétions p (= paroi) de Bonifay et de Laville (Bonifay 1956 ; Laville et al. 1980 : 89) et sont des témoins d’une humidité ambiante qui suintait le long des parois du substratum rocheux. Les concrétions pédogéniques (du sol), ou concrétions s (= sol), consistaient en un carbonate blanc crayeux ou blanc dense, mat et grisâtre qui formait une couche discontinue sur une ou plusieurs faces d’un fragment de roche. Dans les cas où cette couche était assez épaisse, elle englobait généralement des grains de sable et de limon provenant de la matrice sédimentaire. À l’autre extrême, quand la couche de carbonate pédogénique commençait tout juste à se former, elle prenait la forme de traces dendritiques, parfois appelées « pseudo‑mycelium », apparentées à de petites racines de plantes anciennes. Les concrétions sont les témoins d’un phénomène pédogénique qui faisait que le carbonate de calcium était lessivé des horizons supérieurs et simultanément précipité dans l’horizon souterrain.

2.2.2.6 Chimie et minéralogie de la fraction fine

23Le contenu de carbonate de calcium de la fraction fine fut déterminé par destruction par l’acide. Le pH fut mesuré avec un pH mètre électronique sur une solution d’échantillon représentatif de la fraction fine totale. Les minéraux argileux furent déterminés par H. Paquet (université de Strasbourg) et les minéraux lourds en échantillons sélectionnés furent identifiés par M. Ters (université de Paris) à partir des fractions 0,5 à 0,05 de la matrice. Dans le diagramme général (fig, 4), les minéraux argileux sont présentés essentiellement en une opposition entre montmorillonite et illite, le contenu de kaolinite (et/ou chlorite) étant plus ou moins constant. On peut également voir dans cette figure l’abondance des minéraux lourds, sur une échelle allant de une à cent parties par millier. Les suites de minéraux lourds pour les échantillons sélectionnés se trouvent à la figure 9. En outre, l’analyse des éléments les plus importants de la matrice sédimentaire fut déterminée par spectrométrie de masse par G. Ataman (université de Strasbourg). Ces résultats, qui ne sont pas donnés ici, montraient une augmentation progressive de Al₂O₃, SiO₂ et Fe₂O₃ en fonction de la diminution de CaCO₃ (Farrand 1975a : 39, fig. 4), ce que l’on pouvait attendre comme résultat d’un lessivage de carbonate durant l’altération des sédiments.

2.3 Strates géologiques

2.3.1 Stratigraphie générale

24Le remplissage sédimentaire de l’abri Pataud a été subdivisé en six strates géologiques majeures (de a à f, de haut en bas), chacune comprenant un ou plusieurs niveaux archéologiques et/ou unités d’éboulis stérile. Chaque strate géologique est caractérisée par l’homogénéité générale de ses sédiments et par la présence d’interruptions ou de changements qui la distinguent des sédiments supérieurs et inférieurs.

2.3.1.1 Strates géologiques a1‑a5

25Eboulis calcaire, brun clair (10YR 7/4) à jaune pâle (10YR 7/6), aux grains relativement fins, contenant des fragments calcaires très anguleux ; cette unité comprend plusieurs gros blocs effondrés du plafond de l’abri, le plus gros mesurant 5,5 m d’est en ouest et 2 m de haut ; elle comprend les niveaux (archéologiques) 1, 2 et 3. L’épaisseur moyenne est de 2,73 m du sommet du niveau 1 à la base de l’éboulis 3‑4 : jaune. L’unité peut être divisée en al, a2, a3, a4 et a5 sur la base de deux faibles horizons pédogéniques : a2, dans l’éboulis 1‑2, et a4, qui recouvre immédiatement le niveau 3 (i. e., éboulis 2‑3 : brun‑rouge clair).

26Il nous faut noter ici que les relations entre l’éboulis 3‑4 : jaune et le niveau 3 n’étaient pas représentées de façon adéquate dans certaines publications antérieures. Ces relations constituent une exception à la règle générale qui veut qu’une unité d’éboulis numérotée se trouve entre les niveaux archéologiques qui portent les mêmes numéros. Un nouvel examen minutieux des coupes publiées (Movius 1977) et des carnets de fouille, effectué par Bricker, fait apparaître clairement que l’éboulis 3‑4 : jaune et le niveau 3 sont les faciès interdigités de dépôts stériles et culturels (cf. supra. § 1.2.4). Ces deux faciès constituent, ensemble une seule strate (a5). Dans le secteur avant de l’abri, la strate a5 ne comprend que des éboulis stériles qui recouvrent directement l’éboulis 3‑4 : rouge et qui se trouvent directement au‑dessous de l’éboulis 2‑3 : brun‑rouge clair. Sur les deux ou trois mètres les plus à l’intérieur de l’abri, des lentilles du niveau 3 sont en interdigitation avec cet éboulis stérile. Cependant, il n’y pas d’éboulis stérile 3‑4 : jaune sous la lentille la plus profonde (lentille 4) ni au‑dessus de la lentille supérieure (lentille 1) du niveau 3. Ainsi, à proximité de la paroi du fond, les quatre lentilles du niveau 3 couvrent tout l’intervalle stratigraphique entre l’éboulis 3‑4 : rouge et l’éboulis 2‑3 : brun‑rouge clair.

2.3.1.2 Strate géologique b

27Limons sableux (haut) à sable terreux (bas), jaune‑rouge (7.5YR 6/6) à brun foncé (7.5YR 5/7) ; les quelques rares fragments calcaires sont légèrement arrondis ; l’épaisseur moyenne est de 0,36 m ; presque stérile archéologiquement (= éboulis 3‑4 : rouge et son faciès de base, éboulis 3‑4 : ocre et éboulis 3‑4 : rouge pierreux).

2.3.1.3 Strate géologique c

28Eboulis calcaire, brun‑rouge foncé (5YR 3/4), aux grains relativement fins, contenant des fragments calcaires légèrement arrondis ; riche en matériels archéologiques (niveau 4, Noaillien) ; 0,27 m d’épaisseur moyenne,

2.3.1.4 Strate géologique d

29Eboulis calcaire, brun foncé (7.5YR 5/6), un peu plus grossier que les unités c et e, contenant des fragments calcaires plutôt anguleux ; comprend un très gros bloc provenant d’un effondrement du plafond (environ 5 m est‑ouest, 1 m d’épaisseur, et plus de 6 m nord‑sud) ; matériels archéologiques presque absents ; 0,37 m d’épaisseur moyenne ; constitue la totalité de l’éboulis 4‑5.

2.3.1.5 Strate géologique e

30Eboulis calcaire contenant d’abondants débris d’occupation, finement lenticule, de couleur changeante de couche en couche : brun foncé (7.5YR 3/2 à 4/4), brun‑rouge foncé (5YR 3/3), brun (10YR 4/3), brun foncé (7.5YR 5/6) ; fragments calcaires relativement bien arrondis ; couches de base riches en sable micacé ; très riche en matériels archéologiques (niveau 5, Périgordien moyen) ; 0,27 m d’épaisseur moyenne à l’intérieur de l’abri, mais s’épaississant sur la pente du talus qui se trouve devant l’abri, où l’épaisseur moyenne est de 0,63 m dans les extensions 1 et 2.

2.3.1.6 Strate f1‑f3

31Eboulis calcaire, jaune pâle (2.5Y 8/4 à 10YR 8/6) à brun très clair (10YR 7/4), aux grains plutôt grossiers, avec une matrice nettement sableuse ; fragments calcaires plutôt anguleux à l’exception du 0,5 m inférieur de l’éboulis de base, où ils sont relativement bien arrondis à bien arrondis ; comprend de nombreux blocs calcaires de 0,2 m à 1 m, mais est dépourvu de blocs gigantesques comme ceux des unités a et d. L’éboulis 10‑11 : lavis, une lentille sablonneuse brun foncé située à la limite interne de l’éboulis 10‑11, près de la paroi, constitue une exception notable à cette caractérisation générale de l’unité f. Cette strate fut appelée « lavis » en raison de sa configuration en coin, configuration qui suggère un dépôt colluvial le long de la paroi du fond de l’abri ; la couleur brun‑rouge intense et les éboulis arrondis de l’éboulis 10‑11 : lavis persistent dans le niveau 11 sous‑jacent, ce qui constitue la seule interruption significative (unité f2) dans l’unité f au caractère par ailleurs relativement uniforme. En général, les vestiges archéologiques sont relativement peu nombreux, bien que l’on trouve des concentrations locales (niveaux 6 à 14, tous aurignaciens). L’épaisseur moyenne est de 4,78 m, dont les 1,65 m inférieurs (éboulis de base) sont stériles.

2.3.2 Épaisseur des sédiments et vitesse de sédimentation

32L’épaisseur moyenne totale du remplissage est de 8,79 m, ce qui est la somme totale des épaisseurs moyennes de chaque unité stratigraphique individuelle (Farrand 1975a : 66, appendice 1). L’épaisseur moyenne de chaque niveau archéologique et de chaque éboulis est représentée dans la colonne de gauche de la figure 8.

33La vitesse d’accumulation de sédiment dans l’abri a été calculée sur la base des épaisseurs moyennes mentionnées plus haut, en combinaison avec toutes les estimations d’âge par le ¹⁴C disponibles pour le gisement. Nous présentons ici une courbe de vitesse de sédimentation révisée qui prend en compte les dates récemment déterminées par le spectromètre de masse au laboratoire d’accélération d’Oxford (tabl. ii). Cette courbe ne diffère pas grandement de celle qui fut donnée antérieurement (Farrand 1975a : 51, fig. 10), bien qu’elle ajoute certains détails. La vitesse globale du niveau 14 au niveau 1 est d’environ 54 cm tous les 1 000 ans.

34Les quatre principales périodes d’altération sont représentées par des lignes horizontales ondulées qui impliquent l’absence de sédimentation durant ces intervalles. Il s’agit certainement ici d’une simplification puisqu’il ne fait presque pas de doute qu’il existait bel et bien un certain degré de sédimentation durant ces moments, mais elle a le mérite de souligner le contraste entre les périodes de production d’éboulis et les périodes de stabilité et d’altération.

35La vitesse de sédimentation alternative suggérée dans la figure 8 par la ligne en pointillé pour les niveaux aurignaciens 6 à 14 est la même que celle de la version précédente de cette courbe (Farrand 1975a). Bien que les dates les plus anciennes du niveau 7 semblent valables en ce qui concerne les procédés de laboratoire et la contamination, elles ne s’accordent pas du tout avec les autres dates aurignaciennes données ici, ni avec la liste plus complète de dates donnée par Brooks (Brooks 1979 : 57‑159, tabl. 3‑6 et fig. 3‑16). On peut remettre en question la provenance stratigraphique de l’unique morceau de charbon de bois qui a fourni les deux dates de 32 800 et 32 900 BP (Movius 1977 : 112). Parmi d’autres hypothèses, il est possible que les habitants du niveau 7 aient trouvé ce morceau de charbon dans un foyer aurignacien plus ancien qui émergeait de la pente du talus en érosion. Un autre échantillon du niveau 7 était daté de 31 800 BP ± 310 (GrN‑4531) et avait d’abord été rejeté parce que trop récent. Or, ce dernier s’intègre relativement bien à la courbe à trait continu de la figure 8. Si l’on accepte cette date plus récente pour le niveau 7, la date précédemment rejetée du niveau 8 devient du même coup plus raisonnable. Qui plus est, d’un point de vue sédimentologique, la date la plus récente du niveau 7 permettrait de réduire le hiatus d’altération concentré sur le niveau 5 à la moitié de la durée suggérée auparavant, ce qui serait plus en accord avec le degré d’altération constaté à ce niveau.

2.4 Interprétation des sédiments

2.4.1 Considérations générales

36En l’absence de toute preuve indiquant une activité d’eau courante dans les sédiments de l’abri Pataud, les sources du remplissage sédimentaire sont au nombre de trois :
– effritement du toit et des parois de l’abri ;
– éléments éoliens ;
– débris introduits par les habitants humains.

37En volume, c’est la première source qui est de loin la plus importante ; la seconde constitue une contribution importante à la matrice sableuse de certaines strates, et peut‑être a‑t‑elle joué au moins un rôle mineur dans la constitution de toutes les strates ; quant à la troisième, elle est peu importante en volume sauf dans le cas de certains horizons particulièrement riches.

2.4.2 Variations dans les sédiments primaires

38Les paramètres que l’on considère comme d’importance majeure pour caractériser les sédiments originels, non altérés de l’abri Pataud sont : la taille et l’abondance de fragments de roche ; la taille et le degré de classement de la fraction fine ou matrice ; la composition en minéraux lourds de la matrice ; et enfin la présence et l’abondance de concrétions carbonatées.

39L’abondance de fragments de roche dans les éboulis apparaît dans la figure 4, et leur granulométrie est représentée par les six barres à gauche de chaque histogramme dans la figure 5. En général, le pourcentage de fragments de roche oscille entre 50 et 60 % de l’échantillon total, bien qu’il y ait parfois des déviations importantes. Par exemple, certaines couches d’éboulis secs ont un pourcentage élevé de 75 % de fragments de roche, généralement des fragments assez importants (voir échantillons AP 3‑3, 3‑6, 10‑15 et 6‑10). Au contraire, certaines strates d’éboulis frais non altérés contiennent relativement peu de fragments de roche : 30 à 35 % dans le cas de AP 5‑3 à 5‑5 et, dans ce cas, ce sont des fragments relativement petits.

40On a généralement considéré que la taille et le nombre de ces fragments de roche dans des dépôts d’abri sous roche étaient directement en fonction de l’intensité de la destruction par le gel des parois de l’abri (Bonifay 1956 ; 1962). Or des expériences récentes sur la destruction par le gel de blocs calcaires ont sérieusement remis en question de telles interprétations (Guillien, Lautridou 1970 ; 1974 ; Coutard et al. 1970 ; Farrand 1985 : 25‑28). En résumé, ces expériences montrent que les fragments seront plus petits en fonction :
– d’un plus grand nombre de cycles gel‑dégel ;
– d’une plus grande intensité de gel ;
– d’un plus haut degré de saturation du rocher soumis au gel.

41De plus, un cycle gel‑dégel produira une plus grande quantité de débris si l’intensité de gel est très grande, ou si le degré de saturation de la roche est élevé.

42Ainsi, la taille et l’abondance des débris est une fonction complexe dépendant de la durée (nombre de cycles de gel‑dégel), de la température (intensité de gel), et de l’humidité (degré de saturation de la roche), le résultat global étant que, pour une roche calcaire donnée, la taille des débris formés est inversement proportionnelle à chacun de ces facteurs. Malheureusement, il nous est impossible de déterminer l’effet de chacun de ces facteurs séparément puisque nous n’avons pas d’information indépendante sur l’un ou plusieurs d’entre eux.

43Les expériences furent menées sur des blocs calcaires solides de 100 mm de côté, ce qui imposait une limite artificielle aux plus gros fragments obtenus par ces expériences. La plus grande dimension des fragments ainsi détachés était généralement inférieure à 30 mm, mais, dans les sédiments naturels des abris sous roche, on trouve généralement des fragments de roche qui sont beaucoup plus gros que cela. La question de la taille maximale de fragment qui puisse être détaché d’un substratum rocheux sous l’action du gel‑dégel reste donc posée. La réponse à cette question est d’autant plus difficile qu’il faut prendre en compte les diverses fissures, diaclases et plans de stratification qui traversent un substratum rocheux naturel. L’eau qui gèlerait dans ces fractures pourrait détacher des fragments de roche dont la taille serait déterminée par l’espacement entre les fractures et non par l’intensité du gel. Deux sortes de débris de gel peuvent donc être produits par le gel : les éclats de gel –éclats de roche relativement petits qui sont détachés d’une surface solide par la formation de glace dans les pores de la roche–, et les blocs de gel, qui sont généralement des fragments de roche plus gros dont la taille et la forme sont déterminées par la géométrie de lignes de faiblesse présentes préalablement dans la roche. Cette dernière sorte est difficile à reconnaître à la seule forme, et la taille maximale de tels blocs de gel n’a pas été déterminée. Toutefois, on peut émettre un doute intuitif sur la possibilité pour de l’eau gelée dans des fractures de détacher de gros blocs d’1 m³, comme on en trouve fréquemment dans les dépôts d’abris sous roche en Dordogne. Cela nécessite sûrement l’intervention d’un autre phénomène, tel que l’effondrement ou l’éclatement.

44Si l’on met à part les éboulis secs et les couches très altérées, la répartition de tailles de la plupart des éboulis de l’abri Pataud correspond assez bien à la répartition de tailles des débris de gel obtenus par les expériences en laboratoire. Les histogrammes de la figure 5 montrent que ces répartitions sont polymodales, comme nous l’avons évoqué plus haut, avec des modes distincts centrés autour des 64‑32 mm, 8‑4 mm et 0,25‑0,125 mm. Le plus petit de ces modes correspond à la taille principale des particules sableuses du rocher local, ainsi qu’à la taille moyenne du sable de la Vézère. Les deux modes les plus gros sont composés de fragments de la roche mère locale et tous les deux appartiennent au même éventail de tailles de particules que celui qui a été obtenu dans les expériences de gel.

45Seuls 4 des 59 échantillons de la figure 5 donnent à penser que la valeur centrale du plus gros mode de fragments de roche pourrait être supérieure ou égale à 100 mm, qui est la limite supérieure arbitraire des échantillons de l’abri Pataud (voir échantillons AP 17‑3, 17‑4, 12‑11 et 10‑11). La taille maximale des blocs utilisés dans les expériences de gel‑dégel étant également de 100 mm, la question de savoir si les fragments égaux ou supérieurs à 100 mm peuvent être des éclats de gel ou si ce sont des blocs de gel n’a pas été résolue.

46D’autre part, il est possible que ces gros blocs ne soient pas directement les produits d’un phénomène de gel‑dégel. Tous les échantillons de l’abri Pataud (fig. 5) dont le mode est proche de 100 mm ont été trouvés dans des couches d’éboulis secs, à l’exception de AP 12‑11. Qui plus est, bon nombre d’autres échantillons appartenant au mode important entre 64 et 32 mm proviennent également des éboulis secs, et la plupart de ces éboulis sont associés à des effondrements du plafond rocheux représentés par d’énormes blocs calcaires de plusieurs mètres de long et de large. Cela est très clairement le cas pour l’échantillon AP 3‑6 de l’éboulis 3‑4 : jaune, où l’on trouve des éboulis secs directement au‑dessus et au‑dessous du bord est d’un bloc de plafond épais de 2 m qui recouvre l’éboulis 3‑4 : rouge. Ce bloc de plafond a dû tomber d’au moins 2 ou 3 m de haut et s’écraser sur le sol dans un grand choc. Les parties les plus faibles de ce bloc ont sans aucun doute volé en éclats sous le choc, et c’est cet éclatement (et non un phénomène de gel‑dégel) qui a produit les éboulis secs. Il ne serait pas réaliste d’attribuer une couche aussi grossière à un phénomène de gel‑dégel, bien qu’il soit tout à fait probable que d’autres effondrements de plafond de ce type aient été le résultat de l’érosion progressive de la roche durant des décennies ou des siècles antérieurs. La chute de plafond peut donc être considérée comme le résultat indirect d’un phénomène de gel‑dégel modulé par la structure et la résistance du rocher lui‑même.

47Il semble donc que les éboulis de l’abri Pataud peuvent être expliqués comme suit :
– le mode le plus grossier, > 32 mm, semble être avant tout le résultat de l’éclatement de blocs de plafond en tombant sur le sol de l’abri, bien que le phénomène de gel‑dégel ait probablement contribué à cette chute ;
– et les deux modes les plus fins coïncident parfaitement avec les résultats granulométriques des expériences de gel‑dégel évoquées précédemment, le mode le plus fin, 0,25‑0,125 étant en grande partie le résultat de la décomposition de la roche mère par le phénomène de gel‑dégel, mais provenant également, à un pourcentage plus ou moins élevé, d’une contribution apportée par le vent depuis la plaine alluviale de la Vézère, comme le prouvent les études de minéraux lourds. Les occurrences et interprétations de ces modes sont données en ordre stratigraphique dans le tableau iii.

48En résumé, l’analyse granulométrique révèle que la période qui s’étend entre le début de l’accumulation sédimentaire à l’abri Pataud et la fin de l’éboulis 5‑6 fut ponctuée par de fréquents effondrements de plafond et un phénomène de gel relativement intensif. L’abondance de gros blocs calcaires dans les couches aurignaciennes et la présence de sept couches d’éboulis secs sont la preuve la plus importante du bien‑fondé de cette conclusion. Cette période fut suivie par une période où le gel fut réduit, durant l’accumulation des sédiments du niveau 5 jusqu’à l’éboulis 3‑4 : rouge. Plusieurs effondrements de plafond importants se produisirent durant cette période, résultant apparemment de la vaste excavation opérée par le phénomène de gel‑dégel pendant la période précédente. Ce fut également une période de grande activité éolienne et, comme nous le verrons, de deux intervalles d’altération. Recommençant au niveau 3 et à l’éboulis 3‑4 : jaune, le gel reprit son intensité et fut même un peu plus fort que durant les premières périodes de l’abri Pataud. Ajoutons qu’il y eut moins d’effondrements de plafond et que l’on ne trouve que trois couches d’éboulis secs correspondant à cette période.

49L’analyse des minéraux lourds de seize échantillons sélectionnés représentant les sédiments de l’abri Pataud, le substratum rocheux, les sables de la plaine alluviale et les sables du Périgord se révéla très intéressante en ce qui concernait la provenance de la matrice sableuse des sédiments de l’abri. On put séparer les échantillons en trois groupes (fig. 9). Le premier groupe est caractérisé par des taux relativement élevés d’anatase, de zircon, de tourmaline et de staurotide ; le deuxième contient en abondance du hornblende et du grenat mais très peu des quatre premiers minéraux mentionnés ; le troisième groupe est entre les deux et présente un mélange de tous les minéraux qui caractérisent les deux premiers groupes. Les deux échantillons de substratum rocheux (AP 9‑2 et 10‑11) appartiennent au premier groupe, ainsi que les sables du Périgord, qui sont des sables résiduels de l’Eocène et qui recouvrent les plateaux calcaires du Périgord. L’échantillon de sable de la plaine alluviale de la Vézère (AP 15‑1) caractérise le second groupe, riche en minéraux provenant d’un long transport depuis les roches cristallines du Massif central.

50La nette opposition entre les suites de minéraux lourds du substratum rocheux et celle de la plaine alluviale en facilite l’interprétation de la provenance. Six échantillons de l’abri sont pratiquement identiques au sable de la Vézère et ont sans doute en grande partie été apportés par le vent depuis la plaine alluviale de la Vézère. Les « suites mixtes » de minéraux lourds trouvées dans quatre échantillons représentatifs de l’abri Pataud doivent leurs composants minéraux à un apport simultané de la roche mère locale et de la plaine alluviale. D’une part, ni le hornblende, très abondant, ni les autres minéraux métamorphiques ne peuvent provenir du calcaire. D’autre part, bien que le calcaire et les minéraux lourds de la Vézère semblent être représentés à part plus ou moins égale dans les suites mixtes, un tel mélange implique en fait un apport beaucoup plus important de minéraux lourds provenant du calcaire que de la plaine alluviale. Ceci vient du fait que le sable de la plaine alluviale est beaucoup plus riche en minéraux lourds que le calcaire, si bien qu’une suite de minéraux lourds qui résulterait d’un mélange à part égale de chacune des deux sources serait largement dominée par les minéraux de la Vézère. Cela n’étant pas le cas dans les suites mixtes, nous en concluons que ces quatre échantillons « mixtes » ont reçu un apport bien plus important de calcaire que de la plaine alluviale.

51Les conclusions que nous avons tirées sur les minéraux lourds peuvent s’étendre à toutes les matrices sableuses d’une strate donnée. Par exemple, dans le cas des échantillons présentant une suite mixte de minéraux lourds, on peut déduire que la plus grosse partie de la matrice sableuse, composée principalement de quartz et d’un peu de mica, provient également du substratum rocheux ; elle est essentiellement le produit de la dernière réduction du rocher à ses composants les plus simples, sous l’effet d’une désagrégation par le gel‑dégel. Cependant, aucun des échantillons des sédiments de l’abri n’ayant révélé une suite de minéraux lourds qui proviendrait exclusivement de la roche calcaire, nous pouvons en conclure que l’activité éolienne était un facteur continu, mais que l’intensité en variait selon les époques.

52On trouve des concrétions carbonatées sur les faces des fragments de roche dans les tous sédiments, mais leur abondance et leur intensité varient considérablement. Elles sont particulièrement abondantes dans quatre horizons : à la surface du niveau 2, dans l’éboulis 2‑3, juste au‑dessus et au‑dessous du niveau 11 et dans les éboulis de base. En général, elles semblent être plus rares dans l’ensemble des strates de l’éboulis 3‑4 : rouge jusqu’au niveau 5, c’est‑à‑dire clans les strates qui sont caractérisées par une abondance décroissante de fragments de roche et par plusieurs témoins d’altération chimique. L’interprétation paléoclimatique de ce concrétionnement repose sur la supposition qu’un certain degré d’humidité est nécessaire pour la solution et la translocation de CaCO₃ de la roche calcaire dans des fissures superficielles où il est précipité par évaporation. Parallèlement, un accroissement du taux de travertin est interprété comme l’indication d’une augmentation du degré d’humidité de l’environnement. En outre, le travertin fut déposé dans les fissures de la paroi rocheuse avant que des fragments de roche ne s’en détachent. La période d’humidité accrue se situe donc avant, mais peu de temps avant, la période d’accumulation des sédiments dans lesquels on trouve les fragments couverts de travertin.

2.4.3 Modification des sédiments primaires

53Les modifications ayant été apportées depuis le moment de dépôt originel se mesurent à l’émoussé, à la porosité et aux concrétions en ce qui concerne les fragments de roche, et à la calcimétrie, au pH et à la minéralogie des argiles en ce qui concerne la matrice. On doit considérer ensemble l’émoussé et la porosité. L’émoussé dû à l’usure mécanique (l’abrasion) est indiqué par un émoussé relativement fort, accompagné d’un faible taux de porosité. D’un autre côté, un fort émoussé accompagné d’un fort taux de porosité indique une altération chimique par solution.

54Il n’y a pas de strate à l’abri Pataud qui contienne un grand nombre de fragments bien émoussés. Deux horizons, toutefois, comprennent un nombre un peu plus élevé de fragments arrondis ; il s’agit des éboulis de base et du complexe qui va de l’éboulis 3‑4 : rouge au niveau 5. Les éboulis de base furent apparemment l’objet d’une forte solution provenant de la nappe phréatique qui était en contact avec le substratum rocheux. De l’éboulis 3‑4 : rouge jusqu’au sommet de l’éboulis 5‑6, on trouve un pourcentage constant de 50 à 90 % de fragments arrondis et subarrondis. Ce sont ces couches qui offrent le plus grand degré de porosité, bien que la porosité soit nettement moindre dans l’éboulis 4‑5. Dans ce cas, à la différence des éboulis de base, il existe de nombreuses autres indications d’altération postdépositionnelle dans les mêmes horizons.

55Des concrétions de carbonate du sol (concrétions s) se trouvent dans quatre horizons de l’abri Pataud. Dans les deux échantillons supérieurs (AP 5‑1 et 5‑2), ce carbonate est certainement relié au sol actuel qui se développe sur l’éboulis 0‑1. On en trouve plus que dans tout autre horizon de l’abri, mais en quantité comparable au carbonate de sol trouvé dans certaines strates de la pente du talus situé devant l’abri. Un pic de carbonate de sol problématique apparaît dans l’éboulis 2‑3 (AP 2‑4). La relation entre cet échantillon et le paléosol qui recouvre directement le niveau 3 en d’autres endroits du gisement n’est pas claire. Toutefois, la matrice brune et boueuse de cette strate laisse à penser qu’elle est reliée au paléosol. Sa position stratigraphique dans la figure 4 serait donc légèrement trop haute.

56Une concentration majeure de concrétions s commence avec l’éboulis 3‑4 : rouge et augmente jusqu’à un maximum au niveau 4 qui se trouve juste dessous. L’éboulis 3‑4 : rouge est également riche en argile et contient des fragments de roche émoussés et poreux. Il n’est donc pas surprenant de trouver une concentration de carbonate de sol à la base de cette couche, comme témoin d’une pédogenèse. Un autre pic, en fait un double pic, de carbonate de sol apparaît au niveau 5. Une fois encore, d’autres marques caractéristiques d’altération indiquent qu’il s’agit à nouveau d’un horizon altéré.

57La courbe en pointillé de la colonne intitulée « soil » dans la figure 1 indique le taux d’accumulation de carbonate de sol dans les strates équivalentes de la pente du talus devant l’abri. La différence entre les courbes en ligne continue et en pointillé révèle la différence d’intensité des procédés de formation du sol sous l’abri et à ciel ouvert. À ciel ouvert, sur la pente du talus, contrairement à ce qui se passe dans l’abri même, un procédé de formation du sol s’est déroulé tout au long de la période de dépôt de sédiments, depuis les éboulis de base jusqu’à l’éboulis 3‑4, et probablement plus tard.

58Dans les deux horizons les plus altérés on trouve une nette réduction du taux de CaCO₃. Dans l’éboulis 3‑4 : rouge, le taux tombe à 20 à 25 %. Dans le niveau 5, le taux est généralement inférieur à 50 %, et l’on trouve un minimum de 25 % à la base du niveau 5. L’équivalent en CaCO₃ du niveau 4 et de l’éboulis 4‑5 intermédiaires est seulement de 50 à 60 %. Nous notons également que dans les cas où l’on constate une nette diminution du taux de CaCO₃, on trouve aussi des traces claires de concrétions de carbonate de sol dans les strates immédiatement sous‑jacentes. L’éboulis 10‑11 : lavis et le niveau 11, d’un autre côté, ont un taux de CaCO₃ remarquablement réduit mais présentent très peu de traces nettes d’altération autres que la couleur.

59Tandis que le taux de CaCO₃ n’a aucune corrélation particulière avec les niveaux habités ou stériles, les valeurs de pH semblent varier en fonction de l’habitation. Les niveaux d’occupation ont une nette tendance à présenter un pH plus acide que les éboulis semi‑stériles. Sept sur huit des échantillons qui ont un pH inférieur à 8,9 proviennent de niveaux d’occupation, tandis que le pH des éboulis est en moyenne de 9,3 (Farrand 1975a : 40‑41, tabl. 1, 2, 3 et la discussion, pour plus de détails sur cette corrélation). Il semble donc justifié d’émettre l’hypothèse que les excréments humains et leurs ordures tendent à produire des conditions plus acides dans les sédiments des niveaux d’habitation.

60On a pu identifier trois grandes familles de minéraux argileux dans la fraction inférieure à 0,002 mm, et leur abondance proportionnellement à l’ensemble total de minéraux argileux a été estimée à 10 % près (troisième colonne à partir de la droite dans la fig. 4). La kaolinite (K) est généralement la moins abondante et la moins sujette à variation des trois groupes ; l’illite constitue une moyenne de 50,3 % et la montmorillonite de 31,1 % dans les sédiments de l’abri, ce qui est proche du taux de ces minéraux dans le substratum rocheux local (respectivement 60 % et 40 %). A travers toute la colonne sédimentaire, une augmentation d’illite est toujours associée à une diminution de montmorillonite. Sous le climat humide et tempéré de l’Europe de l’Ouest (à la fois aujourd’hui et durant la dernière glaciation), la montmorillonite est le minéral argileux le plus susceptible d’être modifié par altération, et la kaolinite en est la moins susceptible (Millot 1962 : 127‑128). Ainsi, sur la base des seuls minéraux argileux, les couches présentant des taux de montmorillonite relativement faibles et des taux d’illite relativement élevés (plus de 50 %) peuvent être interprétées comme ayant subi une altération relativement forte et vice versa.

61Il existe une autre façon d’étudier l’altération des minéraux argileux : le rapport A (Klingebiel, Latouche 1962), qui relie les réflexions (001) et (002) des illites. Les « illites hydratées », dans lesquelles le rapport A est supérieur à 3, se trouvent dans les sédiments aux carbonates réduits et intensivement lessivés. À l’abri Pataud, le rapport A varie de 2 à 9 (Farrand 1975a : 43, fig. 5). Trois horizons ont des taux remarquablement élevés (A = 7 à 9) : la moitié inférieure du niveau 4, deux pics dans le niveau 5, et l’éboulis 10‑11. Qui plus est, le taux de montmorillonite des niveaux 4 et 5 est faible, ce qui confirme la présence d’altération. Etrangement, les valeurs de rapport À de l’éboulis 3‑4 : rouge, qui semble être très altéré, ne sont pas particulièrement hautes (3 à 5), bien que le taux de montmorillonite soit remarquablement bas (20 %).

2.4.4 Pédogenèse

62Il y a eu au moins cinq périodes de pédogenèse distinctes durant l’histoire sédimentaire de l’abri Pataud. La plus ancienne de ces périodes de formation d’un sol remonte à l’Aurignacien ancien (éboulis 10‑11 : lavis). Le phénomène principal était le lessivage de carbonate, bien qu’il y ait également eu dégradation de la montmorillonite. Durant cette période, le transport éolien de sable de la plaine alluviale vers l’abri, relatif à la production d’éboulis, augmenta.

63L’épisode pédogénique suivant eut lieu durant les premières phases de l’occupation du Périgordien moyen (niveau 5 : avant : inférieur). Dans ce cas, on note une diminution nette de la production d’éboulis ainsi qu’une augmentation de l’activité éolienne. Le taux de carbonate diminue fortement et les concrétions de carbonate de sol sont nombreuses. Il n’y a pas cependant d’abondance particulière d’argile fine et les fragments calcaires sont majoritairement anguleux. L’altération du niveau 5 ne semble donc pas avoir été aussi intense que celle de l’éboulis 3‑4 : rouge. En outre, le double pic des indicateurs d’altération au niveau 5 pose la question de l’éventuelle existence de deux poussées de climat plus tempéré séparées par un épisode plus froid ou, autre hypothèse, l’éventualité d’une activité humaine comme explication de la nature « froide » de l’éboulis des lentilles moyennes du niveau 5 : avant. Les strates échantillonnées ici contiennent peut‑être des matériels dérivés d’autres couches et rejetés à l’extérieur de l’abri durant une opération de « ménage ».

64L’épisode pédogénique suivant est celui qui est représenté par l’éboulis 3‑4 : rouge et c’est de loin le témoignage le plus net et le plus important de formation de sol à l’abri Pataud. L’absence presque totale de fragments de roche et la prédominance de la fraction d’argile fine, ainsi que d’autres indices d’altération, indiquent un intervalle tempéré relativement long, accompagné d’une cessation de sédimentation d’éboulis. Les 2 000 ans qu’occupe cette période sur la courbe de vitesse de sédimentation (fig. 8) donnent une approximation grossière du temps réel. En outre, la diminution régulière des traces d’altération, proportionnellement à la profondeur, est une autre preuve importante du fait que l’éboulis 3‑4 : rouge est un sol véritable formé in situ.

65L’horizon altéré suivant recouvre directement l’occupation du Périgordien VI (niveau 3). Les fouilleurs l’ont identifié comme éboulis 2‑3 : brun‑rouge clair. L’intensité de la formation de sol dans ce cas semble être intermédiaire entre celle du niveau 5 et celle de l’éboulis 10‑11 : lavis, bien qu’elle soit plus proche de cette dernière. On y constate une réduction très nette de fragments de roche et une augmentation de limons et d’argile ; la montmorillonite est en légère réduction. Le taux de carbonate, cependant, n’indique pas une période de lessivage. Sans la preuve manifeste sur le terrain d’un horizon ressemblant à du sol dans le gisement, on aurait pu ne pas remarquer cet horizon pédogénique.

66L’épisode pédogénique le plus récent et le plus faible se trouve dans l’éboulis 1‑2. Ce début de pédogenèse n’est pas mentionné dans les publications antérieures, mais un réexamen des données nous a conduit à le reconnaître, Elle se situe au niveau de AP 5‑4 et 5‑5, environ à 50‑60 cm de profondeur sur la figure 4, et est confirmée par l’échantillon AP 7‑4, que l’on ne voit pas sur cette figure. On note une nette diminution de la taille et de l’abondance des fragments de roche, et la couleur de la matrice est nettement plus foncée que celle qui se situe au‑dessous ou au‑dessus de cet horizon. D’un autre côté, on ne trouve pas de diminution mesurable du taux de CaCO₃ ou de montmorillonite, ni d’augmentation de porosité. Cet épisode a donc dû être soit très court, soit très faible.

2.5 Déductions climatiques à partir des sédiments

67En combinant les différents paramètres sédimentaires, on peut établir une évolution paléoclimatique à l’abri Pataud comme suit, de bas en haut.

681 – Épisode froid avec humidité variable Strate f3 (éboulis de base jusqu’au niveau 11). Nombreux fragments de roche, en majorité anguleux, de porosité moyenne ; deux ou trois pics de carbonate, taux de CaCO₃ élevé ; taux de montmorillonite modéré à élevé.

692 – Court intervalle humide et relativement tempéré avec début de pédogenèse et activité éolienne accrue Strate f2 et intervalle f1/f3 (éboulis 10‑11 : lavis). Nombreux fragments de roche anguleux ; faible porosité ; travertin accru ; faible taux de CaCO₃ ; concrétions de carbonate de sol sous le niveau 11 ; très abondants minéraux lourds originaires de la Vézère.

703 – Épisode froid et légèrement humide avec de nombreux effondrements de plafond mineurs : période d’agrandissement important de l’abri Strate f1 (éboulis 10‑11 : jaune à éboulis 5‑6). Nombreux fragments de roche, plutôt anguleux, de porosité moyenne à relativement importante ; taux de carbonate modéré ; taux de CaCO₃ élevé.

714 – Intervalle pédogénique chaud et humide prolongé (apparemment double) avec influence éolienne marquée Intervalle entre f1 et e aussi bien que la strate e (niveau 5). Nombre très réduit de fragments de roche et augmentation relative d’argile ; modérément à bien émoussés ; porosité élevée ; taux de CaCO₃ moyen à faible ; nombreuses concrétions de carbonate de sol ; taux de montmorillonite moyen à faible, nombreux minéraux lourds de la Vézère.

725 – Intervalle frais, légèrement humide, avec importants effondrements de plafond Strate d et base de la strate c (éboulis 4‑5 et niveau 4 : O‑4). Fragments de roche relativement abondants ; porosité faible à moyenne ; relativement bien émoussés ; taux de CaCO₃ moyen ; taux de montmorillonite relativement faible.

736 – Épisode doux avec de l’altération chimique Strate c (niveau 4 : O‑3 à M). Diminution du nombre de fragments de roche j sable en abondance (de la Vézère ?) ; émoussé et porosité accrus ; nombreuses concrétions de sol ; taux de CaCO₃ relativement élevé provenant peut‑être d’une couche supérieure.

747 – Coup de froid bref Partie inférieure de la strate b (éboulis 3‑4 : ocre et rouge de pierre). Nombreux fragments de roche ; émoussé et porosité moyens ; taux de CaCO₃ relativement élevé.

758 – Intervalle pédogénique humide important Strate b (éboulis 3‑4 : rouge). Absence presque totale de fragments de roche ; nette augmentation d’argile ; influence éolienne accrue ; porosité et émoussé accrus ; faibles taux de CaCO₃ et de montmorillonite ; nombreuses concrétions de sol.

769 – Froid et sec avec importants effondrements de plafond Strate a5 (éboulis 3‑4 : jaune et niveau 3). Nombreux fragments de roche grossiers et anguleux, de faible porosité ; très peu de carbonate ; taux de montmorillonite élevé.

7710 – Court intervalle doux avec début de pédogenèse Strate a4 (sol au‑dessus du niveau 3 ou éboulis 2‑3 : brun‑rouge clair). Nombre réduit de fragments de roche et accroissement de limons et d’argile ; légère diminution du taux de CaCO₃. diminution distincte du taux de montmorillonite.

7811 – Court intervalle froid et légèrement humide Strate a3 (partie supérieure de l’éboulis 2‑3, niveau 2 et partie inférieure de l’éboulis 1‑2). Nombreux fragments de roche, anguleux et de faible porosité ; taux élevés de CaCO₃ et de montmorillonite ; un pic de carbonate.

7912 – Brève amélioration avec traces de pédogenèse Strate a2 (milieu de l’éboulis 1‑2). Nette diminution du nombre et de la taille des fragments de roche ; diminution légère de l’angularité, et couleurs plus sombres.

8013 – Intervalle froid et légèrement humide Strate a1 (partie supérieure de l’éboulis 1‑2, niveau 1, éboulis 0‑1). Nombreux fragments de roche, anguleux et de faible porosité ; taux de CaCO₃ et de montmorillonite élevés ; relative abondance du carbonate.

2.6 Corrélations intrarégionales de la séquence de l’abri Pataud

81Au moment même où j’écrivais mes précédentes publications sur la sédimentologie de l’abri Pataud, paraissait l’étude très complète d’H. Laville sur quelques 14 autres gisements du Würm III en Dordogne (Laville 1975). Il avait déjà publié des analyses et des interprétations sur quelques‑uns de ces gisements (Laville 1964). En somme, Laville a réuni un ensemble considérable de données sur un certain nombre de gisements d’un grand intérêt pour la Préhistoire, compris dans une région qui offre une certaine cohérence géologique et climatique. Etant donné que les détails de l’accumulation sédimentaire d’un abri sous roche dépendent de ce dernier (Bonifay 1962 ; Farrand 1985), Laville a mis au point un schéma de corrélation des séquences d’abris sous roche pour le Périgord qui force l’admiration et nous donne pleinement confiance dans notre aptitude à établir des comparaisons significatives entre différents sites, sur la seule base de leur sédiments. Ces corrélations (Laville 1975 : tabl. V ; Laville et al. 1980 : fig. 8.2 et 9.7 par ex.) se trouvent très largement confirmées par des informations indépendantes sur les séquences culturelles (ou leurs reconstructions), la flore et la faune, ainsi que les datations par le ¹⁴C.

82Il est toujours facile de trouver des défauts dans les travaux des autres, surtout quand il s’agit d’erreurs de détails ou de petites inconséquences d’interprétation dans un long ouvrage monographique. C’est autre chose que de remettre en question la totalité d’une monographie qui, dans l’ensemble, est cohérente dans ses grandes lignes et ses principales conclusions. Laville soutient louablement son hypothèse principale, à savoir que la corrélation sédimentologique des sédiments d’abris sous roche constitue une approche réaliste et productive. C’est donc avec toute la prudence et la modestie requises que j’émettrai la suggestion selon laquelle certaines des corrélations proposées par Laville se trouvent contredites par les preuves dont nous disposons, et même par certaines preuves rassemblées et fournies par Laville lui‑même. Je me préoccupe surtout de la place de la séquence de l’abri Pataud dans la chronologie de Laville, mais les modifications que je propose d’apporter aux corrélations de l’abri Pataud ont des répercussions sur d’autres gisements.

83Il faut souligner dès le début que des comparaisons entre gisements doivent se fonder sur les données. On doit consulter les courbes de variation des différents paramètres, comme le montrent les travaux de Laville ainsi que ce chapitre, afin d’évaluer, dans la mesure du possible, l’amplitude de variation de couche à couche dans un gisement donné. On ne peut se reposer uniquement sur la caractérisation verbale, comme « doux et humide » ou « très froid et sec », pour établir une comparaison détaillée de gisement à gisement. De telles distinctions ne sont pas assez subtiles et peuvent avoir des sens différents selon les lecteurs. L’autre extrême qui consisterait à insister sur les valeurs numériques de certains paramètres comme moyen d’établir des corrélations de gisement à gisement n’est pas justifié non plus. Une couche contenant 30 % d’éboulis grossiers dans un gisement peut parfaitement être reliée à une couche contenant soit 10 % soit 50 % de ces éboulis dans un autre gisement, le tout dépendant de la signification de ces valeurs pour chaque gisement.

84En gardant ces avertissements à l’esprit, nous pouvons examiner quelques détails des corrélations de la séquence de l’abri Pataud avec l’ensemble des gisements du Périgord. Nous examinerons en détail les points suivants :
– Laville n’a pas su reconnaître ou apprécier les forces relatives de certains intervalles d’altération à l’abri Pataud, ce qui l’a amené à établir de fausses corrélations de l’éboulis 3‑4 : rouge et des sédiments altérés qui se trouvent juste au‑dessus du niveau 3 ;
– la nature tripartite de l’oscillation de Tursac n’était pas claire dans mes publications précédentes, bien qu’elle ait pu être déduite d’après l’organisation des données graphiques ;
– on ne trouve, dans les niveaux de l’Aurignacien de base de l’abri Pataud ou dans les éboulis de base qui se trouvent au‑dessous, aucune trace de ces épisodes doux qui justifierait une corrélation avec la phase de climat instable interrompu par des intervalles « plus doux et plus humides », appelée phase I du Périgord par Laville.

85Commençant à la base de la coupe de l’abri Pataud, Laville a placé les niveaux 13 et 14 et les éboulis de base sous‑jacents dans sa phase I du Périgord (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V ; Laville et al. 1980 : 228‑229, fig. 8.2). Or cette phase comprend deux épisodes « plus doux et plus humides » qu’il me paraît difficile de retrouver dans la séquence à Pataud. Il y a presque 2 m de sédiments sous le niveau 1.3 et dans toute cette épaisseur considérable on ne trouve pas d’échantillons contenant des indicateurs conséquents d’altération. Les éboulis de base, en particulier, d’une épaisseur moyenne de 1,65 m, sont composés de fragments de roche jaune pâle grossiers et en majorité anguleux. Deux aspects des éboulis de base auraient pu tromper les lecteurs de mes précédents rapports : il y a une nette augmentation de la porosité dans l’échantillon le plus profond, accompagnée d’une légère amélioration de l’émoussé (fig. 4). De plus, le fond des éboulis de base est fermement cimenté au substratum rocheux par du carbonate. J’ai déjà attribué ce fait à une nappe phréatique qui coulerait le long ou très près de la surface de contact entre le substratum rocheux et les sédiments plutôt qu’à des conditions climatiques externes (Farrand 1975a : 58). Même durant les fouilles, on a observé que cette couche de carbonate de base était humide et brillante à cause de l’eau qui suintait. D’autres pics ou dépressions mineurs dans certaines courbes du niveau 12 et de plusieurs couches sous‑jacentes pourraient être liés à une activité humaine ; en général, ils n’indiquent pas l’altération. L’échantillon AP 6‑9 des éboulis de base présente une coloration légèrement brune et une diminution du taux de CaCO₃, mais les éléments sont toujours grossiers, très anguleux, et les fragments de roche ont une très faible porosité. De plus, un pic de la courbe de concrétions stalagmitiques (concrétions p) suggère un fort taux d’humidité. En somme, tout cela suggère un sédiment boueux, peut‑être du sol de surface qui aurait été filtré dans les sédiments cryoclastiques, mais n’indique pas des conditions contemporaines de douceur climatique. En résumé, je suis parfaitement d’accord avec la conclusion de Laville selon laquelle « il est tout à fait possible que les sédiments de l’abri Pataud ne s’étendent pas jusqu’au début de la phase I » (Laville et al. 1980 : 263). En fait, il me semble qu’ils ne s’étendent pas du tout dans la phase I.

86Afin d’organiser ce qui ressort de cette discussion, je propose un nouveau schéma de corrélation (fig. 10) qui relie la séquence de l’abri Pataud à d’autres gisements du Würm III avec les données de base de mon argumentation. L’axe vertical de ce schéma a pour base la chronologie de l’abri Pataud établie par le ¹⁴C, chronologie qui est assez abondante et cohérente pour justifier une véritable échelle du temps sur ce diagramme. En outre, l’intensité relative des différents intervalles d’altération dans ces gisements est symboliquement indiquée. Ainsi, à la fois la durée et l’intensité des phases climatiques deviennent parties intégrantes de la discussion sur les corrélations.

87Tout d’abord, la force de l’intervalle d’altération marqué par l’éboulis 3‑4 : rouge apparaît clairement, même à un observateur désinvolte, si l’on examine les coupes exposées de l’abri Pataud et est amplement étudiée par toutes les analyses de laboratoire, comme nous l’avons vu plus haut. Sa couleur brun foncé et son absence presque totale de fragments de roche sont frappants dans la coupe, et son abondante fraction d’argile, sa forte porosité et son taux de CaCO₃ fortement réduit, entre autres paramètres, prouvent sa nature très altérée.

88En deuxième lieu, le degré d’altération des sédiments du niveau 5 est presque aussi élevé, bien que le caractère en soit quelque peu masqué par l’intensité de l’occupation humaine à ce niveau. Néanmoins, ces deux horizons altérés fournissent des repères que l’on pourrait relier avec des sédiments couvrant le même laps de temps dans d’autres gisements.

89Troisièmement, il existe entre ces deux horizons une autre zone d’altération, à savoir celle qui comprend la plus grande partie de l’occupation noaillienne du niveau 4. Le caractère de douceur climatique du niveau 4 n’avait pas été mis en valeur dans mes précédentes publications mais j’y disais que le climat « s’améliorait au niveau 4 » (Farrand 1975a : 63), en me fondant sur la diminution de la fraction grossière, l’augmentation de l’émoussé et de la porosité ainsi que la diminution du taux de montmorillonite. J’avais d’abord pensé que cette amélioration continuait dans l’éboulis 3‑4 : rouge, mais après un examen plus minutieux de la figure 4, il apparaît clairement qu’elle est séparée de l’éboulis 3‑4 par un horizon grossier (éboulis 3‑4 : ocre, représenté par les échantillons AP 17‑3 et 17‑4, dont 66 % des sédiments sont supérieurs à 10 mm) à l’émoussé et à la porosité faibles et au taux élevé de CaCO₃. Il semble donc que cela ait été un épisode bref, un coup de froid, compris dans un intervalle, par ailleurs doux à tempéré, qui a commencé peu de temps après le début de l’occupation noaillienne à l’abri Pataud. Seules les strates noailliennes les plus anciennes (niveau 4 : O‑4) ne semblent pas avoir bénéficié de la période d’amélioration climatique.

90Ainsi, un schéma net de changement climatique à l’abri Pataud commence durant les occupations du Périgordien moyen (niveau 5) par des conditions douces et humides, suivies de conditions rigoureuses et d’effondrements de plafond (éboulis 4‑5 et les plus anciennes occupations noailliennes), elles‑mêmes suivies d’une oscillation tripartite de conditions douces, d’un coup de froid puis d’un véritable intervalle tempéré avec une pédogenèse marquée. Si la technique des corrélations sédimentologiques est valide, on devrait bien reconnaître ce schéma dans d’autres gisements du Périgord.

91Pour rechercher ce schéma climatique dans des gisements voisins, examinons les horizons correspondant aux occupations du Périgordien supérieur à l’abri du Facteur, au Grand Abri de La Ferrassie, et à Flageolet I, qui révèlent tous de l’altération distincte à peu près à la même époque. Laville trouve d’importants horizons d’altération dans ces gisements et les assimile à ses phases V et VII du Périgord (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V). J’ai réuni ici quelques‑unes de ses données analytiques (fig. 11) pour faciliter la comparaison, La phase VII a un caractère tripartite particulièrement clair dans lequel un premier épisode de douceur est séparé d’un second épisode tempéré par un « coup de froid » (Laville et al. 1980 : 271), c’est‑à‑dire, une «  pulsation mineure, à caractère plus froid et vraisemblablement plus sec » (Laville 1975 : 382). Le deuxième épisode tempéré (VIIc) de cette oscillation a été assimilé à « l’oscillation de Tursac » (Movius 1977 : 163, fig. j), d’abord reconnue et nommée par Arlette Leroi‑Gourhan sur la base de l’analyse pollinique dans l’abri du Facteur à Tursac (Leroi‑Gourhan 1968). Je voudrais dire clairement que Laville et ses collaborateurs n’utilisent pas ce terme, et que ce sont pour de bonnes raisons qu’ils évitent explicitement d’utiliser « la terminologie des oscillations et des “interstades” fondées sur les pollens » (Laville et al. 1980 : 280). Cependant, il me semble que le terme d’« oscillation de Tursac » pourrait être employé dans son sens local puisqu’il est dérivé d’un phénomène observé dans des sites locaux, séparés par quelques kilomètres seulement.

92De plus, l’oscillation de Tursac n’est pas simple. Le diagramme des pollens de l’abri du Facteur fait clairement apparaître un cycle chaud‑froid‑chaud, explicitement reconnu par Arl. Leroi‑Gourhan, dans lequel l’abondance de pollens d’arbre dans la partie supérieure de la couche 11 est claire‑ ment séparée du pic suivant qui commence au sommet de la couche 9, au niveau où le relevé pollinique est tronqué (Leroi‑Gourhan 1968). Ce schéma correspond au cycle de doux‑froid‑tempéré de la phase VII de Laville, qui est assimilé spécifiquement aux couches 10 + 11, 9 et 8, respectivement, de l’abri du Facteur (fig. 11). Jusqu’à récemment, le terme d’« oscillation de Tursac » n’avait été appliqué qu’à l’éboulis 3‑4 : rouge à Pataud (Farrand 1975a : 63 ; Movius 1977 : 163‑164), mais on l’étend maintenant à la presque totalité du niveau 4 en plus de l’éboulis 3‑4 : rouge comprenant aussi le coup de froid intermédiaire que l’on reconnaît à présent dans l’éboulis 3‑4 : ocre (David, Bricker 1987).

93En regardant les analyses strictement sédimentologiques des gisements dans lesquels Laville a trouvé sa phase VII tripartite (fig. 11), nous pouvons évaluer la comparaison avec le relevé sédimentaire de Pataud. Tout d’abord, dans le site‑type de l’oscillation de Tursac, l’abri du Facteur, les diminutions les plus marquées de fragments de roche apparaissent dans les couches 10 et 11, d’une part, et dans la couche 8, d’autre part. Ceci correspond presque, mais pas exactement, aux pics de pollens d’arbre d’Arl. Leroi‑Gourhan. On peut attribuer les décalages aux différentes localisations des échantillons utilisés pour les sédiments et pour les pollens dans une stratigraphie complexe (Leroi‑Gourhan 1968 : discussion ; Laville 1975 : 262). D’autre part, les couches 10 + 11 et 8 présentent des augmentations importantes de l’émoussé et de la porosité de leurs fragments de roche et des diminutions du taux de CaCO₃ et du pH. Laville fait également remarquer la couleur brun‑jaune foncé et la plasticité due à une augmentation du taux d’argile à la fois dans la couche 8 et dans la couche 11. Ces horizons semblent être les plus altérés de ce gisement. La couche 8, en particulier, rappelle bien l’éboulis 3‑4 : rouge de Pataud et les couches 10 + 11, où l’altération est légèrement moins importante, correspond assez bien au niveau 4 de Pataud.

94À l’abri du Flageolet I, on trouve également deux horizons que l’on interprète comme présentant des améliorations climatiques, la couche VI et la couche IV (fig. 11), et qui se poursuivent vers le haut dans les couches III, II et I (cf. § suivant). Les fragments de roche sont réduits à environ 10 % dans la couche VI, et moins de 20 % dans la couche IV, et sont dans les deux cas accompagnés de nettes réductions du taux de CaCO₃ et d’une augmentation de l’émoussé et de la porosité. La couche VI a une texture argileuse tandis que la matrice de la couche IV est un limon argileux. La couche V intermédiaire comprend 50 % de fragments de roche anguleux. Là encore, la similarité avec la séquence du niveau 4 à l’éboulis 3‑4 : rouge de l’abri Pataud semble claire.

95Les couches I, II et III de Flageolet I posent un problème parce que la partie supérieure de la séquence fut artificiellement tronquée quelque temps avant les fouilles. Le caractère climatique apparemment doux de ces sédiments ne peut être véritablement évalué ; c’est peut‑être le résultat de l’altération holocène à la surface du sol actuel qui peut donc n’avoir aucune relation avec des événements préhistoriques. Dans la figure 10, j’ai placé les couches I, II et III dans la phase VIIIa de Laville en me fondant sur la date établie par l’accélérateur d’Oxford (OxA‑448 : 24 600 BP ± 700) (Gowlett et al. 1986), laissant de côté le problème du signal climatique douteux. Cette date par le ¹⁴C suggère une corrélation entre les couches I à III de Flageolet et le niveau 3 et l’éboulis 3‑4 : jaune de l’abri Pataud ; cette corrélation est compatible avec la présence d’industries du Périgordien VI dans ces strates aux deux gisements.

96Dans le Grand Abri de La Ferrassie, on trouve à nouveau cette séquence tripartite (fig. 11). Elle s’exprime de façon légèrement différente dans la mesure où l’intensité de l’altération ne semble pas être aussi marquée que dans les trois cas précédents, mais cela est vraisemblablement dû à une plus grande vitesse de sédimentation à La Ferrassie (fig. 12). Les épisodes doux initial et final de l’oscillation de Tursac sont représentés respectivement par les couches D1 à B6 et B4 à B1, dans lesquels les fragments d’éboulis supérieurs à 10 mm représentent encore environ 40 % du sédiment. Cependant, c’est une diminution par rapport à une valeur de presque 80 % dans les couches inférieure et supérieure. Qui plus est, on note une nette augmentation de l’émoussé et une diminution de près de la moitié du taux de CaCO₃. Il est clair que la production d’éboulis à La Ferrassie n’a pas cessé durant l’oscillation de Tursac, comme c’est pratiquement le cas à Pataud, Facteur et Flageolet I, et cela est sans doute dû à des conditions locales dans ou autour de l’abri de La Ferrassie (peut‑être à la nature du substratum rocheux). Si c’est le cas, les effets de la pulsation climatique externe ont dû être atténués par l’épaisseur plus importante de sédiments. Une fois encore, comme c’est le cas pour Flageolet I, l’épisode tempéré qui clôt l’oscillation de Tursac peut n’avoir été enregistré que partiellement par les sédiments de La Ferrassie, ou masqué par une altération postglaciaire (holocène), les couches B1 à B4 étant proches du sommet du remplissage où elles ont pu être masquées par une altération moderne. En outre, ces couches sont fortement inclinées (30 %) vers la paroi du fond de l’abri et ont peut‑être été sujettes à un lavage postdépositionnel (Laville 1975 : 274).

97D’après les observations des paragraphes précédents, il semble très vraisemblable que la séquence de Pataud qui va du niveau 4 à l’éboulis 3‑4 : rouge puisse être mise en parallèle avec les couches de Facteur, de La Ferrassie et de Flageolet I que Laville fait correspondre à sa phase VIIa, b ou c du Périgord, ou à l’oscillation de Tursac fondée sur la stratigraphie pollinique. Dans ce cas, on pourrait justifier une corrélation entre l’éboulis 3‑4 : rouge de Pataud et la phase VIIc, le dernier tiers de cette phase VII plutôt que son premier tiers, comme le suggérait Laville (Laville et al. 1980 : 264). Pour tester la validité de cette hypothèse, nous pouvons examiner les corrélations possibles des autres horizons altérés de l’abri Pataud afin de voir si elles sont logiques.

98Le prochain horizon d’altération de l’abri Pataud, plus ancien que l’éboulis 3‑4 : rouge, est celui du niveau 5 où l’altération semble avoir été presque aussi forte que dans l’éboulis 3‑4 : rouge. Laville a toujours placé cette strate dans sa phase V du Périgord, en corrélation avec d’autres horizons altérés au Facteur et à La Ferrassie (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V). Les analyses des niveaux correspondants du Flageolet I ne sont pas encore publiées. À La Ferrassie, cet horizon (couches F1 à G3) est le plus altéré de tous ceux qui ont été analysés sur le gisement. Dans la couche F3, les fragments de roche grossiers diminuent à environ 10 % ; l’indice d’émoussé atteint sa valeur la plus haute et est accompagné d’une forte augmentation de sédiment argileux et d’une forte diminution du taux de CaCO₃ ; la couleur de la matrice est rouge‑jaune. La séquence de la phase V n’est pas du tout aussi épaisse que celle des couches de la phase VII à La Ferrassie et nous pouvons en déduire une nette réduction de la sédimentation d’éboulis. Ainsi, une amélioration climatique donnée laissera plus de traces sur les sédiments accumulés plus lentement, tout le reste étant identique.

99A l’abri du Facteur, l’horizon correspondant semble être la couche 14 qui, en général, n’apparaît pas du tout aussi altérée que le niveau 5 de l’abri Pataud ni que les couches de la phase V de La Ferrassie. La couche 14 de Facteur est relativement mince et elle est séparée de la couche 15 sous‑jacente par un ravinement (Laville 1975 : 261). Ce ravinement a peut‑être érodé une grande partie de l’horizon altéré de la phase V qui existait auparavant sur le site.

100Une oscillation climatique plus ancienne encore, la phase III du Périgord de Laville, fournit un autre moyen de corrélation entre ces gisements (fig. 11). Il s’agit du plus ancien horizon altéré de l’abri Pataud, l’éboulis 10‑11 : lavis et il comprend peut‑être également le sommet du niveau 11. Par rapport aux manifestations des phases V et VII, l’altération est ici minimale, tant et si bien qu’il reste encore un bon pourcentage d’éboulis relativement anguleux, de porosité faible, Cependant, la couleur brun foncé et la nette réduction du taux de CaCO₃ témoignent en faveur de l’altération, et la grande abondance de minéraux lourds de la plaine alluviale de la Vézère révèle un ralentissement dans la production d’éboulis.

101A l’abri du Facteur, Laville (fig. 11) place les couches 18 à 21 dans la phase III, bien que le maximum de cette oscillation se limite essentiellement aux couches 19 et 20, où les fragments de roche sont réduits à 30 % et sont de faible diamètre. L’émoussé et la porosité sont relativement avancés mais le taux de CaCO₃ reste assez élevé, environ 75 % de la fraction fine, contrairement à ce que l’on pourrait attendre. En résumé, la phase III à Facteur semble présenter une altération nettement moins importante que la phase VII mais plus importante que la phase V, bien que les sédiments de la phase V de ce gisement ait apparemment été amplement altérés, comme nous le disons plus haut.

102À La Ferrassie, la phase III est représentée par les couches 12 à K3 (fig. 11), avec des pourcentages réduits de fragments d’éboulis qui sont en plus assez bien émoussés. Le taux de CaCO₃ descend au‑dessous de 40 % tandis que les couches sous‑jacente et sus‑jacente ont un taux très légèrement supérieur à 60 %. L’intensité de l’altération durant la phase III à La Ferrassie semble être intermédiaire entre celle de la phase V et celle de la phase VII, mais l’épaisseur des sédiments qui correspond à cette oscillation est également intermédiaire entre les épaisseurs des deux autres phases (fig. 11, 12). Cela peut relativiser une comparaison directe d’intensités apparentes, comme nous l’avons noté plus haut.

103Les séquences des horizons altérés de Pataud, La Ferrassie et Facteur semblent donc bien s’accorder avec les phases III, V et VII de Laville, si l’on relie l’éboulis 3‑4 : rouge de Pataud avec la phase VIIc.

104Avant d’étudier les positions des oscillations post Tursac à Pataud et sur d’autres gisements, il est intéressant de s’attarder sur la séquence de sédiments trouvée au Trou de la Chèvre. La façon dont elle est intégrée à la séquence par Laville (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V) semble la mettre à part, par rapport aux gisements que nous venons de voir. Pour être honnête, on doit reconnaître que Laville semble avoir été handicapé dans son étude du Trou de la Chèvre par l’état du gisement au moment où il prélevait ses échantillons (Laville 1975 : 243‑244) et peut‑être par une identification archéologique erronée de certaines strates. En tout état de cause, la position de la phase V du Périgord à laquelle Laville rattache la couche 9 de la Chèvre présente une anomalie apparente. Laville note que son échantillon de la couche 9 ne correspond pas du tout à la description d’Arambourou d’un « épisode doux et humide » (Laville 1975 : 244), mais il accepte le jugement climatique d’Arambourou sur cette strate sans aucune documentation analytique. En fait, les coupes dessinées montrent que la couche 9 est un horizon d’occupation mince et discontinu, et c’est probablement pourquoi Laville n’a pas pu l’échantillonner. En résumé, en l’absence d’échantillon valable et d’analyses de laboratoire, une couche aussi mince ne semble pas être un très bon candidat à la phase V, qui est si bien développée dans d’autres gisements. Si l’on prend les analyses de Laville au pied de la lettre, elles suggèrent un climat froid et sec durant la période correspondant à la couche 9.

105Si l’on abandonne l’hypothèse consistant à considérer la couche 9 comme une période d’altération, la corrélation suivante corrigée des sédiments de la Chèvre semble mieux en accord avec les autres gisements examinés plus haut. Les couches 11 et 12 semblent toujours constituer des représentants corrects de la phase III, comme le suggère Laville, mais la couche 7, que Laville place dans sa phase VIIa, se relie plus logiquement à la phase V. On y trouve une forte diminution d’éboulis et de CaCO₃, et les fragments de roche sont assez bien émoussés. D’autre part, l’industrie de la couche 7 n’est pas noaillienne, comme le pensait Laville, mais appartient au Périgordien IV (Gravettien) d’après David (David 1985 : 262‑264) ; cela serait conforme avec les industries préhistoriques de la phase V dans d’autres gisements comme Pataud, le Facteur et Roc de Combe.

106Il reste l’ensemble des couches 5 à 2 à la Chèvre pour représenter une partie ou la totalité de la phase tripartite VII. La couche 5 du Trou de la Chèvre est un fort bon candidat à la phase VIIa : diminution d’éboulis, matrice argileuse, couleur rouge sombre et taux atténué de CaCO₃. Les couches supérieures 3, 2 et 1 sont rassemblées en une unité par Laville. Leur couleur claire et le caractère relativement anguleux de leurs éboulis, sans parler du pourcentage assez élevé de‑ « plaquettes de gel », suggèrent le coup de froid de la phase VIIb mais cela ne peut être une corrélation définitive puisque la partie supérieure de la séquence est remaniée et affectée par une formation de sol moderne. Tandis que le schéma de corrélation présenté ici semble être corroboré par les preuves sédimentologiques disponibles, on ne devrait peut‑être pas trop essayer de « forcer » les strates de la Chèvre dans le schéma régional, à cause des problèmes d’échantillonnage et de la conservation apparemment incomplète de la phase VII tripartite ; et ce d’autant plus que la coupe préservée du Trou de la Chèvre est très peu épaisse, ce qui m’incite à remettre en question sa représentativité. La coupe de la Chèvre qui couvre la période allant de la phase III à la phase VII mesure à peine plus d’1 m, alors que les coupes équivalentes sont beaucoup plus épaisses à Facteur (2,1 m), Pataud (3,7 m) et La Ferrassie (presque 6 m) (fig. 12).

107Enfin, si l’on accepte la corrélation proposée ici de l’éboulis 3‑4 : rouge de Pataud avec la phase VIIc du Périgord de Laville, alors l’horizon altéré de Pataud qui suit dans le temps doit être réassigné. Il s’agit de la portion altérée inférieure (brun‑rouge clair) de l’éboulis 2‑3 que je désigne ordinairement par « le sol au‑dessus du niveau 3 » (Farrand 1975a) et que ce présent rapport nomme strate géologique a4. À première vue, la masse d’éboulis grossiers et anguleux et les gros blocs détachés du plafond qui séparent l’éboulis 3‑4 : rouge de la base de l’éboulis 2‑3 a environ 1 m d’épaisseur moyenne, ce qui ne semble pas vraiment proportionnel au coup de froid de la phase VIIb. Cela rappelle bien plutôt l’éboulis « froid » qui comprend d’habitude les occupations du Périgordien VI et du Protomagdalénien dans les autres gisements. En tout cas, le « sol au‑dessus du niveau 3 » est faible par rapport aux autres horizons pédogéniques que l’on a identifiés à l’abri Pataud. Il fut d’abord reconnu grâce à sa couleur, mais il est également caractérisé par une certaine réduction de la taille et de l’abondance des fragments de roche, une certaine augmentation de limon et d’argile et un taux amoindri de CaCO₃ et de montmorillonite parmi les minéraux argileux. Ce début d’altération ne semble pas du tout aussi intense que ceux dont témoignent les autres strates assimilées à la phase VIIc par Laville comme, par exemple, Ferrassie B1‑B4, Facteur 8, Flageolet I 1‑4, ou même la Chèvre 2‑5.

108Il est tout à fait logique d’examiner le gisement de Laugerie‑Haute, proche de l’abri Pataud, pour y rechercher un horizon altéré en corrélation, puisque des strates du même âge environ y sont présentes, si l’on en juge d’après les renseignements culturels. Comme point de départ, on peut observer que Laville établit une corrélation entre les couches de base de Laugerie‑Haute : Est et Ouest et sa phase VIIc (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V). Or, un examen même désinvolte des données analytiques de Laville concernant les couches 41 et 42 de Laugerie‑Haute : Est et la couche 23 de Laugerie‑Haute : Ouest ne révèle guère de preuve d’altération (Laville 1964 : 5‑47, fig. 2‑17). Cependant, Laville pense qu’il y a des indications des « dernières manifestations d’un épisode plus modéré et plus humide » (Laville 1975 : 314).

109En fait, si l’on examine les strates immédiatement supérieures, Est : 39 et Ouest : 21 et 22, les témoignages d’altération sont plus nets bien qu’ils soient encore loin de l’intensité généralement associée à la phase VIIc. En réexaminant les données de Laville de 1964, on trouve que la couche Est : 39 (échantillon 16 de Laville) contient le plus petit nombre d’éclats de gel de toute la séquence, présente un fort pic d’altération, un très bon émoussé (deux caractéristiques que l’on retrouve dans l’échantillon 15 supérieur), une légère diminution du taux de CaCO₃, un rapport A très élevé et un faible taux de montmorillonite. D’un autre côté, le pourcentage d’éboulis de l’échantillon 16 est le plus élevé de ce gisement ; mais cette fraction grossière peut être liée aux importants effondrements de plafond dont témoigne cette coupe plutôt qu’à un phénomène contemporain de gel‑dégel. Dans ce cas, le phénomène serait en accord avec mes conclusions, présentées plus haut, sur la relation entre les éboulis grossiers et les effondrements de plafond, comme le montre l’exemple de l’éboulis 3‑4 : jaune de l’abri Pataud.

110À Laugerie‑Haute : Ouest, la couche 21 et surtout la couche 22 révèlent des conditions parallèles à celle de Est : 39, bien qu’elles ne soient pas identiques. Les éboulis sont moins nombreux et plus petits, on note une certaine diminution des éclats de gel, un pic bien marqué de l’émoussé et de la porosité et une diminution de la montmorillonite, entre autres paramètres.

111En résumé, la sédimentation de Laugerie‑Haute commence dans un environnement froid avec des éboulis grossiers, mais cela est bientôt suivi d’une amélioration dont l’intensité est nettement inférieure à celle de l’amélioration qui est généralement associée à la phase VII du Périgord. Bien que Laville et ses collègues prétendent le contraire (Laville et al. 1980 : 265), les plus anciens niveaux du Périgordien VI à Laugerie‑Haute sont donc antérieurs à cet épisode plus doux.

112Un dernier point de comparaison entre l’abri Pataud et Laugerie‑Haute complète les parallèles entre leurs séquences sédimentaires. Laville reconnaît une oscillation plus douce et humide dans les couches 16 et 17 de Laugerie‑Haute : Ouest et les couches 33‑35 de Laugerie‑Haute : Est, et les prend comme base de sa phase IX du Périgord (Laville 1975 : 378‑379, tabl. V). Cette oscillation est également confirmée par les analyses de Texier sur le Malpas (Laville 1975 : 320‑321), mais n’avait pas été reconnue à l’abri Pataud en 1975. Comme je l’ai dit dans la première partie de ce chapitre, je pense à présent que l’on peut effectivement identifier un épisode doux mineur dans les sédiments de Pataud, à savoir dans la strate géologique a2 qui se situe au milieu de l’éboulis 1‑2. On peut identifier cet épisode dans deux colonnes d’échantillons différentes, les échantillons AP 5‑4, et 7‑4, qui présentent une nette diminution de fragments de roche, une légère augmentation de l’émoussé et de la porosité, et un net contraste de couleurs avec les couches sous– et sus‑jacentes. En fait, cet épisode d’altération peut être plus facilement retracé à l’abri Pataud qu’à Laugerie‑Haute ; peut‑être est‑ce une fois encore dû à des vitesses de sédimentation différentes. La séquence qui va du Périgordien VI au Protosolutréen est à peu près trois fois plus épaisse à Pataud qu’à Laugerie‑Haute : Est. En tout état de cause, les preuves d’un épisode d’altération net dans les couches 16 et 17 de Laugerie‑Haute : Ouest ne sont pas très frappantes. Le témoignage de Laugerie‑Haute : Est pose plus de problèmes, toujours à cause de la méthode d’échantillonnage de Laville sur ce site. La phase IX est assimilée aux couches 33, 34 et 35. Or les couches 33 et 34 n’ont pas été retrouvées et donc pas été échantillonnées par Laville et la couche 35 fut représentée par un seul échantillon qui comprenait également les couches 36 et 37 (échantillon 14 de Laville) (Laville 1964 : 33). Les sédiments des couches 36 et 37 représentés par l’échantillon 14 sont caractérisés comme froids et secs (phase VIII cf. Laville 1975 : 378‑379, tabl. V), mais la couche 35, représentée par le même échantillon, est incluse dans la phase IX « plus douce et humide ». Aucune explication claire n’est donnée sur ce procédé, mais il est apparemment lié à l’observation (non documentée par des analyses publiées) de la texture plus argileuse des couches 33‑35, ainsi qu’à la preuve d’une augmentation de 20 % des pollens d’arbre dans ces niveaux (Laville 1975 : 314).

113En conclusion, j’ai examiné dans ce chapitre les résultats sédimentologiques de toutes les principales localités que Laville et ses collaborateurs incluent dans « les gisements du groupe II » (Laville et al. 1980). Pour plus de concision, je n’ai pas parlé des séquences plus courtes du Piage, de Caminade Est et de Maldidier. Le gisement du Roc de Combe semble s’accorder avec les phases climatiques de Laville, mais son analyse a été compliquée par les particularités du substratum rocheux qui rendaient nulles et non avenues, ou même trompeuses, certaines techniques d’analyse (Laville 1975 : 224). Les conclusions que je tire dans ce chapitre sont représentées en diagramme à la figure 10, où l’on peut voir que les corrections majeures concernent la partie supérieure de la séquence de Pataud et la base de celle de Laugerie‑Haute. À partir d’un réexamen des données d’origine, l’éboulis 3‑4 : rouge ainsi que le niveau 4 de Pataud s’accordent beaucoup plus aisément avec les schémas de sédimentation et d’altération d’autres sites que Laville assimile à sa phase VII, ou l’oscillation de Tursac. À son tour, l’altération plus faible de la partie inférieure de l’éboulis 2‑3 à Pataud concorde avec celle de la partie inférieure, mais non de base, de Laugerie‑Haute. Ces deux gisements semblent témoigner d’un épisode doux compris dans la phase VIII de Laville, qui demeure cependant froide et sèche. L’autre correction importante concerne le Trou de la Chèvre où l’altération relativement importante de la couche 7 semble concorder mieux avec le schéma régional si elle est placée dans la phase V du Périgord. Enfin, une correction mineure suggère que les couches les plus anciennes de Pataud n’ont pas commencé à s’accumuler durant la phase I de Laville ; aucune trace de conditions même légèrement plus douces, liées à l’instabilité climatique de la phase I, n’a été trouvée dans ces sédiments de l’abri Pataud.