3.1 Le contexte géologique et géomorphologique

1Les observations stratigraphiques permettent de replacer les occupations magdaléniennes de Marolles/Le Grand Canton dans le contexte plus général de l’évolution du fond de vallée au Tardiglaciaire.

3.1.1 Le contexte géologique

2Une nappe alluviale ancienne (Fx) de l’Yonne, épaisse par endroits de 6 m, est installée sur un bed‑rock crayeux entre 49 et 48 m ngf. L’ensemble a été profondément remanié par des phénomènes de géliturbation. Aucun sol interglaciaire remanié n’a été observé dans cette séquence alluviale qui serait donc postérieure à l’Eemien.

3L’Yonne et la Seine se sont enfoncées profondément de 5 m creusant un bed‑rock entre 45 et 46 m ngf à une période antérieure à l’arrivée des Magdaléniens (avant le Bölling ?), constituant l’interfluve actuel. La zone de confluence au niveau de Montereau‑Faut‑Yonne est alors dominée par les apports sédimentaires de l’Yonne. Les deux rivières accumulent la nappe de fond (Fy) de la vallée actuelle sur plus de 5 m d’épaisseur. La phase finale de l’accumulation sédimentaire de cette nappe de fond Fy correspond à des dépôts effectués dans un système de chenaux tressés à colmatage sableux et présentant des barres graveleuses. Durant cette phase, l’Yonne déborde largement sur l’interfluve par l’intermédiaire de chenaux creusés dans les cuvettes laissées entre les buttes et découpe profondément les bords de la terrasse Fx le long de la Seine.

4Ces dépressions ont été comblées dans un premier temps par des sables et des sables limoneux entre 49 m et 52 m ngf. Les zones hors d’eau ont permis la mise en place d’un sol tassé gris. Ce sol a conservé les éléments d’une première installation magdalénienne (niveau inférieur). Une seconde phase d’érosion a emprunté les chenaux précédents. Elle a été suivie de dépôts limono‑sableux jaunes et bruns correspondant aux secondes occupations (niveau supérieur). Les Paléolithiques se sont installés à la fois sur les bords et au fond des cuvettes les moins profondes. Des zones plus basses, recouvertes plus souvent par des inondations, présentent de plus fortes accumulations de sables et une absence totale d’occupation paléolithique.

3.1.2 Le contexte stratigraphique

5Au printemps 1990, la première phase de fouille (secteur 1) a permis la réalisation de relevés de coupes et de sondages à la tarière sur le site, associés à une étude paléoenvironnementale avec des analyses malacologiques et palynologiques (Rieu et al. 1990). En décembre 1990, une phase préparatoire à la deuxième phase de fouille a été mise en place au niveau de l’échangeur. Les tariérages à main ont révélé des cuvettes de limons brun‑rouge, analogues à celles du secteur 1, susceptibles d’avoir préservé le matériel archéologique (Alix, Deloze 1990). La campagne de fouille de l’automne 1991 s’est accompagnée du relevé de cinq tranchées profondes (fig. 6). Ces cinq tranchées ont été réalisées dans trois cuvettes différentes : la tranchée 085 au niveau de la première cuvette fouillée au printemps 1990 (secteur 1), les tranchées 100 et 107, perpendiculaires l’une à l’autre, qui recoupent une même cuvette placée très au nord (secteur 3) et les tranchées 115 et 134 dans une dernière vaste cuvette où ont été découverts les foyers (secteur 2). Des prélèvements malacologiques, micromorphologiques et palynologiques ont été réalisés en colonne sur ces coupes.

6Parmi l’ensemble des relevés stratigraphiques effectués, deux tranchées, 085 et 134, situées respectivement au niveau de la première et de la deuxième zone de fouille seront décrites (Rien et al. 1990 ; Alix et al. 1992).

Tranchée 085 (secteur 1) fig. 7a

7La partie sommitale incomplète correspond à la surface de décapage. Le relevé stratigraphique permet de distinguer cinq couches, du bas vers le haut, sur une épaisseur maximale de 2,5 m.

8Couche 8 – Épais ensemble de dépôts grossiers (graviers et sables lités) fortement affectés par la géliturbation qui crée une topographie en cuvettes et buttes. Une phase érosive tronque en partie les derniers dépôts dans les creux à une altitude de 51,4 m ngf.

9Couche 7 – Mise en place sur la microtopographie locale de limons sableux suivie d’une deuxième phase érosive.

10Couche 5 – Niveaux d’accumulation de carbonates résultant de l’évolution pédologique des niveaux sus‑jacents.

11Couche 2 – Limons sableux et cailloutis de colluvion, installés au sein de la cuvette et recouvrant uniformément les dépôts, sauf la butte émergeant dans la partie nord de la tranchée. Ils contiennent les éléments correspondant au niveau supérieur (et principal) du Magdalénien. Un sol brun lessivé s’est développé sur cette couche lors de l’Holocène.

12Couche 1 – Horizon humifère actuel Ap. (53,5 m ngf).

Tranchée 134 (secteur 2) FIG. 7b

13Les dépôts identifiés dans cette tranchée 134 sur une épaisseur maximale de 3,2 m peuvent être subdivises en dix couches.

14Couche 10 – Injections de craie liées à la géliturbation remontant jusqu’à une altitude de 51,16 m ngf, le toit du substratum ayant été repéré à 46 m ngf.

15Couche 9 – Argiles de décalcification.

16Couche 8 – Dépôts lités de graviers et sables fortement géliturbés conduisant à l’apparition de buttes et de dépressions. Une phase d’érosion reprend ces dépôts en creusant une cuvette d’au moins 2 m de profondeur à 50,7 m ngf.

17Couche 7 – Dépôts brun‑jaune évoluant des sables graveleux aux limons, d’un bord à l’autre de la cuvette, qui seront recreusés asymétriquement par une deuxième phase érosive.

18Couche 6 – Sur les bordures de la cuvette, suffisamment préservées de l’érosion axiale, se met en place une formation limoneuse très calcitée et tassée de couleur grise et épaisse de 20 cm, dans laquelle ont été rencontrés les résidus d’un niveau inférieur d’une occupation magdalénienne.

19Couches 3, 4 et 5 – Sur cette phase érosive, s’étalent alors sur 10 à 20 cm d’épaisseur des limons sableux jaunes sur les bords de la cuvette (couche 3). Ces limons sableux présentent un horizon argileux brun (couche 4) et hydromorphe, localisé au fond de la cuvette qui surmonte un sol brun lessivé, à horizon calcique (couche 5). C’est dans cet ensemble, au fond de la cuvette et sur ses bordures, qu’a été fossilisé le niveau archéologique supérieur du Magdalénien, fouillé sur la plus grande superficie.

20Couches 2 et 2b – La cuvette est ensuite totalement comblée par un ensemble de limons bruns sur presque 2 m d’épaisseur. Dans sa partie inférieure, cet ensemble présente un horizon plus foncé légèrement argileux (couche 2b). Des éléments lithiques magdaléniens ont été trouvés sur toute l’épaisseur de ces dépôts.

21Couche 1 – Limons brun‑gris humifères Ap. recouvrant le tout. Cet horizon humifère de surface présente une épaisseur de 60 cm au centre de la cuvette. La surface actuelle est à une altitude de 53,40 m ngf.

Analyse micromorphologique de la coupe CP078‑T134

22L’analyse micromorphologique a été réalisée à partir d’une colonne de prélèvement (CP078) située sur la moitié sud de la tranchée T134. Cette tranchée, longue de 39,5 m, traverse l’une des cuvettes qui a fait l’objet d’une fouille systématique du niveau archéologique principal : le secteur 2.

23Les blocs micromorphologiques étudiés ont été réalisés à travers cette stratigraphie depuis la surface jusqu’à la base de la couche de limon jaune 3‑4 (fig. 7b, fig. 8). Les lames micromorphologiques M1, M2, M3 et M4 appartiennent à la couche 1 de limon brun‑gris Ap. Les lames M5, M6, M7, M8, M9 et M9b concernent les limons bruns 2 et brun foncé 2b, les lames M9b et M10 correspondent à la couche de limon jaune 3‑4. La lame M10 et M9b se rapporte au niveau archéologique qui a été fouillé à proximité.

24Certains éléments ont été comptés lame par lame (fig. 8) : les quartz de diamètre supérieur à 1 mm, les fragments de charbons de bois, les coquilles entières et vides de la malacofaune et les monocristaux sphériques de calcite. Les autres traits et figures micromorphologiques sont assez peu nombreux et seules leur absence ou leur présence sont indiquées.

25Globalement, les sédiments sont tous très sableux. Ils sont constitués en très grande majorité de quartz associés à des grains de roches philiteuses et à des feldspaths. On note aussi la présence de graviers de silex plus ou moins altérés et de grès quartzeux légèrement ferrugineux. Cet ensemble pétrographique correspond aux observations de terrain qui avaient conduit à identifier l’Yonne comme origine des apports alluviaux de la nappe sous‑jacente.

26L’analyse micromorphologique permet de montrer la nette différence granulométrique entre la couche de limons jaunes (M10 et M9B) et les limons bruns, beaucoup plus grossiers, qui la surmontent. À l’intérieur de ces deux ensembles, des différences se font jour. L’interface entre la couche archéologique contenue dans les limons jaunes et les limons bruns contient très nettement moins de grains grossiers que toutes les autres couches. Des passées sableuses s’observent sur toute la hauteur des limons bruns. L’horizon brun‑gris humifère de surface est très légèrement moins grossier que les limons bruns sous‑jacents.

27L’ensemble de ces sédiments est extrêmement bioturbé. Du haut en bas du profil, les macrobiotubes de vers de terre, leurs excréments, les racines de la végétation, présents partout, ont énormément remanié sur place le sédiment. Tous les dépôts présentent une structure chenalisée à l’exception des trente premiers centimètres, en surface du profil, à structure prismatique et fracturée.

● Les limons jaunes : couches 3‑4, lames M10 et M9B

28Les limons jaunes sont constitués d’un sédiment limono‑sableux dont le fond matriciel est un limon carbonaté. La présence d’agrégats de limons carbonatés très tassés et compacts laisse supposer que l’horizon carbonaté gris et compact sous‑jacent (couche 6) a été remanié au moment du dépôt des limons jaunes. Les deux lames contiennent du matériel archéologique, un os long pour la lame M10 et un éclat de silex pour la lame M9B ; un seul charbon de bois a pu être observé. Le fragment osseux est redressé à la verticale et très nettement attaqué par la faune du sol. Cette activité biologique est confirmée par la présence de nombreux monocristaux de calcite et de coquilles de malacofaune. Les deux lames contiennent aussi des limons bruns non carbonatés sous forme de remplissage de mégachenaux de bioturbation.

29Ces limons jaunes présentent des précipitations carbonatées de trois types : précipitations sous forme de pseudomorphoses racinaires de calcite très abondantes, mais qui ne se retrouvent pas dans les sédiments sus‑jacents ; précipitations constituées de grains homométriques de sparite regroupés en petits amas (ces concrétions s’observent aussi dans les limons bruns sus‑jacents mais en très faible quantité) ; précipitations de calcite sous forme de revêtements (calcitane) qui se poursuivent dans la partie inférieure des limons bruns.

30L’analyse permet de montrer que l’horizon gris tassé, sous‑jacent à la couche jaune, est constitué de limons très fins, carbonatés à structure massive. Cet horizon, qui contient le niveau archéologique inférieur, a bien été érodé et remanié au moment de la mise en place des limons jaunes. Il n’y a pas de continuité sédimentaire entre les deux niveaux archéologiques, et l’induration carbonatée de l’horizon gris est antérieure à la couche de limons jaunes.

31Les limons jaunes ont été constitués par un apport de sédiments un peu plus sableux mélangés à des sédiments sous‑jacents. Ces sédiments ont subi plusieurs phases de bioturbation et de pédogenèse. Une première phase, associant les pseudomorphoses racinaires de calcite, les grains de sparites, les monocristaux de calcite et les coquilles entières de malacofaune, correspond au moment de la seconde occupation magdalénienne (niveau supérieur), avant la mise en place des limons bruns ; une deuxième phase correspond à la bioturbation des éléments archéologiques et à la présence des méga‑bio‑tubes comblés de limons bruns ; enfin, une troisième phase est caractérisée par la mise en place d’un horizon calcique issu du lessivage de surface des limons bruns.

● Les limons brun foncé : couche 2b, lames M9B, M9 et M8

32Les limons qui se mettent en place par‑dessus les limons jaunes sont très nettement plus sableux. Leur fond plasmique n’est pas carbonaté. La présence de nombreux petits agrégats sphériques de limons jaunes dans la partie inférieure des limons bruns (couche 2b) semble indiquer que ces sédiments se sont mis en place par colluvion et érosion des limons jaunes sous‑jacents. Une différence importante s’observe en revanche entre les limons bruns à la base du profil correspondant à la couche 2b et le reste des limons bruns par la présence d’argilanes brun‑rouge. Uniquement présents à la base du profil, ces argilanes sont malaxés dans le fond plasmique et forment, par endroits, des arrangements plasmiques lités et croisés. Ils constituent un horizon argilique. Les limons bruns sus‑jacents ne contiendront plus que des micropapules d’argilane dispersées dans le fond plasmique. Cet horizon argilique correspond aussi à une augmentation du nombre de charbons de bois, des coquilles de malacofaune et des monocristaux de calcite et à une bioturbation importante. La couche 2b correspondrait alors à un sol brun lessivé et anthropisé à horizon argilique de type interglaciaire tempéré. La présence de quelques revêtements sableux pourrait indiquer un début de dégradation du couvert végétal. Ce niveau pourrait être un sol atlantique enterré sous les colluvions de limons bruns plus récents.

● Les limons bruns : couche 2, lames M7, M6 et M5

33Les limons bruns suivants ont une granulométrie tout à fait semblable aux limons brun foncé précédents. En revanche, ils ne contiennent plus du tout de revêtements argileux et les petits agrégats de limons jaunes ont, eux aussi, pratiquement disparu. Ces limons bruns sont des colluvions de sol. Ils montrent que les limons jaunes et les dépôts alluviaux sous‑jacents n’étaient pas encore atteints par ces remaniements, et qu’ils étaient probablement protégés par la présence, sur toute la surface du site, du sol atlantique.

34L’augmentation du nombre de charbons de bois, de coquilles et des monocristaux de calcite correspond à la bioturbation des sols des niveaux sus‑jacents et à une anthropisation.

● Les limons brun‑gris Ap : couche 1, lames M4, M3, M2 et M1

35Les limons de ce niveau contiennent légèrement moins de sables grossiers que les précédents limons bruns. La réapparition des petits agrégats de limons jaunes témoigne de la mise à nu des sédiments de la nappe alluviale et des limons jaunes. On note la présence dans la lame 2, à 30 cm sous le sol actuel, de morceaux de plâtre confirmant l’âge historique de cette partie du profil. L’analyse micromorphologique montre parfaitement que cet horizon gris de surface est en fait constitué de deux sols humifères superposés. Deux niveaux de forte bioturbation se distinguent, correspondant à deux niveaux à forte densité de monocristaux de calcite et à nombreux fragments de charbons de bois. Le niveau le plus profond est le seul à contenir un grand nombre de coquilles entières de malacofaune. L’absence de ces dernières dans la partie superficielle du profil témoigne des pratiques agricoles modernes détruisant cette faune. En profondeur, dans les limons bruns, les quelques revêtements silteux bruns témoignent d’une légère dégradation texturale qui reste très limitée.

● Conclusion micromorphologique

36En conclusion, le profil révèle un petit nombre d’événements sédimentaires et pédologiques. Aucun ne correspond à des conditions périglaciaires et aucun trait lié au gel du sol n’a été perçu sur ces sédiments. Il n’y a pas de continuité sédimentaire entre les limons contenant le niveau archéologique inférieur et ceux du niveau supérieur, pas plus qu’entre les limons jaunes contenant ce niveau archéologique supérieur et les limons bruns sus‑jacents. Il y a bien une phase d’érosion et peut‑être une lacune temporelle entre ces deux derniers niveaux. Il est donc possible que le niveau archéologique supérieur puisse ne pas être de la fin du Tardiglaciaire ; cela voudrait dire, toutefois, que le Dryas n’a laissé aucune trace de froid sur ces sédiments.

37La base des limons bruns correspond à un sol brun lessivé, installé sur des colluvions sableuses qu’il est possible d’attribuer à l’Atlantique. Cet ensemble montre qu’à l’époque, le relief de la terrasse restait encore très accentué. Ce n’est qu’au cours des périodes protohistoriques et historiques qu’est intervenu l’arasement général du site. Les traits d’une dégradation texturale liée à une mise en culture ne sont pas très développés.

3.1.3 Synthèse stratigraphique

38L’étude stratigraphique des cinq tranchées réalisées à l’automne 1991, dont deux sont décrites ici, a permis d’individualiser cinq grands ensembles sédimentaires distincts, retrouvés quasiment tous dans les trois « cuvettes » ou « dépressions » étudiées (tabl. i).

39L’ensemble V, à la base, correspond aux injections du substratum crayeux du Campanien supérieur, très altéré et accompagné d’une auréole d’argiles brunes de décalcification. Ces formations ont été remontées au travers des deux ensembles sédimentaires sus‑jacents par d’intenses phénomènes de géliturbation : le toit du substratum a été repéré à 46 m ngf, alors que les injections de craie ont été rencontrées jusqu’à 51,16 m ngf. Cet ensemble sédimentaire V n’a été observé qu’au niveau de la tranchée 134, mais il souligne tout particulièrement l’ampleur prise par les phénomènes de géliturbation dans les sédiments de la série stratigraphique du Grand Canton.

40L’ensemble IV a été observé dans les cinq tranchées étudiées et sur l’ensemble du secteur de Saint‑Donain (fouilles néolithiques, protohistoriques et médiévales). Il s’agit de la nappe alluviale de l’Yonne représentée par des dépôts plus ou moins grossiers, allant des graviers et galets aux argiles litées en passant par les sables. On note une tendance de moins en moins grossière et de plus en plus fine du bas vers le haut de cette nappe alluviale. Le toit de cette dernière apparaît jusqu’à une altitude voisine de 51 à 52 m ngf, ce qui donne une épaisseur de 5 à 6 m pour l’ensemble de la nappe alluviale, selon les endroits. Le gel a aussi fortement affecté ces dépôts, comme en témoigne la présence de figures de géliturbation et du feuilletage des niveaux argileux.

41Ces dépôts alluviaux se sont mis en place, surtout les plus grossiers, en système anastomosé avec développement de buttes et de dépressions. Les sables et limons lités du sommet de la nappe témoignent d’une baisse de compétence dans le régime fluviatile avec peut‑être passage à un système méandriforme. Ces dépôts plus fins ont légèrement nivelé la nappe à son sommet. Une phase érosive terminale tronque légèrement en surface les derniers dépôts de l’ensemble IV, faisant apparaître peu à peu ce relief particulier du secteur de Saint‑Donain, avec une succession de zones hautes et de dépressions chenalisées.

42L’ensemble III correspond à des dépôts limoneux de teinte brun‑jaune dont la granulométrie varie légèrement selon les tranchées. Dans la tranchée 134, pour la même cuvette chenalisée, on remarque du sud au nord le passage d’une granulométrie sableuse hétérométrique à une granulométrie de plus en plus fine à tendance limoneuse légèrement lœssique. À l’extrémité est de la tranchée 115 (perpendiculaire à la tranchée 134), ce type de dépôts est plus franchement sableux et n’apparaît que sous la forme d’un dépôt en langue, ce qui sous‑entend que cet ensemble III n’a pas été déposé partout et/ou a pu être érodé par la suite. Ce même phénomène a été observé dans la tranchée 085 où les limons sableux jaunes ne sont présents que sur la butte nord et sur son flanc exposé au sud. Ce fait aurait tendance à suggérer une mise en place et un écoulement dans le sens S‑N, du moins à cet endroit. La petite composante lœssique rencontrée dans la tranchée 134 implique des mises en eau épisodiques, les phases sèches s’avérant peu à peu suffisamment longues pour permettre le développement de sols essentiellement sur les bordures nord et sud de la cuvette chenalisée. L’évolution pédologique de ces dépôts limono‑sableux en sols a donc été possible, de même que l’installation des Magdaléniens sur les points hauts. En témoignent les résidus du niveau archéologique inférieur, attribué au Magdalénien, représentés par des éléments lithiques et osseux sur les bordures de la structure en cuvette chenalisée. Comme les dépôts sous‑jacents, l’ensemble III a subi les effets du gel. Une nouvelle phase érosive a tronqué cet ensemble III de dépôts limono‑sableux brun‑jaune tout en conservant la structure préexistante.

43L’ensemble sédimentaire II correspond, macroscopiquement, à une deuxième phase de dépôts limono‑sableux de teinte brun‑jaune (tranchées 115 et 134) apparaissant le plus souvent avec une teinte brun‑rouge résultant de l’évolution pédologique ultérieure. Ces dépôts ont régulièrement rempli les structures en cuvettes chenalisées. La stratigraphie semble continue, mais au fond de la cuvette, est apparu le niveau supérieur du Magdalénien (niveau principal) caractérisé par de nombreux éléments lithiques et osseux, mais aussi des foyers. Ces derniers impliquent une installation humaine d’au minimum quelques jours dans la cuvette, et donc un arrêt des dépôts durant cette période, qui n’est pas marqué dans la stratigraphie visible à l’œil nu, au contraire de l’analyse micromorphologique qui révèle une coupure stratigraphique nette. Dans la partie sommitale de ces limons sableux, est apparu aussi par endroits, dans d’autres cuvettes, un dépôt néolithique développé au sein d’un niveau de teinte plus noire observé dans les tranchées 115 et 134.

44L’évolution pédologique de cet ensemble II est, en revanche, clairement marquée dans la stratigraphie des cuvettes, et plus particulièrement dans celle de la tranchée 134. Dans toutes les cuvettes, il y a eu développement d’un sol brun‑rouge lessivé, sur la totalité des limons sableux brun‑jaune (tranchées 085‑107‑100) ou sur seulement la partie sommitale de ces derniers (tranchées 115‑134). Sous la base des dépôts de l’ensemble II, apparaît l’horizon d’accumulation CaC0₃ ; au centre et au fond de la cuvette se développe l’horizon argilique Bt qui a lui‑même conduit à la formation, juste au‑dessus, d’un horizon gris‑vert lessivé réduit, dû à la stagnation d’eau au‑dessus de l’horizon argileux. Ces différents horizons pédologiques ont surtout été observés dans la tranchée 134, les autres tranchées n’ayant permis d’observer que l’horizon d’accumulation CaC0₃.

45L’ensemble I de limons brun‑gris Ap., épais d’une quarantaine de centimètres, se distingue au sommet de la stratigraphie générale du gisement.

3.2 Étude palynologique

46L’étude palynologique s’organise en deux volets qui correspondent aux deux phases d’intervention sur le terrain (Alix et al. 1993).

47Lors de la première fouille réalisée au printemps 1990 (Rieu et al. 1990), trois échantillons ont été prélevés sur le profil 022, correspondant globalement à la tranchée 085 décrite précédemment (cf. Deloze, Krier § 3.1). Ils proviennent de la formation de limon brun‑rouge qui comble la première cuvette mise au jour avec le niveau supérieur du Magdalénien (ensemble sédimentaire II). Les prélèvements 1 et 2 ont été réalisés à proximité des vestiges archéologiques, tandis que l’échantillon 3 s’isole dans une zone stérile en industrie où la formation limoneuse est surmontée d’un cailloutis.

48Lors de la seconde intervention, à l’automne 1991 (Alix et al. 1991), dix échantillons ont été prélevés sur la coupe 134. Deux colonnes ont été réalisées, l’une sur le bord (éch. 1 à 5) et l’autre au fond de la cuvette (éch. 6 à 10). Elles recoupent l’ensemble II, limon brun‑rouge ou jaune‑rouge, contenant le niveau supérieur magdalénien, l’ensemble III, sol gris enfermant le niveau inférieur magdalénien, et l’ensemble IV sableux, sans occupation anthropique.

49À cette diversité de l’échantillonnage (année d’intervention, localisation et formations concernées) s’ajoutent des variantes dans l’intervention palynologique. En effet, si les trois premiers échantillons ont donné lieu à une étude complète, seul un diagnostic a été effectué sur les dix autres. Il consiste en la lecture d’un dixième seulement de la lame et vise à apprécier la fiabilité de l’analyse en tenant compte des concentrations, de la conservation du matériel, de la diversité taxonomique et de l’équilibre des spectres.

3.2.1 Résultats

3.2.1.1 Coupe 022 tabl. ii

50Les trois échantillons correspondent à un limon brun‑rouge, plus foncé pour le prélèvement de base 1 (partie argilique d’accumulation du sol brun lessivé).

51Les concentrations en matériel sporo‑pollinique se sont avérées faibles avec des estimations de 70 (éch. 1) à 500 (éch. 2) pollens par gramme de sédiment sec. Des processus de conservation différentielle sont mis en évidence par l’observation de grains en bon état aux côtés de pollens fortement altérés, parfois indéterminables. La diversité varie de 19 à 21 taxons pour 230 à 249 pollens et spores décomptés, sans qu’une relation directe avec la somme de base puisse être établie.

52Les trois spectres sont largement dominés par les herbacées et plus particulièrement les Cichorioïdées. Celles‑ci représentent de 37 à 70 % du total, largement majoritaires donc devant les Poacées (10 à 28 %). L’écart entre ces deux principaux taxons, moins net dans le premier échantillon (37 et 21 %), est particulièrement accentué dans le second (70 à 9 %). Les Cypéracées représentent ensuite de 3 à 4 % du total, tandis que le reste des herbes, essentiellement des héliophilcs (Artemisia, Galium, Brassicacées, Chenopodiacées, Plantago, Rumex, Urticacées) et quelques steppiques (Helianthemum, Ephedra) est sporadique. L’échantillon 3 s’individualise par l’absence des taxons steppiques et des principales héliophiles mais par la présence de céréales.

53Les fougères, essentiellement représentées par des spores monolètes, varient de 6 à 13 % du total.

54Les pollens d’arbres sont peu abondants (3 à 5 % du total). Le genévrier (Juniperus) est faiblement majoritaire dans les trois spectres. Il devance le bouleau (Betula) et le saule (Salix) dans l’échantillon 1, le pin (Pinus) et le saule dans l’échantillon 2, mais le chêne (Quercus), le noisetier (Corylus) et l’aulne (Alnus) dans l’échantillon 3.

55Des pollens antéquaternaires sont présents dans les trois prélèvements ; ils sont plus abondants dans le premier niveau (8,5 %).

3.2.1.2 Coupe 134 tabl. iii

56La lecture d’un dixième de lame n’a pas permis le décompte d’un seul pollen dans 2 échantillons ; pour les 8 autres, les totaux n’atteignent que 4 à 21 grains. Les concentrations sont donc faibles, toujours inférieures à 500 grains par gramme de sédiment sec ; les fréquences absolues les plus élevées ont été obtenues au sommet de chaque colonne. Le matériel sporo‑pollinique apparaît bien conservé dans ces mêmes niveaux mais, comme dans les autres échantillons, des grains fortement altérés côtoient des pollens en bon état. La diversité taxonomique est non représentative du fait de la faiblesse des sommes de base ; elle apparaît cependant non proportionnelle au total décompté (3 taxons pour 17 pollens comptés et 4 pour 6).

57Les pollens d’arbres sont très rares et en bon état de conservation. Trois genres (Pinus, Alnus, Corylus) ont été individualisés, dont un seul est présent dans deux échantillons. Parmi les herbacées, les Cichorioïdées sont largement majoritaires, parfois même seules présentes, sauf dans 3 échantillons. Les Poacées interviennent ensuite, accompagnées de quelques héliophiles. Aucune steppique n’a été reconnue. En revanche, des fougères figurent dans quelques prélèvements.

3.2.2 Interprétation

58La première étape de notre analyse (coupe 022) nous a permis de déceler des mélanges de cortèges polliniques dans le limon brun‑rouge constituant l’ensemble stratigraphique II Ceux‑ci sont mis en évidence par la présence de grains relictuels (antéquaternaires) et de pollens postglaciaires (céréales), mais les états de conservation différentielle observés sont vraisemblablement significatifs du même phénomène. Les cortèges polliniques regroupent des taxons héliophiles, aussi bien parmi les arbres (Juniperus, Betula, Salix, Pinus) que les herbacées (Artemisia, Galium, Chenopodiacées, Brassicacées, Plantago) et même des steppiques (Ephedra, Helianthemum) dans les prélèvements 1 et 2. L’échantillon 3 s’individualise, en revanche, par la présence de céréales et de taxons plus mésophiles (Quercus, Alnus). Mais les spectres polliniques traduisent surtout une large prédominance des Cichorioïdées. Seules les Poacées connaissent une représentation notable à leurs côtés ; les autres herbes et les arbres sont très effacés. Ce déséquilibre est particulièrement accentué dans le second spectre. Enfin, bien que relevant de divers apports, les concentrations sont très faibles, même si les sédiments sont tous pollinifères. La fréquence absolue la plus élevée, obtenue dans le deuxième spectre, semble relever essentiellement des Cichorioïdées. Cette large prédominance des Cichorioïdées est significative de problèmes de conservation du matériel. En effet, ce type pollinique, plus résistant à l’oxydation, se trouve artificiellement privilégié quand les grains plus fragiles sont détruits par de trop fortes altérations (Havinga 1984).

59Le bilan de cette première approche des limons de l’ensemble II, contenant le niveau magdalénien, s’avère donc négatif. Chacun des échantillons présente, en effet, un caractère nettement limitatif à sa prise en compte pour une interprétation en terme paléoécologique. L’échantillon 1, le plus équilibré et le plus représentatif d’une flore tardiglaciaire, souffre de taux élevés de pollens relictuels. L’échantillon 2 comporte essentiellement des Cichorioïdées et l’échantillon 3 des taxons postglaciaires, témoignant ainsi d’une pollution récente ou d’une non‑contemporanéité avec les vestiges magdaléniens.

60Le diagnostic réalisé dans un second temps traduit également un phénomène de conservation différentielle qui peut éventuellement relever de mélanges de cortèges d’époques différentes ; l’absence de pollen antéquaternaire pouvant être liée à la faiblesse des sommes de base. Les Cichorioïdées constituent là aussi l’essentiel des stocks polliniques avec les Poacées. Les taxons héliophiles ou steppiques, caractéristiques du Tardiglaciaire, sont absents mais, en revanche, les ligneux ont un caractère plus mésophile (Alnus, Corylus). On note donc une certaine ressemblance entre les résultats de la coupe 134 et l’échantillon 3 du profil 022.

61Toutes les données polliniques acquises à Marolles se révèlent donc non fiables, mais les résultats diffèrent en fonction de la localisation de l’échantillonnage. Ainsi, l’ensemble stratigraphique II, principalement étudié (8 éch.), comprend des ligneux mésophiles (Alnus, Corylus, Quercus, Ilex) et même des céréales dans six des prélèvements (coupe 134 et éch. 3 de 022) alors que les deux autres spectres de la coupe 022 sont plus représentatifs d’une végétation tardiglaciaire avec la présence de Juniperus, Betula, Salix, Ephedra, Helianthemum, Artemisia. Ces variantes de l’enregistrement pollinique dans une même formation sedimentaire sont significatives d’une pollution postérieure à la mise en place des dépôts. Cette interprétation est confortée par l’observation de processus de conservation différentielle et l’enregistrement de meilleures concentrations dans les niveaux supérieurs de la coupe 134. Des cortèges polliniques récents se sont vraisemblablement juxtaposés aux stocks anciens lors des bioturbations, mises en évidence par la micromorphologie (cf. Deloze, Krier § 3.1.). Cette pollution ne constitue pas la seule réserve à la fiabilité des résultats puisque des mélanges avec des pollens antequaternaires ont également été observés ; ce matériel résiduel provient vraisemblablement de la reprise de sédiments plus anciens lors de la mise en place des limons. Enfin, les faibles concentrations en pollens et spores comme la surreprésentation des Cichorioïdées soulignent la mauvaise conservation des stocks polliniques. Aucune interprétation paléoécologique ou chronostratigraphique ne peut être proposée sur la base de ces résultats.

3.2.3 Conclusion

62Comme pour les autres gisements magdaléniens du Bassin parisien (Leroyer 1994a), l’étude palynologique de Marolles, bien que concernant des formations sédimentaires variées, se révèle négative. Aucune interprétation paléoécologique fiable ne pouvant être proposée, le cadre végétal dans lequel vécurent les Magdaléniens nous reste inconnu.

63Des informations sur le paysage contemporain sont, néanmoins, fournies par les analyses polliniques de séquences organiques et humides de la région. En effet, la principale occupation magdalénienne de Marolles est datée par le radiocarbone de 12 650 ± 130 BP (OxA 3138), âge qui autorise son rattachement au Bölling. Si la documentation sur le Tardiglaciaire du centre du Bassin parisien s’est considérablement enrichie ces dernières années, les références polliniques régionales restent rares pour le Bölling (Pastre et al. à paraître). Seules cinq séquences permettent d’appréhender le paysage végétal durant ce réchauffement. Aux analyses déjà anciennes de l’Archet (Jalut 1967) et de Coizard‑Joches (Van Zeist, Van der Spoel‑Walvius 1980) s’ajoutent les études plus récentes de Saint‑Pouange (Leroyer 1997), de Bazochcs‑Lès‑Bray (Leroyer, Allenet 1999) et du marais de Sacy (Pastre et al. à paraître).

64Ces études, réalisées entre 1967 et 1999, se réfèrent à divers systèmes de zonation et ne bénéficient que de quelques calages radiocarbones. De surcroît, à l’exception du profil de Bazoches, situé en Bassée, les autres séquences sont géographiquement éloignées de l’interfluve Seine‑Yonne. Les informations fournies sont donc inégales mais elles tendent vers des interprétations paléoécologiques assez similaires. Durant le Bölling, dans le centre du Bassin parisien, le milieu apparaît encore ouvert avec des boisements clairs à genévriers, bouleaux et saules qui alternent avec des zones herbacées à connotation steppique.

65À Bazoches, à quelques dizaines de kilomètres seulement de Marolles, la base du diagramme pollinique traduit la prédominance du genévrier et du bouleau devant le saule tandis que le pin présente une courbe très basse. Le cortège d’herbacées héliophiles (Artemisia, Rumex, Plantago, Galium, Urticacées, Chénopodiacées) est assez important et comprend Helianthemum, Thalictrum et Sanguisorba minor en taux non négligeables. Ces cortèges sont légèrement antérieurs à 12400 + 130 BP (Gif 11 097) ; ils constituent donc une référence paléoenvironnementale assez solide pour les occupations humaines de Marolles.

3.3 Analyse malacologique

66Les limons qui renferment les vestiges d’occupation magdaléniens au Grand Canton sont pauvres en mollusques continentaux fossiles, comme c’est souvent le cas des alluvions tardiglaciaires dans le centre du Bassin parisien (Rodriguez 1991 1994). Ceci tient probablement à des paléoconditions de vie difficiles, ayant amené le maintien de faunes réduites, mais aussi à une mauvaise conservation post mortem des tests.

67L’étude de ces mollusques trop peu nombreux ne permet pas de dresser une reconstitution fidèle des conditions environnementales lors du passage des Paléolithiques. Cependant, la nature des taxons rencontrés conduit à s’interroger sur la période de fréquentation du site.

3.3.1 Les prélèvements malacologiques

68Dès la première phase de fouille, une analyse malacologique a été réalisée (Rieu et al. 1990 ; Rodriguez 1991). Elle fut reprise lors de l’ouverture du deuxième secteur (Alix et al. 1992).

Secteur 1

69Sept échantillons de 20 1 de sédiment ont été recueillis. Ils correspondent :
– d’une part, à une colonne stratigraphique dégagée en U‑7‑ 8 présentant, à la base, des limons sableux jaunes (couche 7, prél. 5 et 4), puis un limon brun‑rouge (couche 2, prél. 2 et 3) et, en position supérieure, un horizon humifère Ap (couche 1, prél. 1) ;
– d’autre part, à la fouille du niveau archéologique, en RV‑10 (prél. 6) et en CD‑9 (prél. 7).

Secteur 2

70Cinq échantillons de 30 1 ont été recueillis sur la coupe 134 : ils correspondent aux couches 2 (prél. 8 et 9), 4 (prél. 10), et 7 (prél. 11 et 12).

Résultats

71Hormis dans l’horizon humifère, l’espèce Caecilioïdes acicula Müller ne peut être prise en compte puisqu’elle serait apparue tardivement dans le Bassin parisien. Sa présence est due à un habitat hypogé exceptionnellement profond.

72Les malacofaunes les plus riches proviennent de l’horizon humifère (couche 1) et des limons sableux bruns supérieurs (couche 2) du secteur 1. La couche 1 et le sommet de la couche 2 (prél. 2), associés à des vestiges néolithiques, ont livré une faune de climat tempéré, de terrain découvert sec, correspondant aux conditions postglaciaires (tabl. iv).

73Dans les deux secteurs (tabl. iv et v), l’interprétation climatique des faunes associées aux vestiges magdaléniens (couches 2 à 4) est rendue difficile par des populations réduites et un aspect fragmenté ou corrodé des coquilles (prél. 3, 8, 9 et 10). Toutefois, il faut noter la présence de taxons steppiques (Helicella sp., Candidula unifasciata Poiret, Chondrula tridens Müller…) et d’espèces semi‑forestières (Cepaea sp., Pomatias elegans Linné…) qui confèrent à ces faunes un caractère tempéré évoquant les faunes sus‑jacentes.

74En revanche, un échantillon recueilli lors de la fouille du sol archéologique du secteur 1 (tabl. iv, prél. 6) se singularise par un plus grand nombre de coquilles qui permet de bien définir une association de période tempérée. Cette faune diffère de celles rencontrées au sommet de la séquence, attribuées au Postglaciaire, par la présence d’une forte composante semi‑forestière (22 %) et de plusieurs taxons aquatiques et semi‑aquatiques. Cette association correspond à une prairie riveraine buissonneuse et humide. Les mollusques d’eau douce (Anisus leucostomus Millet, Limnaea palustris Linné et Limnaea truncatula Linné, Armiger crista Linné) et palustres (Vallonia enniensis Gredler, Succinea putris Linné) traduisent une zone de battement du niveau des eaux, soumise à des assèchements temporaires.

75L’horizon inférieur (couche 7), ne présentant pas d’éléments d’industrie, a livré des faunes résiduelles (prél. 4, 5, 11 et 12) proches de celles associées aux vestiges magdaléniens.

3.3.2 Discussion sur les faunes associées à l’occupation magdalénienne

76Les malacofaunes associées aux vestiges magdaléniens du Grand Canton, bien que très pauvres, conservent néanmoins un caractère tempéré. Faut‑il les attribuer au Tardiglaciaire ou les replacer au Postglaciaire ?

77Si l’on considère la profondeur parfois importante des horizons dont ont été extraites ces faunes, il semble difficile de concevoir une pollution depuis les horizons supérieurs. Par ailleurs, l’aspect en place des vestiges archéologiques s’oppose à l’idée d’un bouleversement en masse. Il faudrait donc écarter l’hypothèse de faunes postglaciaires déplacées du fait de leurs relations stratigraphiques avec l’industrie magdalénienne.

78Si l’on retient une attribution de ces faunes au Tardiglaciaire, du fait de ses rapports avec l’industrie magdalénienne, on peut imaginer l’occupation du site lors d’un épisode interstadiaire : cette hypothèse s’accorderait avec les données ¹⁴C obtenues. Toutefois, la possibilité d’une perturbation des faunes par les crues ou les ruissellements durant le Tardiglaciaire doit être envisagée (mélange d’individus d’âges différents).

3.3.3 Rapports avec d’autres malacofaunes tardiglaciaires du centre du Bassin parisien

79La biostratigraphie des mollusques tardiglaciaires dans le centre du Bassin parisien est encore incomplètement connue et ce sont surtout les épisodes stadiaires de cette période qui sont les mieux documentés.

80Caractéristique de la steppe froide pléniglaciaire, l’association à Pupilla muscorum (Puisségur 1976) se retrouve présente, dans le centre du Bassin parisien, dans des formations datées du Tardiglaciaire (Rodriguez 1991 ; 1994). En rebord des plateaux voisins de la confluence Seine‑Yonne, on rencontre cette association dans la couverture lœssique de Sergines (Turland, Vincent 1973) ou de La Maladrerie (Lautridou 1985). En fond de vallée, elle est associée aux limons des habitats magdaléniens de Pincevent, datés du Dryas II –si l’on adopte le cadre chronostratigraphique utilisé par les archéologues– (Rodriguez 1991 ; 1992 ; 1994 ; Gaucher 1996) et de Marsangy, datés de la transition Dryas II/Alleröd (Puisségur 1978 ; Rodriguez 1991 ; Schmider 1992). Cette association à Pupilla muscorum serait également présente au Dryas III à Etiolles et Pincevent (Rodriguez 1991).

81Face au peu d’éléments de datations (données stratigraphiques, archéologiques, isotopiques...), il est encore difficile de caractériser les malacofaunes tardiglaciaires interstadiaires dans le centre du Bassin parisien (Rodriguez et al. 1991 ; Rodriguez 1994). La seule référence fiable concernant le Magdalénien est donnée par l’étude des limons associés aux sols d’habitats magdaléniens d’Étiolles, datés du Bölling. Elle montre que les associations malacologiques de cette période interstadiaire diffèrent peu de celles que l’on rencontre au Postglaciaire sur ce même site d’Étiolles (Rodriguez 1991 ; 1994). En comparaison, la faune tempérée, très réduite, présente au Grand Canton ne peut être considérée comme un indice chronologique sûr.

82Une faunule de type tempéré, comparable à celle rencontrée au Grand Canton, avait été observée lors d’une première étude d’un site magdalénien très proche, le Tureau des Gardes, sur la même commune de Marolles‑sur‑Seine ; mais une stratigraphie bouleversée n’avait pas permis de l’interpréter de façon satisfaisante (Rodriguez 1991 ; Alix et al. 1993). En revanche, une récente étude a pu mettre en évidence au Tureau des Gardes, au sein d’un niveau magdalénien en place, une faune malacologique pauvre en taxons, mais dont les espèces dominantes –Pupilla muscorum Linné, Vallonia costata Müllier et Trichia hispida Linné– composent une association de type à Pupilla muscorum, très significative de froid (Rodriguez in Gouge et al. 1994). Compte tenu des connaissances actuelles sur le peuplement magdalénien dans le centre du Bassin parisien, cette faune semble indiquer que l’occupation du Tureau des Gardes aurait eu lieu au cours du Dryas II

83La malacologie ne livre pas d’éléments décisifs sur l’environnement magdalénien du Grand Canton mais suggère que les deux sites de Marolles n’ont pas été fréquentés à la même période tardiglaciaire par les Magdaléniens.

3.4 Les datations

84Cinq échantillons d’os recueillis sur les sols archéologiques ont fait l’objet d’une datation par la méthode du ¹⁴C par deux laboratoires, le Research laboratory for Archaeology and the History of Art d’Oxford et le laboratoire des Sciences du climat et de l’environnement (LSCE) de Gif‑sur‑Yvette. En résultat brut ces échantillons donnent les comptages suivants figurant dans le tableau vi.

85Les deux datations ¹⁴C obtenues par accélérateur à Oxford ont été réalisées sur le même échantillon d’os (une phalange de cheval). Un premier résultat sur collagène (OxA‑3139) a donné une date voisine de GIF‑9608. L’année suivante, une date plus récente (OxA‑3671) a été obtenue sur une fraction purifiée de la protéine de l’os, à partir des acides aminés GlyProHyp et GlyProAla. Selon Rupert A. Housley (lettre du 24 juillet 1992), cette seconde date serait plus fiable que la première. Toutefois, ces deux dates paraissant aux archéologues dissemblables, quatre autres échantillons ont été soumis au LSCE de Gif‑sur‑Yvette.

86La datation par la méthode du ¹⁴C (comptage B) des quatre échantillons a été effectuée sur le collagène extrait des ossements par une méthode dérivée de Longin (1971). Les teneurs relatives en collagène étaient similaires pour trois échantillons (GIF‑9606 présentant des valeurs supérieures). La mauvaise qualité de préservation de ces ossements ainsi que les faibles quantités fournies n’ont pas permis d’atteindre une meilleure précision que celle reportée ci‑dessus. Les âges ont été calculés selon Stuiver et Polach (1977) et calibrés avec le programme de Stuiver et Reimer (1993).

87Pour des échantillons qui semblent contemporains lors de la fouille (niveau supérieur), ces âges montrent une très grande dispersion. Les dates sont d’autant plus dispersées quand elles sont calibrées en âge BP, puisqu’elles varient de 15590 (GIF‑9608) à 13100 (GIF‑9609). Parmi les six échantillons, certains ne présentent pas les mêmes qualités de conservation : les deux échantillons d’Oxford recèlent une contamination importante (OxA‑3139 et OxA‑3671), et l’échantillon de Gif (GIF‑9609) ne conservait que peu de collagène et présente donc un risque de pollution accru. Néanmoins, l’effet de ces contaminations est d’entraîner, en général, un rajeunissement des âges d’autant plus important que l’échantillon est ancien. Inversement, si l’on admet que l’âge de OxA‑3671 est correct, cela impliquerait que la contamination résulte d’un apport de carbone dépourvu de ¹⁴C représentant autour de 15 % de la quantité de collagène extraite. Un tel niveau de contamination résiduel paraît peu probable.

88En ne considérant que les échantillons fiables (GIF‑9608, GIF‑9606 et GIF‑9607) il est évident que les os de renne (GIF‑9608) sont nettement plus vieux, environ 1 000 ans en date calibrée (15590 à 14840 Cal BP) que les ossements de cheval des deux autres échantillons (GIF‑9607 et ‑9606 : 14490 à 13740 Cal BP et 14690 à 13850 Cal BP) dont l’âge est pratiquement contemporain bien que GIF‑9606 appartienne au niveau inférieur et GIF‑9607 au niveau supérieur. Les valeurs identiques de ∂¹³C obtenues pour GIF‑9606 et GIF‑9607 sont une indication supplémentaire de leur contemporanéité,

89Si cette différence est significative, cela indiquerait que les présences des faunes de renne et de cheval ne témoignent pas de variations saisonnières dans l’acquisition des espèces chassées. Néanmoins, la période entre 13 000 et 12 000 ans BP est caractérisée par la présence d’un plateau d’âge radiocarbone constant (Ammann, Lotter 1989) qui n’est pas pris en compte par la calibration de Bard (Bard et al. 1993). De ce fait, la différence d’âge entre GIF‑9608 et GIF‑9606 ‑9607 peut être faible ou d’environ 1 000 ans selon qu’on se trouve à l’une ou l’autre des extrémités de ce plateau.

90Il faut donc admettre que le temps qui sépare les deux occupations de la section 18 (niv. inférieur/niv. supérieur) est très court ou qu’il n’existe pas, et que, sur le niveau supérieur, une différence d’occupation de quelques centaines d’années a pu séparer le dépôt des os de renne de ceux de cheval.

3.5 Synthèse chronostratigraphique

91Au‑dessus de la nappe alluviale de l’Yonne, deux ensembles sablo‑limoneux ont été déposés par le fleuve dans des dépressions relativement importantes. Chacun de ces dépôts a été précédé par une phase d’érosion. Ils sont séparés par un sol gris tassé. Dans la partie sommitale de ces limons sableux, un niveau néolithique, développé au sein d’un horizon de teinte plus noire, a été rencontré.

92Les analyses palynologiques des sites de Marolles‑sur‑Seine n’autorisent aucune attribution chronostratigraphique. Les données malacologiques permettent toutefois d’évoquer une mise en place des limons au Tardiglaciaire, lors d’un interstade ou d’une phase transitoire. Elles indiqueraient surtout une continuité sédimentaire entre les limons contenant le matériel archéologique du Magdalénien final et les niveaux sus‑jacents contenant dans leur partie supérieure du Néolithique. Bien que, stratigraphiquement, aucune lacune n’ait été perçue sur les coupes, des épisodes d’érosion sont parfaitement perceptibles sur les lames micromorphologiques.

93En tentant de mettre en corrélation l’ensemble de ces résultats, et compte tenu de l’imprécision des dates entre 13000 et 12000 BP, il semble que les données malacologiques et ¹⁴C convergent vers l’hypothèse d’une occupation principale, pour les deux niveaux d’occupation (inférieur et supérieur), entre la chronozone du Bölling et le début de celle de l’Alleröd. Cependant, les phases d’occupation superposées du Grand Canton paraissent séparées par un événement froid et sec suivi d’une reprise des débordements de l’Yonne sur l’interfluve. Comme on ne peut supposer que les os de renne, incontestablement d’âge plus ancien, aient pu se conserver pendant plusieurs siècles à la surface des dépôts limoneux, l’érosion suggérée par les observations des analyses micromorphologiques paraît se confirmer.

94Enfin, les analyses malacologiques indiquent que les Magdaléniens se sont installés, dans le secteur 1, dans une prairie riveraine buissonneuse et humide au niveau du battement des eaux, alors que dans le secteur 2, ils ont choisi les reliefs mamelonnés et sableux plus secs de l’interfluve.