La grotte d'Artenac est un site préhistorique situé dans la commune française de Saint-Mary (Charente), contenant à la fois des vestiges paléolithiques et néolithiques, ces derniers ayant permis la mise en évidence d'une culture jusque là inconnue, l'Artenacien, dont elle devient l'éponyme. Cette culture néolithiquedu millénaire avant notre ère est contemporaine de la culture campaniforme.
Localisation La grotte d'Artenac est située à environ au nord-est d'Angoulême, au lieu-dit les Boissières près du village d'Artenac (commune de Saint-Mary). Le site se trouve sur la rive droite (nord) de la Bonnieure, affluent de la Charente.
Elle se trouve seulement à une vingtaine de kilomètres au nord-ouest des grottes de Fontéchevade, de Montgaudier, du Placard et de la Chaise, pour ne citer que les sites préhistoriques proches les plus connus.
Description La grotte est constituée par une cavité étroite, orientée nord-sud, longue d'environ , creusée naturellement dans une falaise le long de la Bonnieure.
Au sud, le porche (effondré) surplombe la vallée d'une vingtaine de mètres..
Sur le plan géologique, la falaise d'Artenac est formée de calcaire argileux datant de l'Oxfordien moyen et du début de l'Oxfordien supérieur ou Argovien (vers , nomenclaturé « J5 » dans la carte géologique.. La grotte s'est creusée dans des calcaires récifaux (biohermes à polypiers.) traversés par une faille..
Historique des fouilles . La falaise est ensuite exploitée par une carrière.
En 1950, une cavité proche de la route est découverte. Elle livre une nécropole, qui va être fouillée par Gérard Bailloud et Claude Burnez en 1959, devenant le site éponyme de l'Artenacien, culture du Néolithique final, datant d'environ . Ce site est entièrement détruit au début des années 1970 par les travaux de la carrière.
Derrière ce premier site, le front de taille des carriers atteint ensuite un autre lieu préhistorique, datant du Pléistocène moyen (Paléolithique). Plusieurs niveaux de Moustérien sont révélés par des fouilles de sauvetage dirigées par B. Vandermeersch de 1974 à 1976.
La carrière cesse ses activités au début des années 1980. Des fouilles clandestines endommagent quelque peu le site, ce qui amène plusieurs opérations ponctuelles qui mettent en évidence à la fois l'intérêt et la grande superficie du site.
À partir de 1993, J.-F. Tournepiche et A. Debénath prennent en charge de nouvelles fouilles, plus systématiques. À la suite d'un pillage important, le site est mis à l'abri en 1995 grâce à un mur d'enceinte. Le terrain est acheté par l'État. À la suite de quoi, A. Delagnes étudie la partie moustérienne du site et J.-F. Tournepiche les couches fossilifères.
Stratigraphie Deux unités stratigraphiques se présentent : la partie inférieure, de plus de d'épaisseur, est marquée par un important soutirage karstique : les couches à très fort pendage, presque vertical, sont orientées vers le centre de la cavité. Attribuées au Pléistocène moyen, elles sont numérotées de I à V de bas en haut.. la partie supérieure a plus de d'épaisseur. Ses couches numérotées de haut en bas de 5 à 10 sont attribuées au Pléistocène supérieur.
Cinq ensembles sont déterminés :
Ensemble 1 : argiles vertes endokarstiques, couche I
Ces argiles, dont la base n'est pas connue, sont localisées contre les parois calcaires. Leur épaisseur varie de à plusieurs mètres vers le centre du site. La fraction fine de ces sédiments provient peut-être de dépôts tertiaires et de reprises d'anciennes terrasses de la Bonnieure. Ils se sont accumulés par décantation dans un milieu réducteur, dans un environnement endokasrtique relativement protégé, avec une nappe d'eau plus ou moins permanente.
Ensemble 2 : cailloutis jaunes, couches Ib, II et III
Cet ensemble correspond à une ouverture du karst vers l'extérieur. Il se retrouve au nord du site à la hauteur du plateau actuel et remplit pratiquement toute la cavité. Des squelettes peu ou prou en position anatomique indiquent que son accumulation a probablement été assez rapide ; après quoi de l'eau a circulé et les carbonates dissous se sont précipités dans les sédiments et créé des brèches sur plusieurs mètres d'épaisseur. Plus tard, les brèches se sont érodées puis dissoutes ; un effondrement a eu lieu sous l'effet de soutirage karstique, avant que l'ensemble suivant ne se dépose.
Couche Ib
De l'argile brune sur d'épaisseur se présente sous forme d'agrégats, emballant de nombreux cailloux altérés, quelques blocs et plusieurs concrétions phosphatées. Dans le sud du gisement, cette couche recouvre un plancher stalagmitique (Pl 1) érodé, souvent démantelé, à la surface noircie et qui atteint parfois plus de d'épaisseur. Une fine couche noire recouvre les cailloux et les abondants ossements, ces derniers étant usés et très fragmentés à la base de cette couche.
Couche IIa
Cette couche, d'une épaisseur maximum de , est faite d'un sédiment argileux jaune clair emballant quelques rares blocs et un grand nombre de plaquettes calcaires émoussées, épaisses de , qui proviennent du débitage en bancs réguliers du calcaire encaissant. Abondants vestiges osseux à la base de la couche.
Couche IIb
Elle atteint plus de d'épaisseur vers le centre du site. Son cailloutis et sa matrice, d'un jaune très clair, sont identiques à ceux de la couche IIa, mais elle est cimentée en brèches par des carbonates et les sédiments ont parfois entièrement disparu, laissant des espaces vides entre les cailloux. Elle contient des vestiges de faune, concentrés dans certains niveaux. Elle contient un plancher stalagmitique non altéré, qui se trouve dans un bloc effondré.
Couche III
Épaisse de , elle est faite d'une brèche de couleur jaune ocre. Des cailloux et du granulat sont dispersés sans ordre dans la matrice.
Ensemble 3 : argiles et brèches rouges, couches IV et V
La majorité des couches précédentes est partiellement éliminée par érosion et soutirage karstique ; seuls demeurent quelques placages de la brèche IIb. Ensuite la sédimentation devient essentiellement argileuse, en même temps que la grotte devient humide. Des spéléothèmes se forment en alternance avec des brèches et il semble que la cavité, devenue profonde, ne communique plus que partiellement avec l'extérieur par le biais de petits avens la reliant au sommet du plateau. Les nombreuses stalactites brisées et gros blocs d'effondrement indiquent que les parois et le plafond de la grotte commencent alors à se dégrader, ce qui amène peut-être de nouvelles ouvertures vers la surface du plateau. Les couches argileuses sont lentement déformées par soutirage karstique..
Couche IV
Atteignant une épaisseur de presque vers le centre du site, elle est marquée d'un pendage de vers le nord. Elle comprend plusieurs lits argileux rouges ou verts emboîtés, contenant des lentilles de granules calcaires et quartzeux, avec des ossements et des cailloux rassemblés en poches. L'argile est surmontée d'un plancher (Pl 4) épais de , fait de spéléothèmes et de brèches à cailloux et ossements.
Couche V
Une couche (Va) d'argile rouge est surmontée d'une brèche osseuse rouge argileuse (Vb) de d'épaisseur, qui contient de nombreux cailloux et blocs en calcaire récifal ainsi que des ossements, le tout non ordonné. L'argile se raréfie vers le haut de la couche. De la calcite cristallisée remplit les interstices et canaux médullaires des os. Le tout est recouvert d'un plancher stalagmitique (Pl 5) bien cristallisé, localement très altéré, épais de .
Ensemble 4 : argiles et brèches à coprolithes, couche 10
Une couche épaisse de est faite de lenticules jaunâtres ou rougeâtres disposés en cuvettes. Ce sont soit un mélange argile-limon incluant des cailloux en quantités variables, soit - plus rarement - des lits riches en pisolithes de fer. Vers le haut de la couche se trouvent des revêtements calcitiques portant des micro-gours. Vers l'entrée, cette couche est faite de brèches à coprolithes.
Plusieurs dizaines de mètres cubes de gros blocs se sont effondrés et le niveau 3 est démantelé, le tout modifiant la morphologie de la grotte. La fraction fine de cette couche 10 indique que les dépôts sur le plateau continuent à être remaniés ; et dans la partie nord du site la décantation persiste. La fraction grossière provient de l'intérieur de la grotte (démantèlement des parois, des ensembles 2 et 3, et de spéléothèmes) ; après le dépôt, le calcaire de ces gros éléments est altéré et encroûté par des oxydes provenant vraisemblablement de l'action des phosphates. Ces phosphates sont peut-être dus à la présence des hyènes, dont témoins les nombreux fragments de coprolithes.
la cavité, encore ouverte sur l'extérieur, continue de se colmater. L'humidité est importante dans la grotte : décantation importante, cailloux calcaires et revêtements calcitiques altérés. Mais cette phase ne montre aucune trace de soutirage.
Il semble qu'il y ait eu des dépôts entre la couche V et la couche 10, dépôts qui ont été presque entièrement éliminés par érosion.
Ensemble 5 : argiles limono-sableuses à cailloux, couches 9 à 5
Cet ensemble épais de est fait d'une matrice limono-argileuse brun-jaune ou brun-rouge incluant à de particules fines, et de nombreux cailloux et blocs, ainsi que quelques indurations locales de calcite. Les limites entre les couches sont beaucoup moins marquées que précédemment. Cet ensemble a subi une forte bioturbation racinaire. Toutes les couches ont un pendage vers le sud, plus important au nord (20°) qu'au sud (5 à 12°).
Couche 9
Elle est faite de limon sableux compact avec d'abondants granules calcaires, de nombreux cailloux et blocs à la base de la couche, et de minuscules lentilles de quartz de la taille des silts. Elle inclut de petits fragments de coprolithes. Compte tenu de la taille des blocs, cette couche semble s'être déposée après un effondrement assez important..
Couche 8
Cette couche est divisée en quatre faciès différents : 8G : faciès à granules calcaires et blocs calcaires, dont la limite inférieure est marquée par de gros blocs ; 8H : faciès à cailloux et blocs sans granules ; 8F : faciès à coprolithes ; 8E : faciès argileux pauvre en cailloux, très compact.
Pour les couches 6, 7 et 8, la pente et la granulométrie suggèrent un apport en particules fines provenant du nord.
Couche 7
Elle est la plus riche en cailloux de l'ensemble 5. Elle atteint son épaisseur maximale dans la partie nord du site, et le haut présente une forme convexe. La base est faite de gros blocs à structure fermée à support élastique, surmontés d'un lit d'ossements. Vers le haut, la proportion de matrice augmente et la couche acquiert une structure fermée à support matriciel.
Le pendage est essentiellement de 5° à 8° dans la partie médiane, mais passe à 20 % à l'endroit vers le sud où la couche rencontre un gros bloc effondré contre lequel elle se redresse et forme un petit bourrelet. Au-dessus, la couche prend une morphologie lenticulaire plus riche en cailloux mais pauvre en blocs.
Couche 6
Dans l'ensemble supérieur, c'est la plus riche en matrice. Elle contient quelques petits cailloux et blocs.
Couche 5
Faite de sédiment parfois induré, elle se dépose pendant une phase où le karst est largement exposé aux influences extérieures - ce dont témoignent les blocs, les nombreux cailloux, et les pisolithes de fer et minéraux lourds provenant du plateau. Elle contient aussi de petites concentrations et lentilles de cailloux. Elle est scellée par de gros blocs effondrés, vestiges d'un porche ou d'une corniche.
Trouvailles archéologiques et paléontologiques Occupation humaine Les couches IIb, IV et V (Pléistocène moyen) ont livré quelques silex taillés. L'implantation d'humains ne se fait qu'à partir du Pléistocène supérieur, avec deux phases d'occupation : couches IV et 10 ; et couches 8 à 5..