Dans un tel cadre, l’occupation humaine du Tournugeois est attestée au moins depuis le Néolithique. Cette période est même particulièrement renseignée dans le secteur, grâce au dynamisme du « G.R.A.T. » et de son principal animateur, Jean Duriaud, dans ces dernières décennies.
Ses vestiges les plus anciens ont été identifiés près de la Saône au promontoire du Villars ; mais dès le milieu du Ve millénaire, les stations les plus nombreuses sont sur les hauteurs, jalonnant les chemins de crêtes. On en rencontre aussi le long de l’itinéraire est-ouest qui les traverse, par « Le Roy Guillaume » et Royer. Le Néolithique final, lui, a marqué de quelques sites les terrasses basses de la Saône ; mais il se manifeste aussi par le phénomène mégalithique, des rives de Saône (Boyer) aux collines occidentales (La-Chapelle-sous-Brancion) (ill. 11).
Les occupations de l’Age du Bronze semblent en partie se superposer à celles du Néolithique sur les sites de hauteur. Mais les gisements les plus spectaculaires de cette période appartiennent au Bronze final, avec les nécropoles tumulaires qui se succèdent dans le lit majeur de la Saône, le long de sa rive gauche, depuis Ormes à 6 km au nord de Tournus, jusqu’à La Truchère à 4 km au sud. Les fouilles les plus complètes ont concerné celles de Lacrost, datables des alentours de 800 avant J.-C. (ill. 11).
Quant au premier âge du Fer (Hallstatt), qui a peut-être remployé certains tumuli des nécropoles précédentes, il est représenté dans le Tournugeois par quelques sites d’habitat, ou peut-être funéraires, surtout le long du chemin est-ouest qui traverse les collines occidentales. A Tournus même, il se signale par la découverte d’un puits funéraire au sud-ouest de l’agglomération actuelle (lieu-dit « les Joncs ») (ill. 11 et 12)31.
Sur ces trois périodes, cf. les différents compte-rendus publiés dans S.A.A.S.T. depuis 1974, par J. DURIAUD, A. GAUDILLIERE, M. PERRIN, J.-L. RAJOT, ou le G.R.A.T., et repris dans la série de fasicules Découvertes archéologiques en Tournugeois (qui rassemblent les articles se rapportant à l’archéologie publiés dans S.A.A.S.T. depuis 1972). En particulier, cf. les compte-rendus annuels des activités du G.R.A.T., et les n° 3 (1974) : PERRIN, M. - « La fosse Hallstattienne des Joncs à Tournus » ; 4 (1976) : DURIAUD, J. - « Préhistoire en Tournugeois », et « La station néolithique des Cras à Mancey » ; 5 (1977) : DURIAUD, J. - « Les Cras », station du néolithique final » ; 9 (1981) : DURIAUD, J. - « La pierre de Matafin à Chardonnay » ; 10 (1983) : DURIAUD, J. , RAJOT, J.-L., BOISSEAU, P. - « La station néolithique de Champ-Villars », et DURIAUD, J. - « La station néolithique de Bois-Derrière, le matériel de surface » ; 11 (1988) : RAJOT, J.-L. - « Le site Hallstattien de Charmes », et DURIAUD, J. , RAJOT, J.-L., BOISSEAU, P. - « Structures du Bois de la Taine (Ozenay) ».
Cf. aussi DURIAUD 1991, et les notices publiées dans C.A.G. 71/3 , 1994 : « Ormes (I.N.S.E.E. n° 332) », p. 221, et dans C.A.G. 71/4 , 1994 : « canton de Tournus (I.N.S.E.E. n° 49) », p. 445 à 471, et « canton de Sennecey-le-Grand (I.N.S.E.E. n° 47) », p. 424 à 439. Le Tournugeois est également très bien représenté pour ces périodes, dans le catalogue d’exposition Trente ans d’archéologie en Saône-et-Loire , 1996 : cf. DURIAUD, J. - « Le Néolithique en Tournugeois », p. 74 à 81 ; LAGROST, L. - « Le mégalithisme en Saône-et-Loire » : p. 92 - 96 ; DURIAUD, J. - « Le menhir des Sanguignis à Boyer », p. 107 - 109, « L’âge du Bronze en Saône-et-Loire », p. 124 - 130, et « La nécropole tumulaire des Prés-de-l’Eau à Lacrost », p. 154 - 157 ; VAUSSANVIN, H. - « La fosse Hallstattienne des Joncs », p. 172 - 175 ; et RAJOT, J.-L. - « Le site Hallstattien de Charmes (Mancey) », p. 176 - 177.
Enfin, cf. encore DURIAUD, J. - « Néolithique en Tournugeois : évolution des industries lithiques ». In La Bourgogne entre les bassins rhénan, rhodanien, et parisien : carrefour ou frontière ? Actes du XVIIIe Congrès interrégional sur le Néolithique, Dijon, 25-27 octobre 1991, publiés sous la dir. Pascal Duhamel. Quatorzième supplément à la R.A.E. Dijon : R.A.E., 1996: p. 407 - 413 ; et LAGROST, L., et BUVOT, P. - « Au carrefour de diverses influences : les menhirs ornés de Bourgogne du Sud ». In : La Bourgogne entre les bassins..., ibid., p. 415 - 434.