Stratigraphie et chronologie

Le substratum sera atteint à plus de treize mètres de profondeur sous la 29ème couche (Lumley, 1957a,b). H. de Lumley réalise deux coupes stratigraphiques détaillées dans la zone centrale. La première renferme les niveaux supérieurs nommés a à o, et la deuxième, plus complète, rassemble toutes les couches archéologiques numérotées de 1 à 29. Il établit en 1969 la correspondance entre ces deux coupes (fig. 8 et tab. 1).

Sur le plan du remplissage sédimentaire, le plateau des Claparèdes, situé au-dessus, ne laisse actuellement apparaître aucune roche étrangère à la molasse. Ce massif n’est percé d’aucune cavité karstique, ni de diaclase. Il faut donc rechercher l’origine du remplissage ailleurs que dans des sédiments du plateau provenant d’un éventuel réseau karstique. Les sédiments pourraient être issus de la désintégration de la paroi de l’abri et, dans une moindre mesure, des apports éoliens et anthropiques. Les modifications de sédiments seront donc principalement dues aux variations climatiques. Pour interpréter le remplissage de La Baume des Peyrards, H. de Lumley, inspiré par les travaux de E. Bonifay, est justement parti du postulat selon lequel : «les variations climatiques influent sur le remplissage des grottes». Il s’est pour cela aidé de deux facteurs principaux dans la lecture des couches : la gélivation (plaquettes gélives de molasse) et l’altération (blocs et cailloutis corrodés). Ces considérations méthodologiques faites, H. de Lumley (1969) propose l’interprétation chronologique suivante (tab. 1), aujourd’hui encore utilisée en l’absence de datations absolues :

Les couches 29 à 24, reposant directement sur le substratum et représentant près de deux mètres de plaquettes gélives de molasse à angles vifs, témoigneraient d’un climat relativement rigoureux de la fin de l’avant-dernier glaciaire (Riss III).
La couche 23 est un important sol d’altération de couleur brun rouge de 60 à 80 cm d’épaisseur. Elle peut être datée du dernier interglaciaire (Riss-Würm) et correspond à un climat chaud et humide.
Les couches 22 à 20 représentent le début de la dernière glaciation (Würm Ia). Il est peu froid et extrêmement humide. L’action du gel est pratiquement nulle.
La couche 20 est marquée par un arrêt de la sédimentation et une phase de lavage. C’est l’Interstade d’Amertsfoort (Inter Würm Ia-Ib).
La couche 19 est marquée par la chute de gros blocs de pierre correspondant à une arrivée brutale des premiers grands froids würmiens.
Les couches 18 à 10, riches en cailloutis cryoclastiques (gélivation des parois), ont connu des périodes hivernales de plus en plus froides (alternances de gel et de dégel). Le remplissage révèle une alternance de périodes sèches (apports éoliens) et de périodes humides (argiles colluviées). Ces couches correspondent au Würm Ib, certainement beaucoup plus rigoureux que le Würm Ia.
L’Interstade de Brorüp ou de Loopstedt (Inter-Würm I-II) est représenté ici par un sol d’altération formé au sommet de la couche 10. Ce sol témoigne d’un long et notable réchauffement.
Les couches 9 à 5, composées de cailloutis cryoclastiques (plaquettes gélives de molasse) et pauvres en éléments fins, se seraient déposées durant le Würm IIa, qui débuta par une période très humide de ravinements suivie par une longue période de froid extrême, beaucoup moins humide que le Würm I.
Au sommet de la couche 5 se dépose un sol à encroûtement calcaire correspondant à un climat aride et à un léger réchauffement. Cette oscillation climatique très nette a été mise en évidence au milieu du Würm II et appelée par H. de Lumley : «Interstade des Peyrards» (Inter-Würm IIa-IIb).
La deuxième partie du Würm II a été encore plus rigoureuse que la première. Les niveaux correspondants, 4 à 2, sont constitués par des éboulis cryoclastiques ordonnés à gros éléments. Le climat devait donc être très froid, entrecoupé de courtes saisons humides et tempérées.
Enfin, un sol à encroûtement calcaire, ainsi qu’un voile stalagmitique, recouvrant le sommet de la couche 2 viennent clore la séquence. Ces dépôts s’accordent chronologiquement à l’Inter-Würm II-III.

Cette séquence stratigraphique peut se résumer en trois grandes parties (tab. 1) :

L’ensemble inférieur de l’avant-dernière période froide : sous un climat relativement rigoureux se dépose un épais cailloutis cryoclastique (couches 29 à 25), il contient des blocs non corrodés à angles vifs. A la fin de cette période (couche 24), au cours du réchauffement, les hommes abandonnent pour la première fois quelques vestiges osseux et artefacts lithiques.
L’ensemble médian de la grande période tempérée : les couches 23 à 19 contemporaines de l’interglaciaire Riss-Würm et de l’extrême début du Würm contiennent des blocs corrodés et un remplissage riche en argile brun-rouge témoignant d’un climat chaud et humide. Les hommes ont quitté l’abri, seuls les phénomènes naturels sont observables dans le remplissage.
L’ensemble supérieur de la dernière période froide. Des subdivisions au sein de cette longue période ont été distinguées :

Le Würm récent n’a laissé aucune trace dans le remplissage.