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Établissement : Université de Perpignan Via Domitia École doctorale : Inter MED - Espaces, Temps, Cultures Laboratoire de recherche : Histoire Naturelle des Humanités Préhistoriques Direction de la thèse : Sophie GREGOIRE Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-08T23:59:59 Ce projet s'intéresse aux roches non transformées (pierres ou clastes) présentes dans les sites paléolithiques, une catégorie de matériel encore peu étudiée. Leur origine est souvent considérée comme naturelle et locale, notamment en contexte karstique, mais elles peuvent résulter de processus variés : naturels (géogéniques), anthropiques intentionnels ou biologiques fortuits.
Les clastes ont pu être utilisés par les sociétés paléolithiques pour de nombreuses activités : comme enclumes ou percuteurs pour le débitage lithique, la fracturation des os pour l'extraction de la moelle, ou encore le traitement des végétaux (broyage, concassage). Ils ont aussi pu servir de projectiles, d'éléments d'aménagement (pavage, structures d'habitat, délimitation d'espaces) et possiblement dans des pratiques symboliques, comme le suggèrent certaines structures énigmatiques.
Cependant, la majorité des clastes provient de processus naturels tels que l'effondrement des parois (gélifraction, thermoclastie), l'action de la végétation, la dissolution du calcaire, les événements climatiques ou sismiques, ainsi que le transport par gravité ou par l'action des êtres vivants.
L'enjeu principal est donc de distinguer les clastes d'origine naturelle de ceux ayant été transportés ou utilisés par l'Homme afin de mieux comprendre les comportements techniques, économiques, symboliques et les environnements passés.
Le projet repose sur l'étude de trois sites (la Caune de l'Arago, le Lazaret et la Crouzade), couvrant une large période du Paléolithique (de 560 000 à 30 000 ans avant le présent), et différentes espèces humaines. Il mobilise une approche pluridisciplinaire combinant analyses pétrographiques, tracéologiques, expérimentales, spatiales et des résidus organiques ainsi que des méthodes innovantes comme le machine learning.
Les résultats attendus visent à établir des référentiels permettant de classifier les clastes selon leur origine et leur fonction, et à intégrer ces données avec d'autres vestiges archéologiques afin de reconstituer les environnements, les activités et l'évolution des comportements humains au cours du Paléolithique. Les roches non transformées, souvent dénommées pierres ou clastes constituent une catégorie de matériel archéologique encore peu étudiée et parfois mal appréhendée aujourd'hui. De même nature que le calcaire encaissant des environnements karstiques, leur origine est parfois considérée comme naturelle et locale alors que ce n'est pas toujours le cas. En effet, les clastes calcaires présents en grotte peuvent être le résultat de différents processus relevant de dynamiques naturelles (géogénique), d'actions anthropiques intentionnelles ou bien de processus biologiques fortuits.
1. Manuports et usages anthropiques produisant peu de traces
Parmi les utilisations anthropiques intentionnelles les plus courantes, leur rôle d'enclume notamment soit pour tailler d'autres roches plus dures soit pour fracturer des ossements, broyer des végétaux, casser des noix est souvent attesté. Le contact du calcaire avec d'autres roches utilisées comme percuteurs/ pilons, peut potentiellement créer des stigmates identifiables sur ces catégories de clastes. En servant d'enclume, le bloc calcaire reçoit des impacts intentionnels lors de l'application de la technique de débitage bipolaire sur enclume d'une roche dure comme le quartz ou lors de la fracturation d'un os ou parfois même des chocs accidentels.
Dans le cadre de la consommation animale, les sociétés paléolithiques pouvaient utiliser les pierres comme enclume mais aussi comme percuteur afin d'extraire la moëlle osseuse qui constitue une ressource énergétique essentielle. L'utilisation de clastes calcaires comme percuteur est attestée dès le Paléolithique inférieur notamment sur les sites de Qesem en Israël (420 000 à 200 000 ans BP) pour casser les os de mammifères de taille moyenne comme le cheval sauvage (Equus ferus) (Assaf et al. 2025).
Les enclumes utilisées lors d'activités de boucheries possèdent une surface relativement plane afin de stabiliser l'os puis le fracturer afin d'en extraire la moëlle. Des stigmates d'impact caractéristiques de ces activités sont observables sur les clastes calcaires associés à des restes osseux. Différentes tailles de pierres sont utilisées selon le type d'os, la taille des os ou bien l'espèce animale.
En ce qui concerne la consommation de matières végétales, des pierres de grande taille pouvaient également être utilisées comme enclume ou percuteur dans le but de couper des fruits, casser des coques, écraser des graines ou broyer des tubercules.
En Éthiopie, il a été démontré que des pierres étaient utilisées pour l'épluchage de fruits et d'autres végétaux par des australopithèques (Coppens, 1995).
Les clastes calcaires ont pu également servir de meule dans le but d'écraser des graminées ou d'autres graines. Plusieurs de ces objets ont été identifiés à La Vache et au Mas d'Azil en Ariège mais aussi en Russie sur le site de Kostienki IV, IX, XI et Molodova datant du Paléolithique moyen (Stepanova, 2020). Sur le site du Paléolithique inférieur de Gesher Benot Ya'aqov en Israël, les archéologues ont pu déterminer plus de 650 grains d'amidon sur des blocs de basaltes, utilisés pour casser et écraser les aliments végétaux et interprétés comme des molettes et des meules (Ahituv, 2025).
L'utilisation des pierres comme projectiles de chasse ou de défense est souvent avancée comme une évolution clé au cours du Paléolithique (Churchill et Rhodes, 2009). Ce nouveau mode de chasse a permis aux sociétés préhistoriques d'étendre le spectre de la faune chassée en ciblant de nouvelles espèces et de nouveaux milieux comme des environnements ouverts (Churchill et Rhodes, 2009).
L'agencement de pierres ou de blocs calcaires peut suggérer leur utilisation comme aménagement d'un espace et délimiter les aires d'activités comme des foyers (Sordoillet, 1997). L'une des utilisations les plus fréquentes consistait à l'isolation du sol de l'humidité grâce à un pavage fait de blocs de calcaire (Beaune, 2010). Cette pratique est encore d'actualité dans des sociétés plus modernes où les sols sont par exemple « formés cailloux choisis » pour « se garantir de l'humidité » (Milet-Mureau, 1798).
D'autres aménagements intentionnels comme des alignements de blocs et des calages de blocs calcaires témoignant de l'existence de cabanes construites en plein air mais également en grotte sont retrouvés sur le site de Terra-Amata situé dans les Alpes Maritimes (Lumley et al. 2016).
Par ailleurs, d'autres interprétations prenant en compte la répartition des restes humains autour des clastes calcaires suggérerait la délimitation de sépultures afin d'isoler les défunts. Toutefois, leurs origines peuvent être confondues avec des accumulations d'origine géogénique, comme cela a été démontré pour la grotte de la Ferrassie (Peyrony, 1936 ; Aldeias et al. 2023).
Enfin, plus récemment des structures de pierres très particulières, composées de fragments de stalagmites déplacées et assemblées ont été mises au jour dans les profondeurs de la grotte de Bruniquel dans le Tarn et Garonne. Ces structures attribuées à Neandertal sont composées de 400 stalagmites, ou tronçons de stalagmites, nommées des spéléofacts, accumulées et agencées en des formes plus ou moins circulaires. Elles sont associées à des témoins d'utilisation du feu : de la calcite rougie, noircie par la suie et éclatée par l'action de la chaleur, mais aussi des vestiges brûlés, notamment des os calcinés (Jaubert et al. 2016). Ces structures restent énigmatiques et ouvrent la voie à l'identification de pratiques non plus domestiques mais peut être symboliques.
2. Apports naturels géogéniques et biologiques fortuits
Les apports naturels de pierre demeurent l'explication la plus fréquente de la présence de clastes dans les niveaux archéologiques. Dans la plupart des environnements karstiques, la fraction grossière sédimentologique est majoritairement d'origine autochtone, résultant de l'effondrement de la paroi ou du plafond sous l'effet de la gélifraction (Debard, 1988). L'accumulation de phénomènes de gel/dégel due à des variations climatiques vient fragiliser les parois et engendre la desquamation naturelle des parois (Laville, 1976). Des phénomènes de thermoclastie liés à des températures élevées notamment causées par des incendies sont des phénomènes récurrents qui peuvent causer des débris de roches dont le calcaire en dilatant la partie extérieure de la roche jusqu'à son éclatement.
Les parois peuvent également se fragiliser due à la présence de la végétation qui vient fragiliser les parois en s'introduisant dans les fissures existantes et s'étendre dans le substrat (Hasenmueller et al. 2017). De plus, la dissolution du calcaire par des eaux acidifiées contribue à la formation de cavités et à la production de clastes d'origine autochtone (Lumley, 2020). À plus grande échelle, des phénomènes sismiques peuvent également créer des clastes calcaires et nourrir le remplissage sédimentaire en grotte. Trois séismes ont été recensés dans les Alpes durant le Pléistocène supérieur, les preuves archéologiques se traduisent par des spéléothèmes en morceaux, des anomalies au sein de la structure des spéléothèmes et des clastes calcaires et des éboulis (Baroň et al. 2022).
Les pierres peuvent également avoir une origine allochtone sans être apportées par les Hommes dans les sites. Des éboulis situés autour des sites peuvent nourrir leur remplissage sédimentaire grâce à une forte pente et des éboulis non stabilisés par la végétation (Debard, 1988). Ajoutés à cela, des phénomènes climatiques violents tels que des forts orages peuvent facilement constituer des tas d'éboulis, ce qui a été le cas de la grotte Saint-Marcel en Ardèche (Debard, 1988).
Enfin, une origine biologique non intentionnelle est également possible. Le passage répété de l'Homme ou des animaux peut provoquer la mise en mouvement d'éboulis non stabilisés sur des versants à forte pente.
Considérés comme moins pertinents que les autres catégories de matériel archéologique, les clastes calcaires ne font pas systématiquement l'objet d'une conservation et encore moins d'une étude. Pourtant, qu'ils soient le résultat d'apports anthropiques ou naturels, qu'ils aient été utilisés ou non, leur étude apporte des informations importantes d'ordre paléoenvironnemental dans le cas des apports naturels, d'ordre technique, culturel, comportemental ou encore symbolique dans le cas des pierres utilisées ou apportées sur le site et utilisées. L'enjeu est donc de les distinguer les unes des autres pour connaître leur origine et leurs éventuels usages ou fonctions.
Des travaux récents sur un échantillonnage de pierres calcaires conservées à la Caune de l'Arago à Tautavel (Nguyen, 2025 et 2026 en cours) ont confirmé leur potentiel informatif et ont encouragé la mise en place de ce projet de thèse.
le but de cette thèse sera d'éclairer les pratiques des Homo heidelbergensis, Homo neandertalensis et Homo sapiens au cours des cultures acheuléennes, moustériennes et aurignaciennes en matière d'usage des pierres brutes non transformées. Ces pierres constituent une catégorie de matériel archéologique encore peu étudiée et parfois mal appréhendée aujourd'hui. Pourtant elles sont potentiellement porteuses de nombreuses informations sur les activités techniques, domestiques ou encore symboliques des groupes paléolithiques, sur leur utilisation pour l'aménagement de l'espace de vie ou de l'espace des défunts, ou encore pour des pratiques enigmatiques qui restent à élucider. Dans le cas où les pierres ne sont pas impliquées dans de telles activités anthropiques, alors leur présence naturelle ou biologique fortuite dans les niveaux archéologiques apportera des informations importantes sur la dynamique des dépôts sédimentaires et la succession des épisodes climatiques dont elle résulte.
Les méthodes employées seraient diverses et devront répondre à des objectifs de caractérisation, de traçage des apports de clastes, de reconstitutions expérimentales pour constituer des référentiels de forme et de traces, ainsi que d'analyses de résidus et d'analyses spatiales de la répartition des clastes.
Quelques exemples d'approches et de méthodes à mobiliser :
-Mise au point et application d'un lexique descriptif pour classer les clastes en groupes (Nguyen, 2025) selon leur nature pétrographique, morphologie,dimensions, degré d'altération, patine,...etc
-Etude pétrographiques pour distinguer les lots de roches et leurs origines géographiques (Grégoire et al., 2007)
-Identification des stigmates de percussion, des chocs, impacts isolés et autres traces
-Distinction des cassure anthropiques et des cassures naturelles
-Expérimentation pour caractériser les formes et leurs origines
Plusieurs phases expérimentales viendront compléter les données notamment pour recréer des activités susceptibles de laisser des stigmates sur les blocs calcaires comme la percussion perpendiculaire, le cassage de noix/fruits et d'os....etc.
-Analyses de résidus, acides aminés, pollens à la surfaces des clastes potentiellement ayant servi d'enclumes (Ahituv et al., 2025) dans le but de mettre en évidence des restes végétaux ou animaux ou leurs signatures chimiques.
-Automatisation des reconnaissances de forme en utilisant des méthodes de Machine learning : afin de différencier les artefacts lithiques des clastes naturels (Emmitt et al. 2022) lorsque la distinction s'avère délicate.
-Répartition spatiale des pierres pour mettre en évidence d'éventuelles zones d'activités ou des structures particulières en mettant en relation les pierres et les autres catégories de matériel archéologique comme l'industrie lithique ou les restes de faune grâce à des cartes de répartition réalisées à l'aide de SIG.
Le profil recherché
Publiée le 07/05/2026 - Réf : 90ccd6757fd1ef34a0399ba490c8343b