Les vermiculations de la grotte de Lascaux : identification de sources de matériaux mobilisables par microanalyses physico-chimiques

Résumé En Fr

The vermiculations in Lascaux cave : identification of material sources by means of physico-chemical microanalysis. This article presents the results of physico-chemical analyses of vermiculations observed in the Lascaux Cave. This research follows the report of "new" vermiculations in some spots on the walls of the Salle des Taureaux in autumn 2009. A protocol to study these vermiculations was proposed in order to understand the formation mechanisms of vermiculations, which may be at work in Lascaux cave in order to prevent any impact of this phenomenon on the rock art. As a reminder, vermiculations are small aggregates of particles, usually fine (< 10 µm), bound by a matrix of clay and precipitated calcite and often found in karstic environments. The physico-chemical characterisation of these vermiculations samples shows that they mostly consist in aggregates of calcite, quartz, various clay mineral (aluminosilicates), oxides (iron, manganese and sometime titanium) and fibres (natural and synthetic). The composition of the studied vermiculations appears to be directly linked to the substrate and the nearby sources of fine material. Moreover, vermiculations contain a high fraction of organic matter (about 5-10% in weight of the dry matter), which can partly be attributed to incorporated fibres (textile) and to microbial activity. Indeed, many clues of this activity (calcite grains with shapes typical of microbial origin, filaments, "amorphous" carbon) are observable within vermiculations.

Cet article présente les premiers résultats des analyses physico-chimiques de vermiculations observées dans la grotte de Lascaux. Ce travail a été mené suite à l'observation à l'automne 2009, de «nouvelles » vermiculations à certains emplacements sur des parois de la Salle des Taureaux. Un protocole d'étude, dont l'objectif est de comprendre les mécanismes de formation des vermiculations susceptibles de s'exercer dans la grotte de Lascaux, a été mis en place afin de prévenir tout impact de ce phénomène sur les œuvres pariétales. Rappelons que les vermiculations, très courantes en milieu souterrain, sont des agrégats de particules fines (ici < 10 µm) liées par une matrice. La caractérisation physico-chimique des agrégats prélevés dans la grotte de Lascaux met en évidence que ceux-ci sont essentiellement des grains de calcite, de quartz, mais aussi d'aluminosilicates variés, d'oxydes (de fer, de manganèse et parfois de titane) et des fibres (naturelles ou synthétiques). Cette composition apparaît directement en relation avec le support et les sources de matériaux proches. Les vermiculations comportent, en outre, une fraction de matière organique importante (environ 5-10 % en masse de matière sèche), dont une partie peut être attribuée à des fibres incorporées et à une activité microbienne. En effet, de nombreux indices d'une telle activité (grains de calcite à faciès caractéristique d'une origine microbienne, filaments, carbone «amorphe ») sont observables dans les agrégats prélevés.