Localisation géographique

1La commune d’Etrelles est située à 20 km au nord/nord-ouest de Besançon (Doubs) et à 10 km à l'est de Gray (Haute-Saône). Le site occupe le versant nord-ouest d'un thalweg au lieu-dit le bois de Bellevaivre ou Bellevesvre, à 1 km du hameau de la Montbleuse (fig 121 et 121a).

2Il couvre sept hectares répartis pour la plupart sur une parcelle boisée. Le vallon sur lequel il est installé se trouve au pied des plateaux de Vesoul dans la dépression de Gray. Cette zone déprimée se rattache à la plaine de la Saône. Les altitudes n'y dépassent guère 250 m et les vallées peu encaissées sont en moyenne dirigées du sud-est au nord-ouest.

3Cette dépression est limitée au sud est par la cuesta médio-jurassique des plateaux de Gy. Le paysage est caractérisé par un ensemble de buttes et de vallons de faible amplitude (carte géologique au 1/50 000^e – BRGM).

4Le territoire de la commune comptait plusieurs ateliers de lavage du minerai de fer dont les traces ont été retrouvées sur le terrain (fig. 122). Les Archives départementales de la Haute-Saône possèdent des dossiers de demande en concession sur certains de ces sites comprenant : une demande d’installation, une étude d’impact, un plan d’établissement type et des rapports de visite des ingénieurs des Mines (ADHS 300 S 16) :

5Une batterie de lavoirs à bras au lieu-dit Sur la Corvée : les traces au sol se composent de plusieurs amas de boues de lavage de 1,50 à 3 m de hauteur visibles dans le paysage. Ces amas longilignes de plusieurs dizaines de mètres de longueur sont occupés aujourd'hui par des taillis.

6Un lavoir et patouillet à la Fontaine : les vestiges jouxtent l’ancienne fontaine lavoir du hameau. Les amas de boues bordent la rive gauche du ruisseau. En aval, une structure quadrangulaire visible au sol marque l’emplacement du lavoir.

7Une batterie de lavoirs à bras, à eau courante et dormante au lieu-dit forêt de Bellevaivre. C’est ce dernier site qui fait l’objet d’une étude détaillée.

Contexte géologique

8Le substratum de la région où se situe l'atelier est constitué d'argiles et de sables du Pliocène. Il est couvert par endroits de placages de dépôts résiduels : limons des plateaux résultant de l'altération des formations secondaires et tertiaires et de colluvions quaternaires (fig 123 et 124). La notice de la carte géologique au 1/80 000^e et 1/50 000^e mentionne la présence de gisements de fer pisolithique contenus dans des formations sablo-argileuses et accompagnées de concrétions calcaires : le castillot.

Contexte hydrographique

9La région est pourvue d'un réseau superficiel en grande partie pérenne. Les sources issues des formations perméables crétacées ou tertiaires sont fréquentes et relativement bien alimentées. Celles des argiles limono-argileuses du Plio-Pleistocène ont un débit irrégulier compensé en partie par un maillage serré de circulations aquifères - ce terme désigne toute circulation d'eau ayant une origine naturelle (ruisseaux, rivières, sources...) ou humaine (fossés, drains, chenaux...).1

10Elles alimentent des ruisseaux plus importants comme la Jouanne, le Cabri et la Petite Morthe. Le ruisseau du Bois Cornot qui approvisionnait les ateliers de lavage de la Montbleuse se jette ainsi dans le ruisseau de la Petite Morthe à l'ouest du hameau (fig. 125).

Archéologie

Présentation générale du site

11Le site de la Montbleuse couvre une superficie de sept hectares. Il est établi en sous-bois sur la rive droite du ruisseau de Bretenou qui prend sa source en limite de commune. Seul, l'ouest de la zone III, récemment déboisé, couvert de buissons et de ronces épaisses est en grande partie difficile d'accès ; les structures y sont peu visibles. Une partie seulement des vestiges a pu être topographiée.

12Les structures conservées sont nombreuses et apparaissent de prime abord inorganisées ; elles n’autorisent pas une lecture globale de l'ensemble.

Description archéologique

13Le site comprend trois ensembles alignés du nord au sud sur le versant nord du thalweg (fig. 126).

14La zone I nord : Le premier ensemble se trouve à la cote moyenne + 250/245 m en partie sur un replat. Il comprend une centaine de structures d'extraction réparties en minières, puits et galeries. À l'est de la zone, en contrebas, et le long d'un thalweg d'axe nord-sud, adjacent au ruisseau de Bretenou, un ensemble de dépressions jouxte une circulation d'eau rectiligne. La surface de la zone d'extraction se prolonge dans les bois de Bellevaivre et de Frasne au nord.

15La zone II Centrale : le second ensemble (cote + 247 m) comprend quatre grandes tranchées et quinze structures quadrangulaires alignées. Il occupe un espace de 200 m de long sur 60 m de large du nord au sud.

16La zone III sud : Le dernier ensemble se trouve au sud et occupe un banc de terrain compris entre la zone II et le fond du thalweg occupé par le ruisseau de Bretenou (cote + 242 m).

17Son étendue est de 300 m de long sur 150 m de large et regroupe des levées de terre longilignes, d'orientation nord-sud et est-ouest. L'espace est occupé par deux tranchées quadrangulaires et par plusieurs circulations aquifères.

La Zone I nord : extraction diffuse et circuits hydrauliques

18La zone I comprend trois ensembles :

19à l'ouest une aire d'extraction du minerai de fer ;

20à l'est un ensemble de fosses ;

21au nord-est se prolongeant vers le sud, une circulation aquifère pérenne.

22- Une aire d’extraction minière à l’ouest.

23Le site de préparation mécanique est localisé au centre d'une vaste zone d'extraction couvrant une grande partie de la forêt environnante. Les exploitations se composent de tranchées limitées sur versant, de minières de quelques mètres de diamètres et de travaux souterrains par puits et galeries rayonnantes. Ces minières exploitaient une couche d'argile sablonneuse de 0,10 m à 0,20 m d'épaisseur contenant environ 35 % de son volume en pisolithes. Celle-ci gît à une profondeur de 0,50 m à 5 m et repose sur une argile sablonneuse rougeâtre. Elle est recouverte par des couches alternatives de sable blanc et rouge fortement imprégnées d'eau. L'extraction se faisait par puits au bas desquels on exploitait dans un rayon de 2 à 3 m au moyen de galeries.

24Un réseau souterrain encore intact a pu être exploré en partie (fig. 127). Un relevé topographique sommaire présente un maillage orthogonal de galeries reliées entre elles et communiquant à la surface par des puits. Les galeries sont creusées dans la masse à une profondeur de 0,80 m à I m maximum au niveau de l'accès sur versant. Le boisage a disparu (fig. 128).

25Il s'agit à notre connaissance d’un rare site souterrain d'exploitation connu encore visible et exploitant du minerai pisolithique en plateure c’est-à-dire en couches horizontales ou subhorizontales.

26Il est vraisemblable que les galeries s'ouvraient davantage en profondeur. Il est donc difficile d'imaginer dans le détail l'allure des réseaux. Les éboulements ont provoqué la rehausse progressive des conduits. Les travaux sont partiellement inondés.

27Les galeries souterraines qui s'ouvraient à la base des puits étaient taillées dans la masse argileuse. Le minerai de fer se compose de couches alternantes de sable, de limons et d'argile avec des concentration de minerai. La stratification observée est sensiblement horizontale.

28Le mode d'exploitation peut paraître identique dans sa morphologie aux systèmes d'extraction utilisés à Mont-les-Etrelles par les mineurs du Néolithique pour extraire des bancs de silex. Il s'agit d'une démarche conditionnée par la nature irrégulière du gisement et par le souci de couvrir au maximum la superficie exploitable par un maillage régulier et serré de puits et de galeries.

29- Un ensemble de fosses à l’est

30Ce sont des structures circulaires de 3 m de diamètre. Elles longent le flanc gauche du thalweg et une séries de structures quadrangulaires de longueur comprise entre 4 et 6 m et de 2 m de largeur, pour une profondeur de 0,80 à 1 m.

31Une grande dépression oblongue de 17 m de long sur 7 m de large sépare cette zone dépressionnaire occupée par un sol humide (fig. 129).

32- Les circulations aquifères

33Un petit thalweg draine les eaux de ruissellement et les fossés provenant du bois de Frasne à l'est et du bois de Bellevaivre au nord. Les eaux recueillies circulent dans un petit fossé de 0,80 à 1 m de large et elles se dirigent vers la zone IL

La zone II Centrale

34-Les grandes fosses

35Quatre grandes fosses quadrangulaires (fig. 130 et 131) (R1) à (R4), d'orientation ouest/sud-ouest - est/nord-est recueillent à la fois les eaux provenant des sources cutanées localisées en pied de versant et les eaux de drainage rassemblées puis dirigées par le biais de rigoles rectilignes provenant des fossés et des bois limitrophes.

36Deux d'entre elles sont flanquées de tranchées orthogonales destinées à capter les sources proches. Elles ont pour dimensions :

37R1a- L=12 m/l = 6m/P = 1,50 m.

38R1b- L = 11 m/l = 4m/P = 1,00 m.

39R2a- L = 20m/l = 5m/P = 1,00 m.

40Ces fosses sont creusées à même le sol. Les déblais issus du creusement ont été rejetés directement sur les bords. Le substrat est de type argileux ce qui explique sa relative perméabilité. Visitées en été, les fosses sont asséchées en partie, mais conservent une humidité relative sur le fond. L'eau percole de manière lente dans le sous-sol.

41Le tableau (fig. 132) montre les différentes caractéristiques métriques de chacune des structures. Les fosses n'ont pas de liens apparents entre elles. Les structures R2 et R3 sont reliées par un chenal étroit aujourd'hui comblé dont la trace est encore visible au sol. À l'est, deux chenaux se recoupent à l'extrémité du complexe de grandes fosses.

42- Les structures quadrangulaires

43Ces structures sont au nombre de douze : indiquées (B1) à (B12). Elles sont disposées à intervalle plus ou moins régulier suivant un axe ouest/nord-ouest - est/nord-est sensiblement identique à celui des fosses (fig. 133 à 138).

44Toutes sont accolées à des plates-formes dont l'épaisseur varie entre 1 m et 2,50 m. Ces amas sont au nombre de sept et correspondent à une structure isolée ou à un groupe de deux, voire trois structures en batteries.

45Les sept ensembles sont séparés par des couloirs occupés par des chenaux encore actifs entre (B1) et (B2) dont les traces sont difficiles à observer.

46Certaines sont directement reliées aux grandes fosses par des chenaux (fig. 139) dont les traces sont encore visibles au sol : (Bl) avec (R1) ; (B2), (B3) et (B4) avec (R2). (B9), (B10) et (B11) avec (R4).

47Ces structures présentent une disposition régulière dans l'espace et une orientation sensiblement similaire. Le tableau (fig. 140) présente les dimensions de chacune d'elles.

48Chaque fosse est constituée d'un bassin de forme rectangulaire accolée à une structure carrée sur le côté nord (fig. 141).

49La plupart du temps cette dernière structure est soit comblée, soit fortement dégradée.

50À l’exception de (B12), tous les bassins sont encore alimentés en eau.

La zone III sud

51- Le complexe de stockage des résidus et d'épuration des eaux.

52Le dernier ensemble n'a pu être exploré en totalité. La partie ouest étant occupée par une végétation très dense de buissons épineux.

53Deux ensembles distincts caractérisent cet espace :

• à l'ouest, quatre amas de 62 à 74 m de longueur et 8 m de large, (L1), (L2), (L3), (L4), délimitent trois zones dépressionnaires longilignes de 6,50 m de large ;

• à l'est, un espace délimité par une levée de terre et compartimenté est limité au sud par le ruisseau de Bretenou à l'ouest par la levée (L4) et à l'est par un chenal d'axe nord-sud.

54La zone III est occupée dans sa partie nord par une levée de terre (Al), d'axe est-ouest de 37 m de longueur, accolée à la structure (L4) et délimitant un espace (Al) occupé en partie par une laisse d'eau pérenne.

55L'espace central (A2) est limité au sud par un bassin de 45 m de long sur 4 m de large et 0,80 à 1,50 m de profondeur, alimenté par deux chenaux dont l'un provient du drainage de l'aire (Al) et l'autre directement de la fosse (B9).

56Toute la zone III est constituée par une zone humide. Sa limite sud est constituée de deux levées de terre parallèles la séparant du ruisseau. Deux chenaux occupent l'espace compris entre ces deux levées.

57La levée interne, large de 5 m, est longée par un chenal de 2 m de large directement issu de la fosse (A3). Entre la levée externe, large de 3,50 m, et la levée interne, un autre chenal de 1 m de large constitue le prolongement du chenal principal d'axe nord-sud.

58Une fosse de 17 m de long sur 4 m de large et 1 m de profondeur est située dans l'alignement de (L4) contre la levée interne.

Interprétation archéologique

Les principales structures du site

Les réservoirs (R)

59Il s'agit de fosses rectilignes, de largeur constante et de profondeur égale au tiers de la largeur. Les déblais ont été rejetés sur les bords de chaque fosse. Les parois sont verticales.

60Ces bassins sont alimentés en permanence sur leur flanc nord par un système de captage de sources accompagné de fosses orthogonales de moindre superficie. Ces fosses permettaient de recueillir les eaux de sources et des eaux de drainage. Les rigoles, qui flanquent certaines de ces fosses, ont pour but de faciliter l'apport en eau et de multiplier les possibilités d'approvisionnement. L'alignement des quatre bassins constitue la limite sud d'un versant occupé par faire d'extraction. Les fosses contribuent à bloquer et à collecter toutes les eaux du versant issues du nord : elles ont la même fonction qu'un barrage-réservoir.

61La grande tranchée bénéficie (R3) quant à elle de l'alimentation continue de la collecte des eaux de drainage provenant du nord et du sud-est (fig. 142). Le raccordement fonctionnel entre les différents flux et le bassin (R3) n'est pas évident. En période de crues, la circulation d'eau est nettement visible.

62C'est ainsi qu'il existe une communication entre les bassins (R2) et (R3) de même qu'avec la structure (R4).

63On peut donc mettre en évidence trois ensembles de bassins autonomes.

• La fosse (R1) est de ce point de vue alimentée en permanence été comme hiver par deux drains : (R1a) et (R1b).

• La fosse (R2) est alimentée par (R2a) et des sources diffuses attenantes.

• La fosse(R3) est alimentée indirectement par les drains nord et sud et par une série de sources et prises d'eau diffuses issues de la zone I. Enfin, (R4) apparaît comme une exception dans le système. Sa position centrale à la confluence des flux nord et sud lui confère une fonction maîtresse dans la collecte générale des flux d'est. Sa relation avec le bassin (R3) est attestée.

Les bacs (B)

64Les structures (B1) à (B12) présentent une unité morphologique sensiblement identique. Toutefois, il est difficile d’affirmer matériellement la présence d’une relation entre les bassins de type R et les bacs, en particulier pour l'ensemble des structures (B4) à (B8).

65En réalité, l'espace compris entre les grands bassins et les bacs s'élargit au centre de la zone II. Cet élargissement, qui concentre l'espace de lavage sur un replat sensiblement horizontal, correspond à l'utilisation de l'espace suivant les courbes de niveau.

66Une échancrure pratiquée au milieu de la ligne des déblais du flanc sud de (R3) permet peut-être d'envisager l'emplacement d'un drain artificiel, voire d'un système d'adduction en bois. Ce système a déjà été reconnu lors de la fouille d'une installation de lavage de minerai de cuivre dans les Vosges saônoises (Morin, 1992).

67Il convient de remarquer que les bacs sont pratiquement isolés les uns des autres, à l'exception des bacs (B9), (B10) et (B11) reliés entre eux par un chenal encore actif. À cet endroit, les eaux transitent dans les bacs pour s'évacuer directement vers le sud par un chenal relié au bac (B9). Ce chenal se dirige vers la zone III, qu'il continue de traverser.

L'hydraulique et la dynamique du site

68La collecte et le stockage de l'eau s'organisent autour d'une distribution raisonnée de l'eau en direction de plusieurs ensembles de bacs ou ateliers dont la fonction de lavage et débourbage du minerai est évidente (fig. 143 et 144). Plusieurs faits accréditent cette hypothèse :

• La présence de nombreuses pisolithes fragmentées à proximité immédiate des bacs en particulier dans la zone comprise entre les réservoirs et les bacs d'une part, entre chacun des bacs de l'autre ;

• La présence d'amas de sédiments allochtones de type sableux et limono-argileux jouxtant les bacs. Ces sédiments correspondent aux éléments résiduels issus de la séparation et du lavage des pisolithes.

69La fonction des bacs appelle de notre part quelques commentaires. S'agit-il de réservoirs à eau dormante associés à une auge de lavage en bois ou s'agit-il des vestiges de l'emplacement des lavoirs eux-mêmes dont la structure en bois aurait disparu ? L'appendice latéral accolé à chaque bac peut correspondre au vestige laissé par l'empreinte d'un conduit intermédiaire entre l'aire de lavage en planche et son bac.

LAVOIRS A BRAS - LAVOIRS A EAU DORMANTE de la MONTBLEUSE (Haute-Saône) SCHEMA OPERATOIRE en fonctionnement normal

70Cette hypothèse, dont nous reproduisons ci-après deux reconstitutions schématiques, envisage deux cas de figure en phase terminale d’exploitation :

• 1. Le comblement partiel des bacs de décantation après abandon ce qui suppose une installation de lavage en planches précédant chaque bac.

• 2. Le comblement total des bacs dont les vestiges seraient actuellement recouverts par les amas de boues. Dans ce cas, les structures quadrangulaires correspondraient aux lavoirs proprement dits (fig. 145 et 146).

71Tout à fait à l'est, un chenal d'axe nord-sud se raccorde au drain d'alimentation en eau provenant du sud-est. Selon toute hypothèse, sa fonction pourrait correspondre à celle d'un exutoire de crue permettant d'évacuer le trop plein du volume d'eau distribué. Cette fonction a pour effet de compléter avec ingéniosité le système en jouant sur le débit et la régulation des flux nécessaires à l'alimentation générale des ateliers. Ce chenal ne s'évacue pas directement dans le ruisseau du Bretenou. Il est d'abord canalisé parallèlement au cours d'eau avant de s'y jeter, en aval à la hauteur du hameau de la Montbleuse.

72La zone III apparaît peut-être comme la plus difficile à interpréter. Il s'agit d'une aire fermée, délimitée par un cordon de déblais réguliers et rectilignes, compartimentée à l'intérieur. Ce bassin artificiel est parfaitement étanche et sans aucune relation directe avec le ruisseau qui le borde, dont il est séparé par un double système de digues composé de simples levées de terre. Directement lié aux opérations de lavage, ce large espace compartimenté assurait la décantation des boues résiduelles avant rejet dans le milieu naturel (fig. 147).

LAVOIRS A BRAS - LAVOIRS A EAU DORMANTE de la MONTBLEUSE (Haute-Saône) SCHEMA OPERATOIRE en phase terminale

73Comment s'effectue la circulation des flux à l'intérieur de cette zone ?

74Les eaux provenant de la zone II sont dirigées directement par gravité à l'intérieur de la zone III voire canalisées comme dans la partie est. Les traces de canalisations au centre sont moins évidentes. Elles sont néanmoins attestées par la présence de laisses d'eau en contrebas et en limite de la levée de terre septentrionale. Les eaux sont ensuite dirigées dans le bassin par une ouverture centrale dans la levée. À l'ouest, les eaux sont dirigées directement dans l'espace de décantation.

75Les levées de terre (L1), (L2), (L3), et (L4) présentent une composition sédimentologique sensiblement comparable à celle des amas de la zone IL Leur emplacement détermine quatre compartiments distincts de décantation et de circulation dont l'existence semble avoir été maintenue par le curage régulier de boues compactes, rejetées en élévation.

76La présence d'un bassin surcreusé en (A3) correspond à la nécessité de bloquer les boues résiduaires et surtout de concentrer les eaux provenant de l'aire (A2). Deux chenaux parallèles drainent cet espace et rejettent les eaux dans la fosse (A3). Un chenal parallèle à la digue interne achève l'évacuation. Il est bordé à l'ouest par plusieurs autres bassins de moindre importance. Quelle fonction pouvons-nous accorder à ce système ?

77Telle qu'elle se structure actuellement, l'aire de décantation pourrait résulter d'aménagements successifs visant sans doute à fluidifier l'évacuation des eaux et surtout à éviter l'envasement et le comblement trop important du bassin. La digue (Al) pourrait être le vestige d'un premier bassin plus réduit.

78À ce niveau d'interprétation, les hypothèses doivent être confirmées par un complément d'étude, en particulier par une topographie détaillée de l'ouest de la zone III difficilement accessible pour l'instant. En l'état, la zone III apparaît comme un bassin de décantation compartimenté au sein duquel la fosse (A3) assurait l'essentiel du recyclage des eaux avant rejet.

Les apports de l’archéométrie

La géophysique

79Une opération de prospection géophysique a été réalisée (Laboratoire de Géophysique de La Rochelle : Nicolas Florsch, et Isabelle Guyot), sur le site de la forêt de Bellevraivre. Il s'agissait de mettre en évidence les liaisons fonctionnelles entre les réservoirs et les bacs, dans un espace dépourvu de structures visibles au sol. Cette prospection devait vérifier également la présence ou non d'autres structures de lavage actuellement disparues ou signalées dans les sources documentaires.

80La topographie de la zone II montre, sur le flanc nord, des réservoirs recueillant les eaux de sources et de drainage et à l’opposé sur le flanc sud, des bassins plus petits correspondants à des bacs de lavage (fig. 148). L’objectif de cette opération était de mettre en évidence d’éventuelles connexions entre les bacs et les réservoirs. Les structures recherchées étaient des canalisations destinés à l’alimentation en eaux des unités de lavages et éventuellement des bassins intermédiaires (fig. 149 et 150).

81Les cartes géophysiques obtenues sont complexes ; elles confirment l’existence de nombreux indices d’activités anthropiques, correspondant à des zones fossoyées.

La sédimentologie

82Sur le site d'Etrelles-et-la-Montbleuse, une opération de prospection assortie de prélèvements sédimentologiques (laboratoire de Géosciences de Besançon, Pharisat-Rosenthal) a été mise en œuvre avec pour objectifs (fig. 151 et 152) :

• d’évaluer la nature et la puissance des dépôts sous jacents afin de distinguer les formations naturelles des apports d’origine anthropique ;

• d’établir l’existence ou non de liaisons entre les réservoirs et les batteries de bacs encore visibles et de repérer ou non d’éventuelles traces d’unités de lavage localisées entre ces deux structures ;

• de valider les premières hypothèses de distribution et de répartition spatiale des différentes unités fonctionnelles ;

• d’identifier la nature des minerais et leurs caractéristiques morphologiques.

83La prospection a donc concerné la partie active du site, celle qui abritait les opérations de lavage proprement dites (zone II) et une partie de la zone d’épuration (zone III) (fig. 153).

84Cette opération a été dictée par l’urgence, devant l’imminence d’opérations de drainage.

85Les prospections par carottages et les analyses sédimentologiques avaient pour but de contrôler, au moyen du spectre granulométrique, la validité de l’interprétation fonctionnelle de l’atelier induite par la topographie des lieux, les observations de terrain et la prise en compte des remaniements et des destructions. Elle devait vérifier l’existence de données d’implantation trouvées dans la bibliographie et les archives.

86La démarche et le protocole d’étude réalisés aboutissent à des résultats contrastés. Les données issues des sondages et les analyses granulométriques corroborent les schémas découlant de l’étude géomorphologique et topographique du site. Elles permettent de valider le travail préliminaire d’interprétation morphostructurale à partir de la lecture oro-hydrographique des vestiges. La répartition des grandes unités fonctionnelles est donc confirmée.

87Pour les grandes unités comme le principal réservoir et les digues de la zone II, l’interprétation permet de relever les indices d’événements successifs ayant affecté la structure et ses abords jusqu’à la période actuelle :

• déplacements artificiels des terres liés à l’aménagement initial (creusement du réservoir, façonnement des digues) ou des pratiques de curage contemporaines du fonctionnement ;

• phénomènes hydrodynamiques comme la décantation des fines ;

• colluvionnement postérieur au fonctionnement.

88L’interprétation des résultats se révèle incertaine dans cette zone intermédiaire où la lecture d’un relief peu marqué voire inexistant reste délicat. Les sondages réalisés en zone marginale (espace naturel par rapport aux endroits remaniés par l’action anthropique) dans lesquels il aurait été possible d’obtenir une stratigraphie de référence, montrent des profils dissemblables. Ils indiquent une hétérogénéité de la stratigraphie en dehors des zones en déblai et en remblai actuellement visibles. Les raisons de cette hétérogénéité sont multiples :

• Elle peut être naturelle et liée aux conditions de dépôt des limons ou liée aux divagations et au ravinement des eaux de ruissellement dans cette zone humide ;

• Elle peut être artificielle, liée aux remaniements successifs que l’atelier de lavage a connu pendant ses phases de fonctionnement ;

• Enfin, elle peut résulter des remaniements que le site a subi depuis l’abandon de l’atelier, pour des raisons diverses : exploitation forestière, délimitations cadastrales, aménagement des eaux de surface.

89Les anomalies de succession stratigraphique ou de granulométrie sont nombreuses, faiblement contrastées et susceptibles de présenter un caractère diachronique résultant de la mobilité de certaines structures de l’atelier en fonction du temps. Dans ces conditions, il est difficile d’évaluer la géométrie des structures de liaison qui devaient relier des éléments encore bien visibles comme un réservoir et un bac de lavage.

90Ce travail de terrain avait pour objet une investigation par prélèvements entraînant le moins possible de perturbations au site. Elle confirme la distribution fonctionnelle des différentes structures visibles au sol. La difficulté d’interprétation de certains sondages ou parties de profils met en évidence un caractère spécifique à ce type d’atelier : la mobilité des structures de liaison en fonction des périodes d’occupation.

91Utilisée pour la première fois et de manière expérimentale, cette étude originale a le mérite de souligner les limites du protocole appliqué. La méthode demande à pouvoir être elle-même confortée. Deux orientations s’offrent désormais aux recherches futures :

• établir un référentiel capable de développer et d’optimiser la méthode en l’éprouvant sur plusieurs autres sites de même nature. Il s’agit de proposer des modalités d’investigation du site, ou d’un site analogue, qui permettraient une meilleure exploitation des résultats. ;

• vérifier la pertinence de certaines hypothèses à partir de sondages stratigraphiques ce qui nécessite une adaptation au contexte (zone humide). Pour interpréter de manière plus fine certaines zones, une investigation par sondages à la tarière présente l’inconvénient de fournir des échantillons parfois déformés. Seule une analyse détaillée réalisée sur des profils de tranchées à la pelle mécanique recoupant de façon raisonnée les zones concernées permettrait de faire progresser le niveau d’interprétation. Cette solution constituerait une opération lourde sur le plan de l’atteinte à l’intégrité d’un tel site.

92Dans le contexte actuel, le protocole et les techniques appliqués apportent désormais un éclairage complémentaire sur l’interprétation des ateliers. Elle confirme la pertinence des méthodes d’investigation sédimentologiques appliquées aux ateliers de préparation mécanique en particulier sur des sites fortement érodés. En identifiant les différents résidus abandonnés par le lavage, la méthode permet d’interpréter la dynamique opératoire et la circulation des fluides à travers les bassins de décantation tout en précisant la fonction des structures présentes. Elle apporte des informations sur la répartition et la nature des différents matériaux ; des indices majeurs pour identifier les minerais utilisés et en déterminer leur origine.

Confrontation avec les sources

93À la vision archéologique des ateliers de La Montbleuse, il est intéressant de confronter les sources écrites disponibles relatives au fonctionnement d'aires de lavage du minerai.

94Le 3 octobre 1856, l'ingénieur des Mines accompagné du garde-mines de Gray visita le site et en donna la description suivante. Seules les mentions intéressantes pour la compréhension et l'interprétation archéologique ont été retenues.

95Il apparaît clairement que la zone concernée par l’atelier était une zone dépressionnaire utilisée comme étang. Il y aurait donc eu au départ utilisation d'un espace adéquat pour la décantation des boues.

96J'ai visité l'atelier dont il s'agit le 3 octobre 1856 accompagné du Garde-mines de Gray. Il est établi sur la rive droite d'un ruisseau prenant naissance dans les bois de M. de Magnoncourt en amont d'une ancienne chaussée servant de chemin vicinal sur la propriété même de M. de Magnoncourt, qui comprend tous les terrains situés en amont de cette chaussée et qui constituaient autrefois un vaste étang (...).

97(..) Il se compose de 16 lavoirs à bras sur lesquels 10, marqués B sur le plan joint au présent avis, sont à eau dormante ; et 6, marqués A sont à eau courante.

98Ces lavoirs sont alimentés par l'eau existant dans deux réservoirs CDE, FG dans lesquels se rendent les eaux pluviales, les eaux de quelques sources situées en amont, et comme complément une parties des eaux du petit ruisseau qui traverse la propriété et prend naissance dans la forêt (...).

99Le nombre des lavoirs indiqué ne correspond pas à celui retrouvé sur le terrain. Néanmoins la similitude est grande avec la disposition structurale marquée sur le plan joint en annexe. La distinction entre deux types de lavoirs suggère une organisation fonctionnelle : il y aurait une première étape de décantation correspondant aux lavoirs dit à eau dormante et une étape active liée au lavage et à l'égrappage du minerai au râble. À moins qu'il ne s'agisse là d'une distinction entre deux types de lavoirs à usage sélectif suivant le type de minerai.

100En tout état de cause, l'alimentation des lavoirs est bien assurée par des réservoirs, eux-mêmes alimentés à la fois par les eaux de pluie, des sources intermittentes et les eaux de drainage.

101(...) Les eaux boueuses provenant du lavage dans les lavoirs B sont amenées dans deux bassins contigus et creusés dans le sol qui n'ont aucune communication avec le ruisseau. Lorsque le niveau de la boue est à 0,20 en contre bas de la surface de l'eau dans ces bassins, ils sont curés à vif fond et boues sont déposées sur le bord entre les bassins et la portion de la propriété voisine du ruisseau (...).

102De ces bassins, il ne subsiste aucune trace. On observe que les bacs sont tous accolés à une importante halde de résidus de boues de lavage en élévation. Il y a peut-être eu comblement total de ces bassins à la fin de l'exploitation et utilisation de la zone III pour évacuer les boues.

103(...) Les eaux boueuses provenant du lavage dans les lavoirs A étaient conduites primitivement dans d'anciens bassins abc d, e f g h, creusés dans le sol, comblés actuellement et dont il reste quelques traces. Elles sont conduites présentement dans deux bassins HIKL et MNOP voisins du ruisseau et entourés de digues élevées et larges en couronnement de 3,50 m.

104La portion de la propriété dans laquelle se trouvent les lavoirs est assez en contre haut du fond de la vallée pour que les eaux boueuses atteignant le sommet des digues ne s'étendent pas jusqu'au bassin g'(...).

105Le problème des lavoirs à eau courante reste posé. La trace de ces bacs, qui pouvaient être de bois disposés à même le sol, n’a pas été retrouvée sur le terrain. Les vestiges de canalisations ou d'empellements seraient enfouis dans la vase, voire inexistants.

106(...) Le chemin vicinal est assez élevé au dessus de la propriété pour servir également de digue à l'aval. Enfin à l'amont une digue a été établie séparant les bassins de la portion supérieure de la propriété. Il résulte du relief de la propriété, que toute la portion marquée par les limites QOPR peut être regardée comme formant un vaste bassin d'épuration traversé par plusieurs digues le divisant pour ainsi dire en 6portions.

107Le dernier bassin est entouré d'un fossé i, k, l, m ayant près d'un m de largeur et destiné à recevoir les suintements à travers les digues. Ce fossé est distant du ruisseau de près de 2 m (...).

108Des bassins (HIKL) et (MNOP), il ne subsiste que quelques vestiges. La disposition des anciens bassins (abcd) et (efgh) et des digues qui les délimitent est, quant à elle, très différente selon qu'on se réfère au terrain ou aux archives. En réalité, si les dimensions du croquis diffèrent, le schéma général et la disposition des zones fonctionnelles sont effectivement comparables.

109(...) Dans l'état normal et d'après les renseignements recueillis sur les lieux, une communication existe en N entre les bassins et le fossé extérieur et en outre une deuxième communication (r) entre le fossé et le ruisseau de telle sorte que ce fossé était devenu un véritable bassin de dernière épuration dont les eaux par un déversoir étroit se jetaient dans le ruisseau (...).

110Ces deux communications N et r sont encore visibles sur le terrain.

111(...) lors de la visite, une troisième communication I avait été creusée entre ce fossé et le bassin HIKL. Dans le but de vider les eaux très claires, existant dans ce bassin et de pêcher le poisson qui s'y trouvait. En outre on était en train de creuser un deuxième fossé PO en amont du premier fossé et d'établir une digue destinée à empêcher les grandes eaux de l'amont d'entrer dans le fossé ikl.

112La surface, ainsi occupée pour l'épuration des eaux boueuses peut être approximativement portée à 140 ares.

113Il résulte de la visite des lieux ;

1. que les eaux de lavage étaient prises, même pour les lavoirs à eau dormante, en partie dans le ruisseau ;

2. que celles qui avaient servi au lavage à eau dormante étaient employées constamment sans retourner au ruisseau ;

3. que celles qui servaient au lavage à eau courante se rendaient dans les bassins en relief ayant une communication avec le ruisseau (...) (ADHS 300 S 16).

114Dans un croquis (fig. 154), cité en annexe de l'avis de l'ingénieur des Mines en août 1856, la structuration offre des similitudes intéressantes avec la topographie réalisée. Les trois zones sont nettement définies :

• Réservoirs ;

• Lavoirs à bras en batterie ;

• Bassin de décantation.

115Pourtant des interrogations subsistent.

• Le plan de 1856 présente une orientation géographique différente et peu précise ;

• L'emplacement des bacs A et B pose de nouvelles questions quant à la présence de lavoirs dits à eau dormante et à eau courante et leur liaison avec les circulations hydrauliques existantes. Ainsi, les bacs de la zone II sont-ils rattachés aux installations dites à eau dormante ou à eau courante ? Quelle signification apporter aux différences portées sur le plan ?

• En période d'étiage, la quasi totalité des chenaux et réservoirs est asséchée.

116L'activité du site était-elle restreinte en période hivernale ? ou bien les conditions du régime hydraulique ont-elles changé ?

117Malgré les imperfections du croquis, les similitudes sont bien réelles. Le site indiqué correspond bien à celui qui a été retrouvé sur le terrain.

118Dans un plan de demande en concession de patouillet à La Grande Résie (Haute-Saône) (ADHS 300 S 30), on peut retrouver une telle disposition dans l'organisation et la dynamique du système de décantation (fig. 155).

119Les levées de terre internes se conjuguent pour contraindre les flux à cheminer le plus longuement possible avant de pouvoir être rejetés dans le milieu naturel.

120Le lieudit le plus couramment utilisé pour désigné le site est sur l'étang. Cette dénomination corrobore les observations de terrain. L'ensemble de la zone III est constituée par une vaste zone humide correspondant à l'extension des bacs de rétention et d'épuration des eaux de lavage. Aujourd'hui ces excavations sont pratiquement toutes comblées. Ne subsistent que certaines digues. Des recherches menées sur les anciens cadastres (fig. 156) font apparaître la trace d’un patouillet à cheval. Cette implantation n’explique cependant pas l’étendue des vestiges observés.

Essai de chronologie

121Malgré l'état de conservation du site, il semble bien que nous ayons affaire à une occupation polyphasée d'où la difficulté d'interprétation actuelle des vestiges existant. Les sources manuscrites relevées aux archives de la Haute-Saône mentionnent bien des lavoirs à minerai dans la région dès le début du XVII^e siècle.

122En fait, l'extraction du minerai pisolithique dans cette zone serait beaucoup plus ancienne. Elle est attestée dès le XIV^e siècle dans les archives. Ainsi, en 1327, Guillaume d'Arguel possédait les bois de Bellevesvre, près de Frétigney, dans lesquels se trouvaient des mines inexploitées. Il permit aux moines d'en faire extraire le minerai. Il leur accorda de plus la faculté de cuire le charbon de cette forêt (fig. 157).

123Les minières de Frétigney (Haute-Saône), proches de quelques kilomètres produisaient un minerai pisolithique contenu dans les remplissages karstiques, localisé sur le revers de la cuesta limitrophe, dans les zones d'affleurement plio-pleistocène.

124Les sources apportent des renseignements sur l'existence d'autres ateliers de lavage sur le territoire de la commune de la Montbleuse au XIX^e siècle.

125Une Ordonnance Royale du 29 juillet 1829 autorisa M. de Magnoncourt à faire rouler six lavoirs à bras sur le territoire de la Montbleuse dans la commune d'Etrelles, à certaines conditions relatives à l'épuration des eaux boueuses. Cet atelier de lavage fut amodié par MM. Vautherin exploitant du haut fourneau de Saint-Loup-les-Gray et Dufournel et de Tricornot exploitants des hauts fourneaux de Beaujeu, Montureux, Renaucourt, Vauconcourt et Farincourt (fig. 158).

126Les conditions d'épuration n'ayant pas été remplies par les exploitants, un procès-verbal fut dressé contre eux sur les instances du maire de la commune. Acquittés au tribunal correctionnel de Gray, ils furent condamnés en appel au tribunal de Besançon à suspendre le lavage jusqu'à ce que l'autorité administrative ait sanctionné l’infraction. (ADHS300 S 16 1857)

127Le bail expirant, les exploitants sollicitèrent la permission de faire servir provisoirement et dans leur état actuel les lavoirs au lavage des mines en terre qu'ils avaient extraites sur les propriétés de M. de Magnoncourt.

128La dynamique de l'atelier de La Montbleuse comprend, conformément aux infrastructures décrites dans de nombreux textes, un complexe d'ateliers alimenté par de grands bassins réservoirs et une infrastructure de décantation suffisamment importante en superficie pour traiter les fines et épurer les eaux en continu.

129Le gabarit des bacs et leur distribution impliquent une organisation parfaitement structurée du travail autour d'un ensemble d'ateliers. Le grand bassin de décantation révèle un cloisonnement soigneusement étudié pour la gestion des boues et des eaux.

130Le maillage des chenaux encore existants et leur disposition : canal d'amenée, exutoire de crue, canal de fuite... montrent le soin particulier apporté dans l'aménagement des installations hydrauliques.

131Au regard de la dimension de ces installations, il semble que ces ateliers traitaient aussi les minerais de concessions environnantes. Les vestiges, encore visibles, permettent d'appréhender en totalité le processus de préparation du minerai pisolithique.

132La phase d’abandon du site n’est pas connue.