Les processus de formation de sites font référence aux événements qui ont créé et affecté un site archéologique avant, pendant et après son occupation par l'homme. Pour acquérir la meilleure compréhension possible d'un site archéologique, les chercheurs collectent des preuves des événements naturels et culturels qui s'y sont produits. Une bonne métaphore d'un site archéologique est un palimpseste, un manuscrit médiéval qui a été écrit, effacé et réécrit, encore et encore, et encore.
Les sites archéologiques sont les restes de comportements humains, d'outils en pierre, de fondations de maisons et de tas d'ordures, laissés après le départ des occupants. Cependant, chaque site a été créé dans un environnement spécifique; bord du lac, flanc de montagne, grotte, plaine herbeuse. Chaque site a été utilisé et modifié par les occupants. Des incendies, des maisons, des routes, des cimetières ont été construits; les champs agricoles étaient fumés et labourés; des fêtes ont eu lieu. Chaque site a finalement été abandonné; à la suite du changement climatique, des inondations, des maladies. Au moment où l'archéologue arrive, les sites sont abandonnés depuis des années ou des millénaires, exposés aux intempéries, aux fouissages d'animaux et à l'emprunt humain des matériaux laissés. Les processus de formation de sites incluent tout cela et un peu plus.
Comme vous pouvez l'imaginer, la nature et l'intensité des événements qui se sont produits sur un site sont très variables. L'archéologue Michael B. Schiffer a été le premier à articuler clairement le concept dans les années 1980, et il a largement divisé les formations de sites en deux grandes catégories à l'œuvre, les transformations naturelles et culturelles. Les transformations naturelles sont en cours et peuvent être affectées à l'une des nombreuses grandes catégories; les cultures peuvent se terminer, à l'abandon ou à l'enterrement, mais sont infinies ou proches d'elle dans leur variété.
Les modifications d'un site causées par la nature (Schiffer les a abrégées en N-Transforms) dépendent de l'âge du site, du climat local (passé et présent), de l'emplacement et du cadre, ainsi que du type et de la complexité de l'occupation. Dans les professions de chasseurs-cueilleurs préhistoriques, la nature est le principal élément compliquant: les chasseurs-cueilleurs mobiles modifient moins leur environnement local que les villageois ou les citadins.
Pédogenèse, ou la modification des sols minéraux pour incorporer des éléments organiques, est un processus naturel en cours. Les sols se forment et se reforment constamment sur les sédiments naturels exposés, sur les dépôts artificiels ou sur les sols précédemment formés. La pédogenèse provoque des changements de couleur, de texture, de composition et de structure: dans certains cas, elle crée des sols extrêmement fertiles tels que la terra preta et la terre sombre urbaine romaine et médiévale.
Bioturbation, la perturbation causée par la vie végétale, animale et des insectes est particulièrement difficile à expliquer, comme le montrent un certain nombre d'études expérimentales, surtout avec l'étude de Barbara Bocek sur les gaufres de poche. Elle a découvert que les gaufres de poche peuvent repeupler les artefacts dans une fosse de 1x2 mètres remplie de sable propre en l'espace de sept ans.
Enterrement du site, l'enfouissement d'un site par un certain nombre de forces naturelles, peut avoir un effet positif sur la préservation du site. Seule une poignée de cas sont aussi bien conservés que le site romain de Pompéi: le village de Makah d'Ozette dans l'État de Washington aux États-Unis a été enterré par une coulée de boue vers 1500 AD; le site maya Joya de Ceren au Salvador par des dépôts de cendres vers 595 après JC. Plus généralement, l'écoulement des sources d'eau à haute ou basse énergie, des lacs, des rivières, des ruisseaux, des lavages, dérange et / ou enterre les sites archéologiques.
Modifications chimiques sont également un facteur de préservation du site. Il s'agit notamment de la cimentation des dépôts par le carbonate des eaux souterraines, ou la précipitation / dissolution du fer ou la destruction diagénétique des os et des matières organiques; et la création de matériaux secondaires tels que les phosphates, les carbonates, les sulfates et les nitrates.
Les transformations culturelles (C-Transforms) sont beaucoup plus compliquées que les transformations naturelles car elles consistent en une variété potentiellement infinie d'activités. Les gens construisent (murs, places, fours), creusent (tranchées, puits, toilettes), mettent le feu, labourent et fertilisent les champs et, pire que tout (d'un point de vue archéologique) nettoient après eux-mêmes.
Pour maîtriser toutes ces activités naturelles et culturelles du passé qui ont brouillé le site, les archéologues s'appuient sur un groupe d'outils de recherche en constante évolution: le principal est la géoarchéologie.
La géoarchéologie est une science alliée à la fois à la géographie physique et à l'archéologie: elle vise à comprendre le cadre physique d'un site, y compris sa position dans le paysage, les types de substratum rocheux et de dépôts quaternaires, et les types de sols et de sédiments à l'intérieur et à l'extérieur de la site. Les techniques géoarchéologiques sont souvent réalisées à l'aide de la photographie satellite et aérienne, de cartes (topographiques, géologiques, de levés pédologiques, historiques), ainsi que de l'ensemble des techniques géophysiques telles que la magnétométrie.
Sur le terrain, le géoarchéologue effectue une description systématique des coupes et des profils, pour reconstituer les événements stratigraphiques, leurs variations verticales et latérales, à l'intérieur et à l'extérieur du contexte des vestiges archéologiques. Parfois, les unités de terrain géoarchéologiques sont placées hors site, dans des endroits où des preuves lithostratigraphiques et pédologiques peuvent être collectées.
Le géoarchéologue étudie l'environnement du site, la description et la corrélation stratigraphique des unités naturelles et culturelles, ainsi que l'échantillonnage sur le terrain pour une analyse micromorphologique et une datation ultérieures. Certaines études recueillent des blocs de sols intacts, des échantillons verticaux et horizontaux de leurs investigations, pour les ramener au laboratoire où un traitement plus contrôlé peut être effectué que sur le terrain.