L’archéométrie : du terrain au laboratoire

Par Magali Barré

L’archéologie a pour objectif d’interpréter le plus fidèlement possible le passé. Cependant, l’important aujourd’hui n’est plus seulement d’aboutir à une chronologie d’un site. La reconstitution, époque par époque, du quotidien des hommes ayant vécu sur ce site ainsi que de leurs activités semblent être devenues une nouvelle priorité.

 Les origines de l’archéométrie

L’archéologie a pour objectif d’interpréter le plus fidèlement possible le passé. Cependant, l’important aujourd’hui n’est plus seulement d’aboutir à une chronologie d’un site. La reconstitution, époque par époque, du quotidien des hommes ayant vécu sur ce site ainsi que de leurs activités semblent être devenues une nouvelle priorité. L’affirmation des ces nouvelles visées a permis le développement de nouvelles méthodes et collaborations. Cette archéologie s’est dotée d’outils appropriés et de ses collaborations avec des laboratoires et des chercheurs (physiciens, chimistes, géologues, biologistes) est née l’archéométrie.

Comme le laisse entendre l’étymologie du terme, il s’agit d’une « mesure » du passé. Ce terme désigne l’ensemble des disciplines qui aboutissent à des mesures exactes des vestiges. Les méthodes employées sont susceptibles d’apporter des éléments de réponses aux questions concernant la datation, la caractérisation de l’environnement au moment de l’occupation d’un site, et surtout, elles permettent de valider ou non une hypothèse.

 

L’archéologue a, à sa disposition par l’intermédiaire de spécialistes, un catalogue de méthodes permettant d’obtenir une meilleure connaissance de l’objet archéologique :

 

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Classement des matériaux en fonction de leur origine et de leur nature. Tableau réalisé par Magali Barré (élève Magistères des Sciences de la Terre, 2005). Copyright © by UMR8546

 

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Tableau répertoriant les différentes techniques pouvant être employées en archéométrie en fonction de l’échelle et du domaine d’étude. Tableau réalisé par Magali Barré (élève magistères des Sciences de la terre, 2005) Copyright © UMR8546.

 

L’archéomètre va accompagner l’archéologue à chaque étape de l’investigation archéologique, depuis la collecte de données sur le terrain jusqu’à leurs analyses en laboratoire et leurs interprétations en termes scientifiques.

L’archéométrie et l’archéologie ont les mêmes objectifs, seules les échelles de travail et les méthodes diffèrent. La démarche scientifique s’effectue suivant des échelles d’analyses de plus en plus petites. En effet, l’étude commence pour une observation macroscopique, à l’œil nu ou à l’aide d’une loupe pour des ordres de grandeurs allant du mètre au millimètre. Puis, pénètre progressivement dans l’infiniment petit grâce à des outils adaptés, tels que les microscopes (classique, électronique à balayage ou électronique à transmission) et autres, qui permettent des études microscopiques (10-3 à 10-5m) et nanoscopiques (10-8 à 10-10m) telles que les analyses élémentaire, cristalline ou moléculaire.

Que ce soit un tesson de céramique, un fragment de plâtre ou d’enduit, un alliage métallique ou encore une roche, l’étape du laboratoire a pour but d’établir la « carte d’identité » du vestige.

Les objets ainsi étudiés acquièrent alors un nouveau statut : celui de document pouvant être lu comme on lirait un texte ancien.

L’obtention de résultats satisfaisants ne peut se faire que sur la base d’une interdisciplinarité et surtout d’un dialogue. En effet, en fonction de la nature du matériau de fabrication mais aussi des questions que se pose l’archéologue, l’archéomètre adaptera la méthode d’analyse afin d’obtenir le maximum d’informations que voudra bien livrer l’objet archéologique. Il s’agit de mettre en place un véritable programme d’investigation.

 

 La céramique : un exemple d’analyse

L’objet le plus fréquemment trouvé sur les sites archéologiques est le tesson de céramique. La présence de ces tessons amène l’archéologue à se poser plusieurs questions : quelle est leur provenance ? Quelle technique a été employée pour leur confection ? Quelle était leur utilité, leur fonction ? Ou encore de quand datent-elles ?

Seules des recherches en laboratoire fournissent des réponses à ce type d’interrogation.

La démarche scientifique nécessite plusieurs étapes d’analyses.

 

1. L’étude pétrologique

L’échantillon va tout d’abord être soumis à des études pétrologiques dans l’objectif de caractériser le matériel argileux employé pour façonner la céramique (lieu d’extraction de l’argile et lieu de fabrication). Partant du principe que les céramiques peuvent être assimilées à des roches d’origine sédimentaire, les chercheurs emploient les mêmes techniques d’analyses utilisées en géologie pour étudier de telles roches :

  • Une description macroscopique associée à une observation à la loupe binoculaire.
  • Les analyses chimiques (fluorescence-X, absorption atomique, spectroscopie d’émission atomique...) permettent d’avoir accès à la composition chimique de la céramique. Celle-ci étant connue, l’origine de la fabrication peut être déterminée, car les ateliers de potiers et les éventuelles matières premières disponibles dans leur environnement peuvent être caractérisés par leurs compositions chimiques ; elles constituent leurs « empreintes digitales ». Cependant, cette méthode comparative et statistique requiert d’être en possession de nombreuses données (répertoriées dans des banques de données) afin que la détermination de l’origine probable de fabrication soit possible.
  • La caractérisation minéralogique (diffractométrie des rayons X, analyse en lame mince) repose sur l’étude des minéraux ou des composants minéralogiques du tesson. Ces minéraux sont constitutifs du dégraissant (naturel ou ajouté) et de la phase argileuse. La connaissance de ces données permet, encore une fois, de déterminer l’atelier de production, à conditions que celui-ci utilise un matériel qui provienne d’une formation géologique à signature spécifique.

Cette première série d’analyses permet de répondre aux questions concernant la provenance.

 

2. L’étude des propriétés physiques

Ces données, complétées par l’étude des propriétés physiques, offrent des solutions aux problèmes liés aux techniques de fabrication Techniques de fabrication , et notamment celui des conditions de cuisson.

Ainsi, l’échantillon va subir une nouvelle série d’analyses :

  • L’étude de sa perméabilité en étudiant l’arrangement complexe de grains, matériels vitreux et pores constitutifs du tesson.
  • L’étude de la résistance de la céramique à des contraintes telles que le rayage et l’écrasement. Celle-ci est dépendante du traitement des surfaces et des conditions de cuisson.
  • L’analyse des propriétés thermiques nous renseigne sur la cuisson de l’argile et l’utilisation de la céramique à haute température.

 

3. Les études biochimiques et chimiques

Une troisième série d’analyse va permettre de définir la fonction originelle du tesson échantillon. L’argile est choisie et la céramique façonnée en fonction de l’utilité qu’on en aura, même si une céramique peut avoir plusieurs fonctions (stockage, cuisine, transport). Des indices de ces fonctions peuvent se trouver dans la détermination des résidus organiques visibles sur une céramique ou inclus dans les pores. Il s’agit dans ce cas d’analyses biochimiques et chimiques.

Finalement, l’échantillon ne recèle plus qu’un grand mystère : son âge (voir la fiche les techniques de datation).

 

 Bibliographie

  • Jockey P., L’archéologie, collection Sujets.
  • Rouessac F., Analyse chimique. Méthodes et techniques instrumentales modernes, Masson.
  • Pelletier A., L’archéologie et ses méthodes, Horvarth.
  • Frédéric L., Manuel pratique d’archéologie, R. Laffont, 3e éd.
  • Mills J.S., White R., The organic chemistry of museum objects, Butterworth-Heinemann, 2e éd.
  • Pollard A. M., Heron C., Archaeological chemistry, RCS paperbacks, The Royal Society of Chemistry, Cambridge.

 

 Webographie

 

 Autres fiches à voir

 


Magali Barré
élève Magistère des Sciences de la Terre, 2005