ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) L'archéométrie

L'analyse des matériaux

Les premiers outils de l'homme préhistorique ont été des pierres dont la dureté permettait d'entamer des matériaux plus tendres. Avec l'apparition du feu, il sut utiliser les argiles, les dégraisser avec d'autres minéraux, pour obtenir d’abord des figurines, puis des poteries, qui se sont généralisées à partir du Néolithique. Des pierres lui permirent de confectionner les foyers, élever des monuments, bâtir des édifices. Aux périodes historiques, divers minéraux servirent à l'aménagement des habitats, à leur décor. Pour couler des métaux tels que le bronze, le sable fut employé. On comprend dès lors l'intérêt d'identifier les matériaux minéraux archéologiques, d'autant qu'ils sont le mieux conservés. Parallèlement, les objets métalliques, outils ou monnaies, offrent un domaine d'étude similaire, plus limité chronologiquement mais comportant de riches problématiques tant technologiques qu’économiques.

Il est désormais possible de mettre en évidence des migrations de populations, des contacts entre des habitants, des courants de diffusion ou d'influence, des phénomènes économiques, des données technologiques, environnementales, etc., d'autant que les méthodes les plus récentes d'analyse atteignent de très grandes sensibilités. Le développement de l'archéométrie se relie ainsi à la révolution due aux méthodes d'analyse physico-chimiques.

Pour l'identification d'une provenance, théoriquement, un matériau élaboré est comparé à un échantillon, absolument nécessaire, de la source présumée. Parfois, à partir d'une cartographie de certaines données analytiques, une origine voire une circulation approximative peut être retrouvée.

Historiquement, les premiers examens visuels se prolongèrent par l'usage du microscope optique. Après les recherches de pionniers, parmi lesquels on compte William Dugdale (1656) et William Stukeley (1740), l'analyse pétrographique s'est développée depuis le début du xx^e siècle. Diverses techniques sont dorénavant employées pour étudier des matériaux archéologiques qui, souvent complexes et hétérogènes, requièrent la définition de séquences analytiques combinant plusieurs méthodes. Un premier marqueur est la composition élémentaire. Les systèmes relativement homogènes (obsidiennes, silex, métaux précieux ou verres) peuvent être analysés depuis les années 1960 par activation ou spectrométrie d’émission de rayons X en microscopie électronique à balayage. Avec cette dernière méthode, l'échantillon est soumis à un faisceau d’électrons et le spectre de rayons X émis sous irradiation permet de cartographier et de quantifier les éléments majeurs et mineurs avec une résolution spatiale de l’ordre du micromètre.

Assez rapidement, les chercheurs passèrent à l'étude des éléments à l'état de traces pour une meilleure caractérisation des matériaux, minéraux ou métalliques. Des concentrations de quelques parties par million (ppm) peuvent maintenant être mesurées. La spectrographie d'émission optique ou la spectrométrie d'absorption atomique permettent d’étudier des échantillons réduits en poudre et vaporisés, aujourd’hui par des sources à plasma, avec des limites de détection ultimes. Celles de la spectrométrie de fluorescence Xatteignent quelques parties par million (ppm) au laboratoire pour presque tous les éléments allant du fluor à l'uranium. Cette méthode superficielle est non destructive, mais requiert des échantillons de grande taille ; les microscopes électroniques, les accélérateurs protoniques et les synchrotrons permettent toutefois d’en réduire les dimensions.

Un second marqueur est la composition minéralogique obtenue par des méthodes comme la diffraction des rayons X ou la diffraction électronique,[...]

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Écrit par

Loïc BERTRAND : chercheur, chargé de mission auprès de la vice-présidence recherche, université Paris-Saclay
Jean-Paul DEMOULE : professeur émérite à l'université Paris-I-Panthéon-Sorbonne et à l'Institut universitaire de France
Loïc LANGOUET : docteur ès sciences physiques, maître assistant à l'université de Rennes, directeur du Centre régional archéologique d'Alet
Martine REGERT : docteure en archéologie environnementale, directrice de recherche au CNRS, UMR 7264 Cultures et Environnements. Préhistoire, Antiquité, Moyen Âge, CNRS-université Côte d'Azur, Nice

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Pour citer cet article

Loïc BERTRAND, Jean-Paul DEMOULE, Loïc LANGOUET et Martine REGERT. ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

BERTRAND, L., DEMOULE, J., LANGOUET, L. & REGERT, M.. ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie. Encyclopædia Universalis. (consulté le )

BERTRAND, Loïc, DEMOULE, Jean-Paul, LANGOUET, Loïc et REGERT, Martine. « ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

BERTRAND, Loïc, DEMOULE, Jean-Paul, LANGOUET, Loïc, et REGERT, Martine. « ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

Médias

Fouilles de Rakhigarhi, Inde - crédits : Vasant S. Shinde & al./ PLoS ONE 13 ; CC-BY — Fouilles de Rakhigarhi, Inde

Vasant S. Shinde & al./ PLoS ONE 13 ; CC-BY

Épicentre monumental du site de fouilles de Naachtun (Guatemala) - crédits : © Antoine Dorison/ ARCHAM/ Projet Naachtun/ CNRS Photothèque — Épicentre monumental du site de fouilles de Naachtun (Guatemala)

© Antoine Dorison/ ARCHAM/ Projet Naachtun/ CNRS Photothèque

Identification des matériaux par tomographie - crédits : IPANEMA/ CNRS — Identification des matériaux par tomographie

IPANEMA/ CNRS

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