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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 xxe 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

  • : chercheur, chargé de mission auprès de la vice-présidence recherche, université Paris-Saclay
  • : professeur émérite à l'université Paris-I-Panthéon-Sorbonne et à l'Institut universitaire de France
  • : docteur ès sciences physiques, maître assistant à l'université de Rennes, directeur du Centre régional archéologique d'Alet
  • : 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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Médias

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

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

Autres références

  • ARCHÉOLOGIE MÉDIÉVALE

    • Écrit par Luc BOURGEOIS
    • 4 883 mots
    • 5 médias

    L’archéologie médiévale rassemble un large spectre de méthodes permettant d’étudier les témoignages matériels des cultures qui se sont succédé entre le ve et le xve siècle. Elle s’intéresse aussi bien aux structures enfouies ou en élévation qu’au mobilier et aux informations issues...

  • AFRIQUE (Histoire) - Préhistoire

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  • AFRIQUE (Histoire) - De l'entrée dans l'histoire à la période contemporaine

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    L'histoire du continent tout entier apparaît comme une entreprise récente et difficile. Pendant longtemps, seules l'égyptologie, l'islamologie et l'histoire coloniale l'ont, chacune de son point de vue, abordée ; il faut noter du reste que les très anciens systèmes d'écriture, en Égypte, à Méroé, en...

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    La domination administrative et politique de Rome sur les diverses régions de l'Afrique du Nord (mis à part la Cyrénaïque et l'Égypte) s'étend sur près de six siècles : depuis la prise et la destruction de Carthage par Scipion Émilien (146 av. J.-C.) jusqu'au siège et à la...

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