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Archéologies et espaces parcourus

 | 
Olivier Henry

Du Bronze au Fer

la transition entre deux métallurgies dans les civilisations antiques d’Anatolie, l’expérimentation comme moyen d’acquisition

Nicolas Gailhard

Résumé

Sous l’influence de l’approche cognitive, nous allons présenter nos travaux expérimentaux sur la transition entre les métallurgies du bronze et du fer en Anatolie antique. Ce travail est replacé dans le contexte archéologie grâce à l’analyse de la production et des fonctions des fours dédiés à la métallurgie. Cet article tente d’apporter un regard différent sur la coexistence entres les objets en bronze et ceux en fer apparus à la fin du 3e millénaire. Nous essaierons de répondre à certaines questions telles que : comment comprendre les compétences des travailleurs de la métallurgie en Anatolie ? Quelle est la relation entre métallurgistes du bronze et du fer ? Quelles sont les compétences développées par ces premiers métallurgistes du fer en Anatolie ?
L’apparition du fer dans le contexte anatolien est tout sauf une surprise compte tenu de la parfaite connaissance de la métallurgie du bronze. En outre, nous allons tenter de démontrer que le développement des techniques de transformation des minerais de fer n’a pu qu’intervenir dans un contexte de spécialisation important, ces spécialistes entretenant surement un rapport étroit avec la métallurgie du cuivre.
Pour aider à la démonstration, nous avons choisi trois thèmes principaux illustrant notre démarche :
• L’origine du fer et la relation avec le bronze et le cuivre ;
• Four et atelier : évidences archéologiques et leur interprétation grâce à l’archéologie expérimentale ;
• Tracéologie et compréhension des températures, éléments clés de la métallurgie.
En conclusion, la transition entre la métallurgie du bronze et celle du fer est clairement attestée durant l’Âge du Bronze. Plusieurs facteurs peuvent expliquer le passage progressif d’une technique à l’autre. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la relation entre les minerais de cuivre et de ceux de fer. Nous avons aussi examiné le rôle qu’ont joué les flux à forte concentration de fer dans la réduction du minerai de cuivre (par exemple le sable noir de la Mer Noire). Si le développement de ces technologies a lieu principalement durant l’Âge du Bronze, c’est bien le début de l’Âge du Fer Moyen qui doit être considéré comme la période où les objets du quotidien ont été fabriqués à partir de fer. Notre approche tente une voie différente pour étudier l’histoire de la métallurgie et permet de démontrer comment ces hommes sont extrêmement compétents et spécialisés. En fait, une technologie traitant de telles masses de matières premières ne peut être individuelle, mais au contraire le fait d’une équipe dont le langage corporel et la communication sont synchronisés par le rythme de la structure en cours de fonctionnement. Et si les différences entre les métallurgies du Bronze et du Fer existent, ces métallurgistes ont la même sensibilité et la même conception dans leur approche des matériaux.

Under the influence of cognitive approaches, an experimental perspective on the transition between Bronze and Iron Metallurgies in Ancient Anatolia is being replaced in archaeology by the analysis of the production and function of metal furnaces. This paper tries to provide a different look about the coexistence of bronze objects after the appearance of iron objects at the end of the 3rd millennium BC. We try to answer to some questions such as: how to understand the skills of the metalworkers in Anatolia? Can we observe some differences between Bronze and Iron metalworkers? What are the skills developed by these early iron metalworkers in Anatolia?
It may be hypothesized that the appearance of iron in the Anatolian context is everything except a surprise in view of the perfect knowledge of bronze metallurgy. In addition, we will attempt to show that the development of techniques of transformation of iron ores could be done only by specialists.
To demonstrate this, we have chosen three main themes illustrating our approach:
The origin of the iron and the relation with the bronze and copper;
Furnace and workshop: archaeological evidences and experimental interpretation;
Traceology and understanding of temperatures, key elements of the metallurgy.
As
a result, it appears that this transition between Bronze and Iron metallurgies is established during the Bronze Age. Several factors may explain the gradual shift from one technique to another. We are particularly interested in the relationship between copper ores and those of iron. We will see the role that flows with a high concentration of iron can have in the reduction of copper ore (as in black sand of the Black Sea). Iron-working technology was therefore developing during most of the Bronze Age, but the beginning of the Middle Iron age should properly be drawn at the time when everyday objects were mostly made from iron. In this paper I will try to show how we can study the history of metalworkers and see how these men are highly specialized. In fact, a technology dealing with such masses of material cannot be individual, but on the contrary the fact of a team whose body language and communication are synchronized by the rhythm of the structure during operation. And if differences exist between Bronze and Iron, metalwork’s have the same sensibility and conception of roots materials.

Texte intégral

Je tiens ici à souligner l’immense aide de Philipe Andrieux sans qui rien n’aurait été possible et la mémoire d’Alberto Palmieri qui m’a beaucoup aidé et à qui je dédie ce travail.

Figure 1 : Logo des Journées de l’Archéologie Expérimentale

Figure 1 : Logo des Journées de l’Archéologie Expérimentale

Introduction

1Cet article concerne l’archéologie des techniques. Il se concentre sur le travail du métal en Anatolie et en Transcaucasie entre le 3e et le 2e millénaire aC. Il se situe à la croisée de plusieurs disciplines : archéologie, histoire des techniques, expérimentation archéologique, voire ethnologie. Dans le cadre des Premières Rencontres d’Archéologie organisées par l’IFEA, nous avons abordé les principaux objectifs d’un projet de recherche développé depuis plusieurs mois, les premiers travaux réalisés durant l’été 2010 à la Gümüslük Académie ont permis de faire le point sur l’origine de la métallurgie du fer en Anatolie.

  • 1 İlki düzenlenecek “Eğitim ve Uygulamaya Yönelik Arkeolojik Eğitim Projesi” TÜBİTAK Doğa Eğitimi ve (...)

2Cette série d’expérimentations (Eski Anadolu’da “Ateş Sanatları”, 6 bin yıl önceki bir an, Ateş, metal, insan...)1, financées dans le cadre d’un projet Tübitak, a permis la réalisation de douze fours métallurgiques (quatre fours de réduction de minerai fer, quatre de réduction de minerai de cuivre et quatre foyers pour réaliser des coulées de bronze) (figs. 1-2). Plus de vingt étudiants ont été mobilisés : ils ont fabriqué plus de 2000 briques d’argile, manipulé plus de 400 kg de minerai et 3 tonnes de charbon de bois.

Figure 2 : Affiche du Eski Anadolu’da Ateş Sanatları

Figure 2 : Affiche du Eski Anadolu’da Ateş Sanatları

L’importance et l’actualité de cette recherche

3Pourquoi est-il intéressant de commencer une telle recherche dans le contexte anatolien ?

4Tout d’abord, son intérêt scientifique est illustré par le nombre important des découvertes d’objets métalliques en bronze ou en fer, jouant un rôle comme biens de prestige ou outils utilitaires. Depuis plusieurs années, des publications récentes présentent ces recherches surtout d’un point de vue typologique ou contextuel.

5Il me semble que l’approche la plus communément adoptée consiste à se focaliser sur l’objet fini tandis que le phénomène technique, plus difficile à cerner, est plus ou moins éludé ou traité par des méthodes archéométriques modernes (analyses physico-chimique, nucléaire, isotopique, etc.).

  • 2 Gailhard 2009.

6Que dire alors de la transition entre la métallurgie du bronze et celle du fer qui est encore mal identifiée d’un point de vue technique ? Cette évidence m’est apparue suite aux recherches réalisées dans le cadre de mon doctorat sur l’origine de la métallurgie du cuivre au Moyen-Orient ancien2.

Les trois thèmes principaux

7De nouvelles interrogations ont été soulevées sur la fin du 3e millénaire et la coexistence d’objets en bronze après l’apparition des objets en fer. Pour les illustrer, nous avons choisi de traiter trois thèmes définissant notre démarche :

  • L’origine du fer et la relation avec le bronze et le cuivre ;

  • Four et atelier : évidences archéologiques et leur interprétation grâce à l’archéologie expérimentale ;

  • Tracéologie et compréhension des températures, éléments clés de la métallurgie.

8L’apparition du fer dans le contexte anatolien est tout sauf une surprise compte tenu de la parfaite connaissance de la métallurgie du bronze. En outre, nous allons tenter de démontrer que le développement des techniques de transformation des minerais de fer n’a pu qu’intervenir dans un contexte de spécialisation important, ces spécialistes entretenant surement un rapport étroit avec la métallurgie du cuivre. Nous avons affaire à des personnes hautement qualifiées et hautement organisées qui dis- posent de multiples compétences (connaissances des minerais, du feu, des matériaux comme le bois, l’argile et le sable ainsi que les propriétés de certaines plantes...) et ont une parfaite maîtrise des sensations autour d’eux lors de la réduction des minerais, de la coulée de bronze et du martelage du fer. Les cinq sens sont véritablement utilisés comme des outils de maîtrise technique.

Le travail expérimental pour apprendre les techniques anciennes

9Nous allons montrer comment à partir des témoins archéologiques, nous pouvons réaliser une série de travaux expérimentaux pour mieux comprendre les techniques anciennes. Le but est d’avoir une meilleure connaissance non seulement de la métallurgie du fer, mais aussi de connaître l’autre : ce métallurgiste antique.

10Les archéologues étudient fréquemment les systèmes et les produits technologiques des populations du passé pour comprendre leur production, les innovations réalisées ou l’économie de ces groupes. Ils utilisent aussi les découvertes matérielles complexes comme des marqueurs ethniques ou des indicateurs d’horizons chronologiques (céramiques, objets en métal). Mais l’information sur la façon dont ils ont été produits est souvent absente ou limitée à des caractéristiques les plus superficielles des pièces.

11C’est pourquoi, l’objet de cet article est de décrire quelques-unes des caractéristiques organisationnelles de l’ensemble des con- naissances utilisées par les artisans, surtout des métallurgistes et forgerons, qui travaillent avec les paramètres non-industriels.

  • 3 Renfrew/Zubrow 1994.

12Pourquoi nous sommes nous intéressés à la relation entre la culture matérielle et « la pensée antique » pour prendre l’expression de Colin Renfrew3 ? Cette approche « cognitive » de l’étude du travail du fer peut être résumée par cette question : « Comment connaissez-vous ce que vous connaissez ? », afin de produire un outil en fer ; ou encore : « Quelles sont les exigences que doit posséder une personne pour passer de la matière première –le minerai– à l’objet fini ? ».

13Si l’on examine les rapports de fouilles d’un atelier métallurgique ancien, nous distinguons parfois des traces de four, des tuyères et des scories. Nous entendons utiliser une méthodologie pour appréhender cet atelier non pas comme une structure statique abandonnée à un temps x, mais plutôt pour l’observer en mouvement et en fonctionnement afin de le comprendre dans sa globalité. Pour ces raisons, nous avons décidé d’utiliser l’archéologie expérimentale pour l’étude des techniques anciennes.

La relation entre le cuivre, le bronze et le fer

14Mais avant d’explorer plus en détail l’utilisation de ces outils de maîtrise technique si particuliers, nous devons revenir sur le travail expérimental. Il permet d’illustrer le fonctionnement d’un atelier métallurgique et de mettre en évidence les différences et les points communs entre la fonte du cuivre et du bronze d’une part et la fonte du fer d’autre part (figs. 3-4).

Photo B. Başaran

Figure 4 : Atelier de réduction du fer

Figure 4 : Atelier de réduction du fer

Photo B. Başaran

15Sur la figure 3, on découvre une reconstitution d’un atelier pour réduire le minerai de cuivre et couler des objets en bronze. Vous pouvez voir en haut, une étuve per- mettant de préparer des moules, de cuire les creusets et les tuyères. Au second plan, on distingue quatre fours pour réduire le minerai de cuivre. Au premier plan, ce sont quatre foyers permettant la fonte du bronze en creuset pour réaliser des coulées en moules. On observe ici quelques creusets en face des foyers.

16Pour démarrer le processus concernant la fabrication d’objets en bronze, il est nécessaire de disposer de minerais de cuivre.

Figure 5 : Malachite de la région de Keban

Figure 5 : Malachite de la région de Keban

Photo A. Palmieri

Figure 6 : Chalcopyrite de la région de Keban

Figure 6 : Chalcopyrite de la région de Keban

Photo A. Palmieri

  • 4 Respectivement Pizchelauri 2002, 102 ; Müller-Karpe 1994, 28-29 et Gailhard 2009, 73 ; Kavtaradze 1 (...)

17Dans le cadre des Journées d’expérimentation archéologiques à Gümüsluk, nous avons utilisé de la chalcopyrite provenant de la mine de Çayelin dans le Nord de la Turquie (figs. 5-6). Deux autres objets sont essentiels pour la production métallurgique du bronze : le creuset (fig. 7) et la tuyère (fig.8)4.

Photo B. Başaran

Figure 8 : Tuyère réalisée pour l’expérimentation

Figure 8 : Tuyère réalisée pour l’expérimentation

Photo B. Başaran

  • 5 Gailhard 2009, 93-94, annexe 69 et Pizchelauri/Pizchelauri 2002, 102.

18Les tuyères sont également utilisées dans la réduction du fer, mais elles ont alors une taille différente. Le type de creuset à poignée pleine a été à cette occasion testé pour la première fois. Il a parfaitement répondu à nos attentes. Nous en avons utilisé certains pour trois ou quatre coulées successives. Ces creusets datent, suivant les sites, du dé- but ou de la seconde moitié du 3e millénaire5.

19Enfin, le moule, objet nécessaire lors de la dernière phase, celle de la coulée, a pu prendre différentes formes : celle par exemple d’un moule bivalve en pierre ou de moules à cire perdue en argile qui sont ensuite détruits pour extraire l’objet coulé (figs. 9-10).

20Une simple constatation pour illustrer les difficultés que rencontre l’expérimentateur face à la découverte archéologique : le moule en pierre pose réellement un problème car nous ne sommes pas sûrs qu’il serve à la coulée d’un objet comme ici une tête de hache. En effet, certains éléments techniques indispensables ne sont pas réunis pour que l’objet puisse être fondu. Un manque d’étanchéité flagrant pour les modèles bivalves, un mauvais refroidissement et/ou répartition des gaz dans un moule ouvert, une absence de traces de coulée le plus souvent. C’est pourquoi il semblerait plus logique de penser à des moules pour réaliser des empreintes pour ensuite réaliser le moule en argile.

Figure 9 : Moule bivalve

Figure 9 : Moule bivalve

Photo Ph. Andrieux

21Néanmoins, d’autres expérimentations plus spécifiques sur ce types de moules doivent être conduits. La solution consisterait peut- être à enterrer les moules bivalves en pierre pour en assurer l’étanchéité et le bon refroidissement.

Figure 10 : Réalisation de moules à la cire perdue

Figure 10 : Réalisation de moules à la cire perdue

Photo B. Başaran

Figure 11 : Ajout d’étain et de cuivre dans le creuset pour réaliser un bronze

Figure 11 : Ajout d’étain et de cuivre dans le creuset pour réaliser un bronze

Photo B. Başaran

Figure 12 : Deux poignards en bronze réalisés durant des expérimentations

Figure 12 : Deux poignards en bronze réalisés durant des expérimentations

Photo Ph. Andrieux

  • 6 Bilgi 2004, 75-90.

22La figure 12 montre, à gauche, l’objet juste après l’ouverture du moule et à droite, ce petit poignard propre et prêt à l’emploi. Il est possible de comparer cet objet avec par exemple un poignard trouvé à Amasya durant la période hittite impériale (14e-13e s. aC) (fig. 13)6.

Figure 13 : Poignard trouvé à Amasya durant la période hittite impériale (14e-13e s. aC)

Figure 13 : Poignard trouvé à Amasya durant la période hittite impériale (14e-13e s. aC)

D’après Bilgi 2004

23Dans un atelier permettant la réduction de minerai de fer les fours sont différents, beaucoup plus grands que ceux utilisés pour réduire le minerai de cuivre. Ici, la température doit être d’environ 1400°C. C’est pourquoi il est nécessaire de pouvoir bénéficier d’une longue colonne d’air (fig. 14).

  • 7 Herbert 1994.

24Les fours que nous avons construits mesurent environ 1,50 m, mais comparés par exemple avec des fours de la région de Bas- sari au Sénégal (fig. 15), ils sont bien plus petits7.

Eski Anadolu’da Ateş Sanatları

Photo B. Başaran

bloom

Figure 15 : Fours de la région de Bassari au Sénégal

Figure 15 : Fours de la région de Bassari au Sénégal

D’après Herbert 1994

Deux métallurgies différentes ?

25Il semble donc qu’il existe deux processus différents pour lesquels on remarque que :

  • Il est beaucoup plus difficile de fondre le fer que le cuivre. Et les minerais de fer sont beaucoup plus faciles à trouver.

  • Le fer est, à la fin du processus, encore solide alors que le cuivre et le bronze fondent avant d’être coulés.

  • Néanmoins, de nombreux outils de l’âge de fer ont été façonnés en fer forgé. Le fer forgé est moins solide que le bronze ; mais parce qu’il était moins coûteux et plus facile à réaliser, il a été malgré tout utilisé.

  • Les meilleurs outils ont été réalisés en acier, un alliage composé de fer avec une teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 1,7 %. Les armes et les outils en acier ont à peu près le même poids que ceux en bronze, mais sont beaucoup plus résistants.

  • La production de fer nécessite plus de temps et de combustible que la production de bronze.

26C’est pourquoi il semble important d’étudier en parallèle ces deux techniques métallurgiques.

Hypothèses concernant la découverte du fer en Anatolie

  • 8 Wertime 1973 ; Muhly 1988.

27En considérant le développement possible de la métallurgie du fer en Anatolie, nous pouvons faire quelques observations. L’origine des premiers objets en fer peut être recherchée en corrélation à l’exploitation de plus en plus complexe des mines de cuivre. De nombreux minerais de cuivre ont des compositions variées contenant souvent du fer sous différentes formes. Produire du cuivre à partir de ces types de minerais avec une température élevée peut, à côté de la production de cuivre, créer une petite quantité de fer. C’est pourquoi, certains spécialistes proposent que le fer ait pu apparaître comme une production accidentelle pendant le processus de fonte du cuivre ou du plomb8.

28Un forgeron habile ou expérimenté aurait reconnu le métal comme étant du fer, mais l’abondance des scories aurait certainement freiné son extraction.

Photo Ph. Andrieux

29La percée décisive semble intervenir lorsque fut prise la décision de marteler à chaud la scorie qui sort juste du four.

  • 9 Esin 1983.
  • 10 Ce minerai avait été collecté par Alberto Palmieri et Ufuk Esin dans les années 90. Il m’a été grac (...)

30La figure 16 montre une masse résultant d’une réduction de minerai de cuivre avec un niveau élevé de fer (entre 25 à 45 % de fer). Le four expérimental utilisé dans ce cas a été réalisé après examen des fouilles de Değirmentepe, où un atelier métallurgique a été fouillé dans les années 19809. Pour notre série d’expérimentations, nous avons pu nous procurer un minerai de chalco-pyrite (CuFeS2) provenant d’Ergani-Maden près de Malatya10.

31Durant l’âge du bronze, une augmentation de la demande d’objets en bronze nécessitant des expériences de fusion avec les minerais impurs a pu se produire. Il s’ensuivit une utilisation croissante de minerais contenant un fondant (comme peut l’être la chalcopyrite) ou l’ajout direct de fondants dans la charge du four pour enlever les impuretés. Cela a entraîné une production accidentelle d’un sous-produit : le fer. C’est lorsque les métallurgistes ont commencé à traiter les sulfures de cuivre à forte teneur en fer comme la chalcopyrite d’Ergani-Maden ou à ajouter des fondants contenant du fer dans leurs fours que cette découverte est intervenue.

  • 11 Mc. Conchie 2004, 48.
  • 12 Rothenberg 1988, 189 ; Gale et al. 1990, 183-189, Table 1, Graph 1.
  • 13 Palmieri/Di Nocera 1999, 182.
  • 14 Pigott 1981, 75 ; Mkrtchian et al. 1968, 207.
  • 15 Kaptan 1986, 25.

32Certains de ces minéraux riches en cuivre, mais aussi en fer, ont été trouvés dans des contextes de production : à Chypre durant l’Âge du Bronze11 ; à Timna, les connexions entre la métallurgie du cuivre et du fer sont certifiés12 ; un creuset du niveau VIb2 d’Arslantepe a été associé à du minerai de chalco-pyrite13 ; à Metsamor (Arménie) vingt fours datant du 8e ou 7e siècles aC ont été identifiés et associés à la métallurgie du cuivre et du fer14 ; le site de Gümüslük Eski Madenlik Mevki montre des traces de brûlure caractéristique d’une masse de fer mélangée à des scories datées du 2e siècle aC15.

  • 16 Il est attesté sur le site de Tell Atchana/Alalakh provenant d’une rivière proche. Communication pe (...)
  • 17 Théophraste “On stones”, 53-54. Il fut le successeur d’Aristote dans l’école péripatétique. Nous po (...)

33Une autre hypothèse concernant la réduction des minerais de fer se fonde sur l’utilisation de sables noirs riches en oxyde de fer contenant de la magnétite. On les trouve tout au long de la côte sud de la mer Noire et d’autres régions d’Anatolie16. D’abord utilisé comme un fondant facilitant la fusion du cuivre, ils ont ensuite constitué la matière première pour produire du fer, comme Théophraste le mentionne vers 300 aC17. Son compte-rendu a été écrit plusieurs siècles après la première introduction du fer en Anatolie, mais il peut refléter une tradition beaucoup plus ancienne.

  • 18 Tylecote 1981, 137-139.

34Les analyses réalisées sur ce sable noir indiquent que le contenu d’hématite est d’environ 15 à 16 %. C’est donc une bonne source de fer, qui nécessite une température comprise entre 1200 et 1300°C pour que la réduction soit réussie. Ces valeurs sont tout à fait comparables à la température de fusion du minerai de cuivre18.

  • 19 Khakhutaishvili 1976.

35Plusieurs sites archéologiques de la région de la Mer Noire, en Turquie ou en Géorgie occidentale, attestent d’une activité de réduction de fer. Ils ont pu utiliser ce sable de la Mer Noire comme matières premières. La Kolchis par exemple, région à l’ouest de la Géorgie, dispose d’installations datant de la fin du 2e millénaire jusqu’à la première moitié du 1e millénaire aC19.

Figure 17 : Poignard en fer et en or d’Alaça Höyük daté du Bronze Ancien

Figure 17 : Poignard en fer et en or d’Alaça Höyük daté du Bronze Ancien

Photo N. Gailhard

Figure 18: Four de type Scharmbeck

Figure 18: Four de type Scharmbeck

Dessin Ph. Andrieux

La métallurgie du fer en Anatolie et Transcaucasie

  • 20 Waldbaum 1978, 21 ; Waldbaum 1980, 81 ; Muhly et al. 1985, 71.
  • 21 Kosak 1985, 134 ; Waldbaum 1980, 80 ; Muhly et al. 1985, 80.

36Le point de vue scientifique traditionnel associe le travail du fer aux Hittites20. Pourtant cette hypothèse n’a pas été clairement attestée par les découvertes archéologiques21. Les sites hittites n’ont pas révélé une grande quantité d’objets en fer. Par conséquent, malgré les premiers succès technologiques, le fer, et plus tard l’acier, ne sont pas devenus des matériaux très répandus durant le 3e millénaire BC.

Figure 19 : Four de type « cuve » ou « bol’« 

Figure 19 : Four de type « cuve » ou « bol’« 

Dessin Ph. Andrieux

  • 22 Yalçin 1999, 178.

37Mais son apparition remonte bien avant. Plusieurs objets en fer fondu sont datés d’avant 2000 aC, dans un contexte qui suggère qu’ils ont été traités comme des objets décoratifs de grande valeur (fig. 17)22.

38Cependant, si nous voulons nous concentrer sur les processus de production, il semble nécessaire de regarder des périodes plus récentes, pour lesquelles les vestiges archéologiques sont les mieux conservés. Bien que les fours et plus généralement l’atelier soient peu représentés dans les données archéologiques, certains exemples ont pu être fouillés.

  • 23 Bielenin 1973 et 1978.
  • 24 Rostoker/Bronson 1990, 29.

39Jusqu’à présent on a distingué deux types de fours : le four de type Scharmbeck (fig. 18)23 ; le four de type « cuve » ou « bol » (fig. 19)24.

  • 25 Khakhutaishvili 1976.
  • 26 Khakhutaishvili 2008.

40Le four découvert dans la région de Kolchis à Chorokhi, par exemple, appartiendrait au deuxième type (cuve)25. Il s’agissait d’une cavité hémisphérique, tapissée de roches, et sans aucune disposition (canal ou tranchée) pour évacuer les scories. Ce dernier point est problématique dans l’identification de cette structure à un four (fig. 20). La reconstruction du système par l’auteur (fig. 21) n’est d’ailleurs pas convaincante26 : il suffit de noter le système de tubes à vent qui est inapproprié et bien trop complexe pour un fonctionnement normal. À la lumière de cet exemple on comprend combien il reste encore de chemin à faire pour la compréhension du fonctionnement de telles structures.

Figure 20 : Reconstitution du four découvert à Chorokhi par N. Khakhutaishvili

Figure 20 : Reconstitution du four découvert à Chorokhi par N. Khakhutaishvili

D’après Khakhutaishvili 2008

Fours et ateliers, leur interprétation grâce à l’archéologie expérimentale

41Le problème principal ne réside pas, en fait, dans la forme mais plutôt dans le type d’approche utilisé en passant notamment de l’analyse théorique à l’expérimentation physique.

42Est-il possible d’obtenir des informations sur le fonctionnement des ateliers antiques autrement que par l’analyse scientifique purement théorique ? Peut-on reproduire l’art et les gestes de l’artisan antique ? Peut-on découvrir les rapports entre la structure et la personne qui l’utilise ?

Figure 21 : Fours de type ‘cuve’ découvert à Chorokhi

Figure 21 : Fours de type ‘cuve’ découvert à Chorokhi

D’après Khakhutaishvili 2008

43Pour obtenir des réponses à ces questions, nous devons changer notre point de vue sur la structure, son interprétation et son utilisation.

Figure 22 : Tuyères et tubes à vent de Pürneşe-Müküs-Van daté du 1e millénaire aC

Figure 22 : Tuyères et tubes à vent de Pürneşe-Müküs-Van daté du 1e millénaire aC

D’après Bilgi 2004 ; Belli 1991

L’outil moteur de la réaction

44Les tuyères ou les tubes à vent sont des éléments essentiels pour atteindre les températures nécessaires à la réduction du minerai de fer. Au sud du lac de Van, un nombre important de zones artisanales et de scories mises au jour révèle la transformation des minerais à proximité immédiate des sites d’extractions. À Pürneşe-Müküs-

27e

Figure 23 : Détails des tubes à vent de la région de Pürneşe- Müküs-Van

Figure 23 : Détails des tubes à vent de la région de Pürneşe- Müküs-Van

D’après Bilgi 2004 ; Belli 1991

Deuxième point de notre nouvelle vision : une autre interprétation

  • 28 Andrieux 1991 a et b.

45Les matériaux utilisés dans les murs du four sont soumis à des températures élevées : au-dessus de 1200°C dans les parties inférieures ; au-dessus de 450°C sur le dessus de la fournaise. De telles tempéra- tures impliquent la production de terre cuite et matériaux céramiques ou vitreux. De ce processus résulte une tracéologie avec mutation de l’oxyde de fer et fusion de l’argile sableuse28.

46Un schéma représentant les transformations subies par les parois du four sous l’action de la température permet de visualiser les différents stades d’évolution des matériaux (fig. 24) : au stade 1 (450°C) les transformations ne sont pas encore marquées, c’est au cours de l’étape 2 (650°C) que des changements au niveau des parois commencent à être notés.

47Après étude de la paroi par tracéologie, il est possible d’établir une échelle de transformation et par conséquent de connaître les températures subies par un morceau de paroi. À cet égard, la température de 720°C signalée par une ligne blanche, est particulièrement visible et intéressante pour nous archéologues car en la retrouvant en fouille, elle permet de savoir les températures atteintes par le four. Ce témoin associé à d’autres traces comme des débuts de vitrification des parois peuvent confirmer l’utilisation d’une structure de combustion pour un usage métallurgique, ou les températures doivent monter au environ de 1200°C (fig. 25).

Figure 24 : Tracéologie des parois de four à différentes températures

Figure 24 : Tracéologie des parois de four à différentes températures

Dessin Ph. Andrieux

Conclusion

48Si le développement de la métallurgie du fer a lieu principalement durant l’Âge du Bronze, c’est bien le début de l’Âge du Fer qui doit être considéré comme la période où les objets du quotidien ont été fa- briqués à partir de fer. Les armes en bronze sont par exemple restées dominant long- temps, sans doute parce que les minerais de cuivre étaient abondants et la maîtrise technique de la fonte du bronze bien établie. De plus, les forgerons ne pouvaient pas encore produire des armes d’aussi bonne qualité que celles en bronze. Par ailleurs, la production de fer requiert toujours plus de travail et plus de charbon que celle de bronze.

Photo Ph. Andrieux

49Avec l’aide de l’expérimentation, nous avons essayé de montrer comment nous pouvons approcher ces anciens métallurgistes afin de mieux comprendre l’origine de la métallurgie du fer en Anatolie.

50En guise de conclusion, une citation du poète grec Hésiode qui regarde avec nostalgie l’âge du bronze :

« Plût aux dieux que je ne vécusse pas au milieu de la cinquième génération ! Que ne suis-je mort avant ! Que ne puis-je naître après ! C’est l’âge du fer qui règne maintenant. »

Bibliographie

Andrieux, Ph. (1991), « La reconstitution des comportements techniques et thermiques de foyers pour la technologie du bronze », in : Archéologie expérimentale, Tome 1 – Le feu : Le métal, la Céramique, Paris, 118-122.

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Notes

1 İlki düzenlenecek “Eğitim ve Uygulamaya Yönelik Arkeolojik Eğitim Projesi” TÜBİTAK Doğa Eğitimi ve Bilim Okulları 2010 kapsamında desteklenmektedir. Eğitim, Nicolas Gailhard (Dr. Sorbonne Panteon1 Üniversitesi) ve Dr. Philippe Andrieux (Sorbonne Panteon1 Üniversitesi) eşliğinde, Gaziantep Üniversitesinden Arş. Gör. Çağrı Murat Tarhan tarafından yürütülecektir. Proje Ege, Dokuz Eylül Üniversitesiteleri ve Gümüşlük Akademisi Vakfı işbirliğınde gerçekleşecektir.

2 Gailhard 2009.

3 Renfrew/Zubrow 1994.

4 Respectivement Pizchelauri 2002, 102 ; Müller-Karpe 1994, 28-29 et Gailhard 2009, 73 ; Kavtaradze 1999, 75.

5 Gailhard 2009, 93-94, annexe 69 et Pizchelauri/Pizchelauri 2002, 102.

6 Bilgi 2004, 75-90.

7 Herbert 1994.

8 Wertime 1973 ; Muhly 1988.

9 Esin 1983.

10 Ce minerai avait été collecté par Alberto Palmieri et Ufuk Esin dans les années 90. Il m’a été gracieusement offert pour cette série d’expérimentations réalisées en 2003 dans le cadre d’une collaboration entre l’UMR 7041 ArScAn- Du village à l’État au Proche et Moyen-Orient, le laboratoire d’archéologie du Val- de-Marne en la personne de son directeur M. Philippe Andrieux et l’Istituto per le Tecnologie applicate ai Beni Culturali C.N.R. de Rome représenté par M. Alberto Palmieri

11 Mc. Conchie 2004, 48.

12 Rothenberg 1988, 189 ; Gale et al. 1990, 183-189, Table 1, Graph 1.

13 Palmieri/Di Nocera 1999, 182.

14 Pigott 1981, 75 ; Mkrtchian et al. 1968, 207.

15 Kaptan 1986, 25.

16 Il est attesté sur le site de Tell Atchana/Alalakh provenant d’une rivière proche. Communication personnelle de Mara Horowitz et K. Aslıhan Yener.

17 Théophraste “On stones”, 53-54. Il fut le successeur d’Aristote dans l’école péripatétique. Nous possédons de lui un traité sur les pierres, dans laquelle Théophraste classe les pierres en fonction de leur comportement lorsqu’elles sont chauffées, d’autres minéraux sont quant à eux groupés par leurs propriétés communes, telles l’ambre et la magnétite, qui ont toutes deux le pouvoir d’attraction. Voir aussi Aristote De Mirabilibus Auscultis, dans l’édition Loeb de 1910, 48.

18 Tylecote 1981, 137-139.

19 Khakhutaishvili 1976.

20 Waldbaum 1978, 21 ; Waldbaum 1980, 81 ; Muhly et al. 1985, 71.

21 Kosak 1985, 134 ; Waldbaum 1980, 80 ; Muhly et al. 1985, 80.

22 Yalçin 1999, 178.

23 Bielenin 1973 et 1978.

24 Rostoker/Bronson 1990, 29.

25 Khakhutaishvili 1976.

26 Khakhutaishvili 2008.

27 Bilgi 2004 ; Belli 1991.

28 Andrieux 1991 a et b.

Table des illustrations

Titre Figure 1 : Logo des Journées de l’Archéologie Expérimentale
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Titre Figure 2 : Affiche du Eski Anadolu’da Ateş Sanatları
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Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 4 : Atelier de réduction du fer
Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 5 : Malachite de la région de Keban
Crédits Photo A. Palmieri
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Titre Figure 6 : Chalcopyrite de la région de Keban
Crédits Photo A. Palmieri
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Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 8 : Tuyère réalisée pour l’expérimentation
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Titre Figure 9 : Moule bivalve
Crédits Photo Ph. Andrieux
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Titre Figure 10 : Réalisation de moules à la cire perdue
Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 11 : Ajout d’étain et de cuivre dans le creuset pour réaliser un bronze
Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 12 : Deux poignards en bronze réalisés durant des expérimentations
Crédits Photo Ph. Andrieux
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Titre Figure 13 : Poignard trouvé à Amasya durant la période hittite impériale (14e-13e s. aC)
Crédits D’après Bilgi 2004
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Crédits Photo B. Başaran
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Titre Figure 15 : Fours de la région de Bassari au Sénégal
Crédits D’après Herbert 1994
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Crédits Photo Ph. Andrieux
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Titre Figure 17 : Poignard en fer et en or d’Alaça Höyük daté du Bronze Ancien
Crédits Photo N. Gailhard
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Titre Figure 18: Four de type Scharmbeck
Crédits Dessin Ph. Andrieux
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Titre Figure 19 : Four de type « cuve » ou « bol’« 
Crédits Dessin Ph. Andrieux
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Titre Figure 20 : Reconstitution du four découvert à Chorokhi par N. Khakhutaishvili
Crédits D’après Khakhutaishvili 2008
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Titre Figure 21 : Fours de type ‘cuve’ découvert à Chorokhi
Crédits D’après Khakhutaishvili 2008
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Titre Figure 22 : Tuyères et tubes à vent de Pürneşe-Müküs-Van daté du 1e millénaire aC
Crédits D’après Bilgi 2004 ; Belli 1991
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Titre Figure 23 : Détails des tubes à vent de la région de Pürneşe- Müküs-Van
Crédits D’après Bilgi 2004 ; Belli 1991
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Titre Figure 24 : Tracéologie des parois de four à différentes températures
Crédits Dessin Ph. Andrieux
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Crédits Photo Ph. Andrieux
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© Institut français d’études anatoliennes, 2012

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