1Les résidus d’activités de métallurgie du fer sont fréquents dans les agglomérations urbaines du monde romain. Les études sur l’artisanat dans les villes antiques le soulignent amplement (par ex. : Mangin, 1996 ou Béal, Goyon, 2002). La multiplication des découvertes archéologiques a imposé progressivement l’idée que le travail du fer y était largement présent et que, au vu de la répartition des découvertes, les ateliers paraissaient généralement assez dispersés dans l’ensemble du tissu urbain. Pourtant les connaissances sont le plus souvent très imprécises, en particulier parce qu’elles sont rarement fondées sur la découverte d’atelier et de structure de production. Peut-on en effet être certain que toute découverte de scories métallurgiques signale la présence d’une telle activité ou même l’emplacement d’un atelier ?

2Le développement des méthodologies d’étude des déchets paléo-métallurgiques, qui ont abouti à mieux caractériser les déchets associés aux différentes séquences de la chaîne opératoire (infra), autorise aussi une réflexion sur les critères qui permettent de fonder une telle reconnaissance. Ainsi, la question de l’identification de la nature des activités métallurgiques en milieu urbain et de leur répartition spatiale est indissociable de celle des critères d’identification des ateliers eux-mêmes. Des études de cas précis montrent, en effet, que la lecture des données peut être compliquée par le déplacement des matériaux et que les questions de quantité et d’assemblages des déchets sont primordiales.

3Il ne saurait donc être question ici de présenter un bilan des connaissances actuelles sur la nature et sur l’organisation des activités de travail du fer dans les agglomérations urbaines de Gaule romaine. Il est en revanche possible de présenter les orientations méthodologiques en cours, pour montrer ce que peut apporter l’étude des déchets de production à la compréhension et à la restitution des contextes d’atelier et des types d’activités pratiquées. Car ce sont bien avant tout principalement des déchets que l’on retrouve sur les sites archéologiques, et c’est leur étude qui permet souvent seule d’appréhender l’existence et l’organisation des ateliers.

1. La chaîne opératoire de la métallurgie du fer et les déchets qu’elle produit

1.1. Réduction et post-réduction

4La chaîne opératoire de la production du fer peut être divisée, outre la phase préliminaire d’extraction du minerai, en trois grandes séquences : la transformation du minerai en fer métallique (réduction), la transformation du produit métallique brut en produit forgeable (épuration/raffinage), la transformation du produit forgeable en objets forgés (élaboration). La première séquence correspond à la production primaire du fer. Les deux suivantes à la production secondaire (ou métallurgie de transformation) ; elles sont souvent regroupées sous l’appellation commune de post-réduction (Mangin, 2004).

5Séquence de réduction et séquences de post-réduction sont notamment caractérisées sur le plan des vestiges archéologiques par des types de déchets bien différenciés1, pour autant que ces éléments puissent être correctement identifiés :

• pour la réduction, outre les résidus de minerai non utilisés ou partiellement réduits, des scories (déchets de la fusion de la gangue du minerai à l’intérieur du bas fourneau) où dominent des faciès à morphologie d’écoulement (que celui-ci ait lieu à l’intérieur ou à l’extérieur de la cuve), ainsi que des fragments de paroi de four en terre cuite fortement transformée par l’impact thermique (épaisses strates de cuisson, vitrification, scorification et fusion de surface) ;

• pour la post-réduction, des scories en forme de calotte hémisphérique, souvent plano-convexes, des petites scories légères à surfaces lobées et formes tortueuses, des scories et des rognons oxydés et magnétiques, des éclats et fragments métalliques, des battitures (paillettes ou billes d’oxydes de fer magnétique).

6En revanche, les différentes séquences des phases postérieures à la réduction sont plus difficiles à discriminer entre elles, en raison des similitudes assez importantes des différents types de déchets qu’elles produisent. C’est un des objectifs des travaux paléométallurgiques en cours que de mettre en évidence des critères discriminants (Mangin, 2004 ; Anderson et alii, 2003, p. 104-174 ; Le Carlier et alii, 2007). L’ensemble des méthodologies mises en œuvre vise autant à caractériser la morphologie et la structure de chacune des catégories de déchets, qu’à établir des corrélations pertinentes entre les caractères macroscopiques et les données analytiques, et à rechercher les critères de filiation entre les produits. Le recours à des programmes de reconstitutions expérimentales fait également partie des outils utilisés.

1.2. Les étapes du travail postérieur à la réduction

7Si l’on aborde précisément la question des étapes de travail du métal, on peut considérer qu’il s’agit de transformer un bloc de fer plus ou moins compact, et contenant plus ou moins d’inclusions, en une matière compactée forgeable, elle-même transformée ensuite en objets manufacturés (fig. 1).

8Il est probable qu’une première phase de martelages à froid du bloc de fer brut est destinée à éliminer les excroissances de scories et de fer. Elle sera suivie de plusieurs séries de cycles de chauffage et de martelage, destinées d’abord à épurer et compacter le produit métallique brut, puis à lui faire subir des déformations plastiques pour lui donner une forme et des caractéristiques techniques appropriées.

9On peut aussi considérer que chaque étape produit un certain panel de déchets spécifiques propres à l’identifier. On peut au moins en dresser la liste d’un point de vue théorique. Mais dans la réalité, les choses sont beaucoup plus complexes, car le nombre et la nature des traitements pratiqués peuvent être assez variables et sont fonction de nombreux paramètres, comme la nature du métal, son volume ou la complexité du produit final à réaliser, tout autant que les habitudes du forgeron. Comme plusieurs étapes de travail sont généralement réalisées successivement, les déchets de ces travaux vont souvent être mélangés et seront donc difficiles à discriminer. De plus, ils vont souvent présenter de fortes similitudes morphologiques, en particulier par le fait que toutes ces étapes mettent en œuvre des gestes et des conditions techniques assez proches.

10C’est pourquoi, la discrimination des différentes séquences de la chaîne opératoire postérieures à la réduction est difficile. Mais comme chaque étape de cette chaîne de fabrication ne produit pas un seul type de déchet, mais un assemblage de types de déchets, c’est sur cette notion d’assemblage que les paléo-métallurgistes essaient de travailler. C’est l’assemblage de déchets qui va caractériser l’atelier et permettre de le comparer à d’autres (infra).

2. Ateliers ou dépotoirs ? les critères de reconnaissance des ateliers

11La découverte de scories métallurgiques est-elle un critère suffisant pour identifier la présence d’un atelier ? La réponse positive à cette question a longtemps semblé une évidence. Ceci a notamment permis de supposer des activités de réduction du minerai de fer dans les agglomérations, mais aussi d’envisager une assez grande dispersion des ateliers de travail du fer à l’intérieur du tissu urbain. Or à y regarder de plus près, cette équation n’a rien de systématique. Les lots de scories métallurgiques peuvent appartenir à d’autres contextes qui posent la question de l’évacuation et de la réutilisation des déchets de production encombrants. Cet aspect est bien mis en évidence par les questions de quantité et d’assemblage des catégories de déchets conservés. Cette réflexion reformule également le questionnement sur l’existence de l’activité de transformation du minerai de fer en milieu urbain.

2.1. Les déchets de réduction en contexte urbain : des réemplois ?

12Il y a peu encore, toute découverte de scories métallurgiques, quels que soient le contexte archéologique et les types de vestiges associés, était considérée comme révélant des activités de réduction du minerai. La fréquence de ces résidus dans les villes antiques amenait donc à considérer que les ateliers de réduction y étaient nombreux2. On peut largement aujourd’hui en douter.

13Dans les régions géographiques où des recherches sur la métallurgie du fer ont été développées au cours des deux dernières décennies, la connaissance accrue des déchets de production, alliée aux avancées des méthodes d’investigation, a permis de réétudier un certain nombre de contextes urbains ou semi-urbains. Ainsi dans le centre-est de la France (Bourgogne, Franche-Comté, Lorraine), le matériel d’une quinzaine d’agglomérations de tous niveaux (capitales de cité, chefs-lieux de pagus, agglomérations secondaires plus ou moins importantes) a pu être réexaminé (Leroy et alii, 2001 ; Bienfait, 2002) (fig. 2). La grande majorité de ces agglomérations (les trois quarts) n’ont livré, en réalité, que des déchets de post-réduction, même lorsque l’activité de réduction y avait été fortement postulée, comme par exemple à Alésia (Mangin, Fluzin, 2007) ou Bliesbruck (Petit, 2005, p. 120-126). À Alésia toutefois, la présence de résidus de minerai de fer grillé dans certains ateliers pourrait révéler des opérations de réduction conjoncturelles et limitées ; mais l’absence d’autres déchets caractéristiques (notamment aucune scorie de réduction) incite à penser que ces résidus servaient peut-être aux opérations d’épuration du fer brut. On évoquera aussi le cas de « l’agglomération d’artisans potiers et métallurgistes » de Florange-Daspich (Moselle), dont la plupart des scories découvertes s’avèrent être issues d’un procédé de production moderne, non discriminé à l’époque des fouilles, les rares scories en contextes stratigraphiques antiques pouvant être identifiées comme des culots de post-réduction (Leroy et alii, 2004).

14Toutefois des déchets d’activités de réduction du minerai ont bien été découverts dans plusieurs agglomérations : à Autun (Saône-et-Loire, capitale des Éduens), Entrains-sur-Nohain et Champallement (Nièvre), Seveux-Savoyeux (Doubs). Il s’agit essentiellement de scories à faciès d’écoulement et parfois de restes de minerais cuits ou partiellement transformés, ou de fragments de paroi de four. La morphologie des blocs de scories découverts à Entrains et à Champallement (en forme d’épaisses accumulations d’écoulements cordés), ainsi que la composition chimique des coulures individualisées et très fragmentées d’Autun et de Seveux-Savoyeux, assurent qu’il s’agit bien de déchets de réduction. Toutefois, dans les cas étudiés, les quantités de déchets découverts paraissent trop faibles (quelques centaines de grammes à quelques kilogrammes), pour signaler, sans équivoque, la présence sur place d’un atelier de réduction (fig. 2). De plus, aucun de ces ensembles de scories n’est associé à des structures pouvant être identifiées comme des fourneaux de réduction. Surtout, l’analyse des contextes de découvertes montre que l’on a affaire, soit à des dépotoirs hors de tout indice de structure d’atelier (Autun ‘Faubourg d’Arroux’ : Chardron-Picault, 1993-1994 ; Seveux-Savoyeux ‘les Chenières’ : Bonvalot, 1994), soit à des réutilisations de matériaux dans des remblais de voierie (Champallement : Bonneau, Aussaresses-Bonneau, 1994), de sols (Champallement ; Entrains : Mangin, 1994), ou dans des fondations de bâtiments (Champallement). Les déchets de réduction y sont en outre toujours mélangés à des déchets de forge.

15Il n’y a donc pas véritablement d’élément objectif permettant de conclure à la présence réelle d’une activité de réduction sur les sites d’agglomérations réétudiés. Un constat similaire peut être dressé pour l’ensemble de la Gaule Belgique (Polfer, 2005). C’est aussi le cas dans le Berry (Batardy et alii, 2001) et sur le Plateau suisse (Serneels, 2005)3. À notre connaissance, il n’existe pas de cas suffisamment documenté sur l’ensemble des Gaules pour démontrer la pratique de la réduction du minerai de fer au sein d’une agglomération.

16Ces déchets de réduction utilisés comme remblais peuvent avoir été apportés depuis des ateliers situés dans la périphérie de ces agglomérations. À Champallement, une grosse butte de scories dont les couches ont livré des tessons de céramiques gallo-romaines est attestée à une distance d’environ 500 m (mais la relation avec l’agglomération n’est pas connue). Par ailleurs, les agglomérations d’Entrains-sur-Nohain et de Champallement sont situées au cœur de secteurs géographiques où existent des concentrations de ferriers en grande partie antiques, indiquant le développement d’une forte activité de production primaire de fer brut (Leroy, 2001)4. Les cas de réutilisation de scories « comme matériaux de fondation de murs – par exemple à la villa de La Férolles, à Nozière (Cher) – ou comme remblais pour exhausser des sols – ainsi à Jublains, Mayenne –, recharger des voies, par exemple entre Argentomagus et La Châtre (Indre), ou encore empierrer des rues, comme à Lattes (Hérault) » semblent fréquents au cours de l’Antiquité (Domergue, 2004, p. 188-189).

2.2. La question de l’évacuation et de la réutilisation des déchets artisanaux

17Si les déchets de réduction du minerai peuvent avoir été, dans une certaine mesure, apportés de l’extérieur de l’agglomération, ce n’est probablement pas le cas des déchets produits par les activités de transformation et de forgeage du fer. Néanmoins, là aussi, la présence de scories et autres déchets métalliques ne signe pas obligatoirement la présence d’un atelier. L’examen de la représentation du panel de déchets conservés permet de faire la différence entre contexte d’atelier et contexte de dépotoir ou de réutilisation.

18L’exemple présenté est celui de la petite agglomération antique de Bliesbruck dans le nord-est de la Lorraine actuelle (Moselle ; Petit, 2005). Tous les secteurs fouillés de manière extensive ont livré des quantités relativement importantes de déchets du travail du fer (ainsi du reste que des alliages cuivreux) : 310 kg dans « le quartier ouest », 30 kg dans « le quartier est », 150 kg dans « le secteur des thermes », 190 kg dans « l’ensemble 08 ». Ceux-ci se rapportent exclusivement aux séquences de post-réduction. Leur étude complète a permis de quantifier, pour chacun des secteurs de l’agglomération, les différents types de déchets représentés (fig. 3). Si l’on compare la représentation en poids de chacune des différentes catégories de déchets, on s’aperçoit d’une forte similitude entre les trois secteurs de constructions alignées le long de la voierie principale (« les quartiers d’artisans et commerçants »). L’existence d’un panel de déchets assez complet suggère réellement la présence d’ateliers.

19En revanche, la représentation des catégories de déchets dans le secteur des thermes apparaît complètement différente avec :

• d’une part, un panel de déchets incomplet souligné par la quasi-absence de fragments métalliques et de fragments de parois de fours ;

• d’autre part, une sur-représentation des gros déchets, en particulier des scories en forme de culot, avec en corollaire une sous-représentation des déchets de petites dimensions.

20Or l’examen des contextes archéologiques montre que ces scories sont dispersées dans les unités stratigraphiques, qu’elles sont souvent associées à des matériaux divers et que ces ensembles peuvent être interprétés comme des remblais de construction (voirie, fondations). Il ne s’agit donc pas de rejets à l’emplacement des ateliers. La présence presque exclusive de gros éléments suggère un tri initial. On peut donc supposer que ces éléments en vrac proviennent d’une collecte effectuée dans les rejets des ateliers présents dans les autres secteurs du site.

21Par ailleurs, les quantités de déchets retrouvés dans les zones d’ateliers réellement identifiés restent somme toute relativement faibles, en regard de la quantité de déchets qu’une telle activité devrait normalement produire. Par exemple, la masse de déchets retrouvés dans chacun des bâtiments du « quartier ouest » varie entre quelques kilogrammes et quelques dizaines de kilogrammes (49 kg dans les bâtiments 3 et 7 aux phases 2-3). Il paraît même probable que les bâtiments ayant livré moins de 2 kg de déchets n’ont pas abrité d’ateliers de forge. Tous les déchets ne sont donc pas conservés dans le cadre de l’atelier (ce qui peut paraître logique en termes d’organisation et de gestion des espaces de travail). De même, malgré une fouille assez large des espaces occupés par les bâtiments, et de la périphérie de ceux-ci, il n’apparaît pas non plus de grandes zones dépotoir qui leur seraient associées. On peut donc postuler une évacuation régulière des déchets produits par ces activités, dont une partie au moins pourrait avoir trouvé un débouché dans les programmes de constructions eux-mêmes.

22Cette pratique n’est du reste pas spécifique au cas de Bliesbruck. On vient de l’évoquer à propos des scories de réduction, mais les cas de réutilisation des scories en forme de culot dans des remblais de couches de construction, ou même en assises de fondations de murs, ont aussi été observés ailleurs. À Aventicum-Avenches (Suisse), elles sont utilisées massivement dans le remblaiement des anciens thermes du forum pour l’édification d’un temple au début du ii^e s. ap. J.-C. (Serneels, 1993, p. 163). À Lousonna-Vidy (Lausanne, Suisse), « une bonne partie du matériel a été découvert dans des remblais ou des remplissages de fosses qui ne peuvent pas être mis en relation avec des structures de travail identifiées. Ces matériaux épars se trouvent dans tous les niveaux d’occupation » (Serneels, 2005, p. 296). Ces constatations amènent à poser la question de la gestion des déchets métallurgiques en milieu urbain, qui pourrait revêtir un caractère plus systématisé que ce que l’on a tendance à penser en général. Des pratiques similaires de collecte des déchets domestiques vers de grands dépotoirs extra muros ou de recyclage des matériaux de construction ou des amphores usagées ont aussi été mises en évidence dans les grandes villes romaines au Haut-Empire (Ballet et alii, 2003). Cela souligne la prudence à apporter aux cartes de répartition des activités à l’intérieur des agglomérations, établies sur la seule base de la présence de déchets métallurgiques, a fortiori des seules scories. À Avenches, par exemple, sur la vingtaine de points de découverte, seuls trois peuvent être identifiés comme de probables emplacements d’atelier ; pour tous les autres (à l’exception des remblais des thermes), il s’agit de scories dispersées (Serneels, 1993, fig. 179, p. 162).

23On ajoutera aussi que la pratique du recyclage dans les ateliers eux-mêmes, non seulement des objets usagés et cassés, mais aussi vraisemblablement des chutes de travail, soustrait une part sans doute importante des chutes métalliques de forge, dans les vestiges archéologiques conservés. Elle est attestée par des découvertes archéologiques et les travaux de laboratoire5. L’objectif pour le forgeron est la production, par agglomération à chaud dans le feu de forge, d’une nouvelle masse de fer brut, qui a des caractéristiques proches du fer brut de réduction (Mangin, 2004, p. 85).

3. La notion d’assemblage des catégories de déchets pour caractériser un atelier

24Caractériser la nature et l’activité d’un atelier métallurgique par le type d’assemblage des différentes catégories de déchets constitue une des avancées méthodologiques récentes des recherches sur les séquences de la chaîne opératoire postérieures à la réduction. Il ne s’agit donc plus de définir les activités par l’étude d’un seul type de matériau, mais de les caractériser en termes de proportions respectives des différentes catégories de déchets, aussi bien qu’en termes de présence/absence. On illustrera l’importance de cette démarche par des exemples tirés des ateliers de la petite bourgade de Bliesbruck, déjà évoqués, et par ceux de la capitale de cité des Médiomatriques, Divodurum-Metz (Moselle).

3.1. L’assemblage des catégories de scories en culot

25Les scories en forme de culot (ou calotte) hémisphérique plus ou moins régulière se forment à la base du foyer de forge, par accumulation successives de matériaux fondus, ajoutés volontairement dans le feu de forge par l’artisan, pour protéger la surface du métal de l’oxydation, et auxquels s’ajoutent les pertes de fer. La morphologie caractéristique de ce déchet le rend facilement identifiable et son caractère plus massif que les autres déchets de forge fait qu’il se conserve mieux. Sa forme générale traduit celle du réceptacle dans lequel les matières s’accumulent et renseigne donc sur certaines caractéristiques du foyer de forge. Par ailleurs, les matières qui les constituent et la façon dont elles s’agencent semblent révélatrices de gestes opératoires et de types d’activité (Le Carlier et alii, 2007). Toutefois, on signalera que toutes les activités de forge ne produisent pas nécessairement de scorie en culot, notamment les travaux s’effectuant à basses températures ou ne nécessitant pas l’utilisation d’ajout.

26Les scories en culot étudiées dans deux secteurs d’ateliers découverts dans les niveaux antiques de la ville de Metz (quartier du Pontiffroy, i^er s. ap. J.-C. : Waton, 1986, et quartier de l’Arsenal Ney, dernier quart du iii^e s. : Leroy et alii, 1990)6, se répartissent en trois catégories typologiques, si on prend en compte la nature des matières qui les constituent :

• une catégorie de culots en scorie grise et dense systématiquement surmontée d’une couche plus ou moins épaisse de matières argilo-sableuses partiellement fondues, correspondant aux surplus d’ajouts faits par le forgeron ;

• une catégorie de culots entièrement constitués de ces mêmes matières argilo-sableuses partiellement fondues ;

• une catégorie de culots aux surfaces rouillées et couvertes d’aspérités, très magnétiques, et constitués d’un mélange de scorie grise et de parcelles de fer plus ou moins oxydé.

27Si on examine la part respective de chacune de ces trois catégories de scories en culot, on observe une réelle différence entre les deux secteurs d’ateliers (fig. 4) :

• dans les ateliers du quartier du Pontiffroy, les culots entièrement ou partiellement constitués de matières argilo-sableuses sont dominants (plus de 50 % de culots avec strate argilo-sableuse et plus de 25 % de culots entièrement argilo-sableux) ;

• en revanche, dans les ateliers du quartier de l’Arsenal Ney, cette répartition est inversée, les culots rouillés sont largement majoritaires (plus des deux tiers).

28Les analyses chimiques réalisées confirment cette distinction : les scories en culot du Pontiffroy ont une composition nettement plus siliceuse et alumineuse que celles de l’Arsenal Ney, qui sont en revanche plus riches en fer. Les teneurs en éléments en trace provenant des ajouts minéraux utilisés (baryum, zirconium) sont également beaucoup plus élevées dans les scories en culots du Pontiffroy. À l’évidence et en première approche, il semble que les gestes techniques employés ou les activités dominantes pratiquées au sein de chacun de ces ateliers ne sont pas identiques. On peut penser qu’au Pontiffroy, les activités dominantes utilisent des ajouts de protection pour éviter l’oxydation du fer, alors qu’à l’Arsenal, les activités dominantes paraissent induire des pertes en fer plus importantes.

3.2. L’assemblage des catégories de petits déchets

L’assemblage en proportions respectives

29Une distinction similaire entre ateliers peut être réalisée à partir de la comparaison des parts respectives occupées par les catégories de petits déchets : scories argilo-sableuses, rognons magnétiques, éclats et fragments métalliques. On évoquera l’exemple de quatre ateliers du quartier ouest de l’agglomération de Bliesbruck (fig. 5). Dans l’atelier de la phase 1 du bâtiment 2 et dans celui des phases 2-3 du bâtiment 7, la proportion des petits résidus de nature argilo-sableuse est nettement supérieure à celles des autres catégories de petits résidus. À l’inverse, les ateliers de la phase 1 des bâtiments 8 et 9 présentent une plus forte proportion de petits déchets magnétiques et métalliques. À partir du moment où les quantités étudiées apparaissent suffisamment pertinentes (plusieurs kg ou dizaines de kg), ces constatations ont nécessairement une signification en termes de nature des activités pratiquées, même si, comme on l’a déjà souligné, la totalité des déchets ne sont pas conservés sur place.

Les catégories de déchets métalliques

30Le forgeage et tous les autres travaux de mise en forme et de finition produisent de nombreux déchets de fer, de tailles variables, qui tombent en cours de travail ou qui sont chutés (coupés) volontairement (fig. 1 et 6). Les sédiments archéologiques dans un atelier de forge sont donc généralement riches en petits morceaux de fer, souvent fortement oxydés. Aussi leur lecture est-elle souvent malaisée. Leur identification nécessite un nettoyage de surface par microsablage, pour dégager la gangue de corrosion qui les recouvre. Leur forme, l’aspect des surfaces, les traces de découpe qu’ils peuvent porter, constituent une source d’informations irremplaçable qui permet d’alimenter, voire de préciser, la reconnaissance de la nature des travaux pratiqués ou même de certains objets fabriqués7.

31Les chutes de travail sont des découpes volontaires réalisées sur du métal en cours de mise en forme : chute d’extrémités comme les soies de préhension, élimination de portion mal formée ou dénaturée par une mauvaise chauffe, élimination ou chute de défauts, découpes de mise en forme, etc. Les dimensions des chutes sont à relier à celles des objets travaillés8, et les reliques de traces qu’elles portent permettent aussi de collecter, à partir d’une grille de lecture appropriée, des informations sur les gestes techniques et à travers eux sur les outils utilisés. Des ébauches abandonnées ou des ratés de fabrication sont plus rarement retrouvés : ils nous renseignent directement sur les objets fabriqués. Mais d’une manière générale, les indices archéologiques sur les productions des ateliers, qu’il s’agisse des différentes sortes de demi-produits ou des produits finis eux-mêmes, manquent.

32Dans le quartier du Pontiffroy à Metz, ces déchets bien que peu nombreux (environ 600 g pour 22 kg de scories et 5,7 kg de morceaux de parois) présentent des caractéristiques morphologiques (sections quadrangulaire ou plate) et des traces de découpe qui les apparentent à un assemblage caractérisant des activités de forgeage d’élaboration. La matière première utilisée dans les ateliers est probablement illustrée par les deux morceaux de petites barres de section rectangulaire (90 x 20 x 12 mm pour la plus grande et dont une extrémité porte une trace de coupe), correspondant par leur forme à des demi-produits déjà très élaborés et « prêts » à l’emploi.

33Dans les ateliers de l’Arsenal Ney, les chutes et les déchets métalliques sont plus nombreux (3 kg pour 20 kg de scories et 2 kg de fragments de parois) et plus diversifiés. Au moins trois catégories peuvent être distinguées :

• un bloc décimétrique d’acier (90 x 70 x 40 mm, incomplet, 430 g), en apparence peu travaillé si on en juge par l’état des surfaces (bien que la périphérie de la pièce soit très corrodée) et par un taux de porosités internes très élevé ;

• des morceaux de fer pluricentimétriques (environ 30 x 20 mm pour quelques dizaines de grammes), à morphologie irrégulière, et dont les surfaces présentent un aspect plus ou moins ramolli ;

• des fragments de petites barres de section rectangulaire (42 x 20 x 20 mm, 25 x 22 x 15 mm) portant des traces de découpes, dont un possède deux faces planes formant un angle et qui représente donc un morceau détaché d’une pièce plus grosse en cours de compactage ;

• des soies de préhension (section : 9 x 9, 25 x 13, 10 x 11 mm) avec une extrémité chutée en biseau.

34Le bloc d’acier pourrait être une relique d’un type de matière première, encore relativement brute, qui pourrait servir à la mise en forme de demi-produits en petit barreau et dont le façonnage aurait pu produire les chutes de compactage informes. Ces barreaux servent ensuite de matière première pour le façonnage de produits finis dont les reliques de travail sont les soies de préhension.

3.3. Des assemblages de déchets pour quels types d’activités ?

35Dans les cas des ateliers étudiés à Metz, l’assemblage global des catégories de déchets vient confirmer celui entrevu à partir de l’analyse des seules scories en culot et permet de proposer une interprétation.

36À l’Arsenal Ney, à la surreprésentation de scories en culot à faciès ferreux oxydé (supra), s’ajoutent la présence significative des morceaux de fer à morphologie irrégulière, d’aspect plus ou moins ramolli et qui peuvent être interprétés comme des chutes de compactage, et le morceau de bloc d’acier en apparence peu travaillé qui pourrait être un reliquat de la matière brute servant à la mise en forme de demi-produits.

37Dans les culots eux-mêmes, l’abondance des parcelles de fer, dont les contours irréguliers révèlent des états de fusion, signifie que ces scories résultent de travaux à haute température ayant généré des pertes abondantes de fer (fig. 7). Il apparaît donc une convergence d’indices permettant d’envisager la prédominance des travaux de compactage de fer brut ou semi-brut pour la mise en forme de demi-produits en petits barreaux de section quadrangulaire. Pour une part, il pourrait aussi s’agir de pertes de métal lors d’opérations de recyclage (cf. note 5), mais les indices précis manquent.

38Pour le quartier du Pontiffroy, on a déjà souligné que les scories en culot traduisaient la prédominance des travaux de forge utilisant des ajouts minéraux de protection, pour éviter l’oxydation du fer lors des chauffes du métal. De plus, les reliques de battitures tombées dans le foyer et incorporées aux culots sont omniprésentes (fig. 7). Les déchets métalliques qui sont associés à ces culots, où sont représentés des fragments portant des traces de découpe, s’accordent avec une interprétation proposant d’y voir des travaux d’élaboration d’objets. L’utilisation d’ajouts de protection limite en conséquence la perte de métal. Ils sont probablement utilisés aussi comme décapants de la couche de magnétite qui se forme à la surface du métal, afin de permettre les opérations de soudure. Dans certains culots, la présence de petites parcelles ou de gouttes d’alliage cuivreux peut signifier son utilisation comme matériau pour les brasures9, et confirme l’hypothèse de l’élaboration ou de la réparation d’objets.

4. Les structures de production et les ateliers

39Les vestiges archéologiques des structures de travail du fer restent relativement difficiles à interpréter en raison des destructions causées par les occupations qui se sont succédé, qui n’ont permis que des conservations partielles et ont détruit toutes les parties en élévation au-dessus des sols. De plus, même si les travaux utilisant des températures élevées sont nombreux, les traces des aménagements, y compris les foyers, restent relativement fugaces. Ainsi, les foyers sur table connus par l’iconographie sont presque impossibles à reconnaître archéologiquement10. Les fouilles archéologiques révèlent principalement des foyers posés sur le sol ou creusés dans celui-ci : il s’agit souvent de simples fosses de combustion circulaires, oblongues ou quadrangulaires, ou d’aménagements de plaques-foyer en argile ou en tegulae réemployées, similaires aux foyers domestiques (Mangin, 2004, p. 87-100). À la différence des forges européennes qui sont connues à partir des derniers siècles du Moyen Âge jusqu’à aujourd’hui, les forgerons antiques (mais aussi protohistoriques et du haut Moyen Âge) travaillent, comme leurs homologues africains ou asiatiques actuels, en position assise ou accroupie.

40Plusieurs ateliers fouillés ces dernières années ont livré des groupes de foyers qui, d’après leurs formes, semblent avoir des fonctions différentes et qui, au sein de l’atelier, pourraient être complémentaires (par exemple, à Autun ‘Lycée militaire’, à Metz ‘Arsenal Ney’, à Bordeaux ‘Cité Judiciaire’). Ils peuvent intervenir à des étapes différentes de la chaîne opératoire ou servir à des productions variées.

41À Metz ‘Arsenal Ney’, l’atelier est implanté dans la partie sud-ouest de la ville antique, dans la seconde moitié du iii^e s. (Leroy et alii, 1990). Il occupe un espace d’environ 70 m² en bordure d’îlot, à l’angle de deux rues, dans un secteur qui était principalement résidentiel (grande domus) au siècle précédent. Sa conservation est partielle en raison des nombreuses destructions dues aux réoccupations postérieures. Deux phases d’aménagements successives ont été identifiées (fig. 8).

42La première est caractérisée par la présence d’au moins 26 foyers excavés étroits et allongés (0,80 à 2,60 m de longueur, pour 0,35 à 0,40 m de largeur, et 0,10 à 0,15 m de profondeur), organisés en deux ensembles perpendiculaires, à l’intérieur desquels s’observent de nombreux recoupements, ce qui traduit plusieurs phases d’aménagement. Ces foyers n’ont pas tous fonctionné concomitamment. Ils sont creusés dans un sédiment limono-sableux et leur forme est assez peu régulière, se terminant par des extrémités aux angles arrondis. Les parois sont subverticales et les fonds relativement plats. La rubéfaction rouge vif des parois ne se développe pas de façon homogène. Le remplissage est constitué de cendres de charbon de bois et de lentilles de sable rubéfié. Des fragments de tuiles plates dans la partie supérieure du remplissage pourraient indiquer la présence d’un petit muret latéral. Deux foyers circulaires (0,25 m de diamètre), fortement rubéfiés (centre gris sombre et auréoles orangée et rouge), leur sont associés, ainsi qu’une fosse dépotoir.

43La seconde phase est caractérisée par la présence d’un soubassement de foyer construit en tegulae et argile, fortement arasé, associé à une pierre cubique, située dans un environnement riche en battitures, et qui pourrait être interprétée comme un soubassement d’enclume. D’autres fosses, dont une contenant des petits rondins de bois carbonisés, ainsi qu’un caniveau complètent l’équipement de l’atelier. Cette phase a livré 14,7 kg de déchets sidérurgiques, dont au moins 5,5 kg de culots de forge entiers ou fragmentés, ainsi qu’environ 3 kg de fragments magnétiques et métalliques, et d’encroûtements de battitures.

44L’association entre les foyers circulaires et la série de foyers allongés qui caractérisent la phase 1 paraît correspondre à un travail spécifique. Les mêmes structures ont été observées sur le site d’une petite agglomération routière sur la route Bavai-Cologne à Baudecet (Belgique : Matthieu et alii, 1994)11. Manifestement, la nette différence d’impact thermique enregistrée par ces deux types de structures est relative à des travaux de nature différente, mais probablement associés. À Bordeaux ‘Cité Judiciaire’, 40 foyers identiques disposés par groupes de deux ou trois sont répartis à l’intérieur des cinq phases d’un atelier du i^er s. ap. J.-C. (Leblanc, 1997). Certains assez fortement rubéfiés sont interprétés comme des foyers de chauffe ; d’autres contenant des résidus organiques partiellement consumés (tourbe, poudre d’os, lignite) pourraient être des fosses à cémenter (la cémentation est la carburation superficielle du fer). Sur ce site, une production de bandage de roue est supposée, mais non démontrée.

45À Autun ’Lycée militaire’, comme à Bliesbruck ou à Alésia, les ateliers sont groupés à l’intérieur d’îlots, qu’ils partagent avec des ateliers de bronziers, dans ce qui apparaît comme de véritables quartiers artisanaux. Les ateliers d’Autun, relativement bien conservés, ont fait l’objet d’une étude détaillée et leur organisation interne peut être restituée avec vraisemblance. Les ateliers sont installés dans des locaux d’environ 30 à 50 m², ouverts sur l’extérieur. Les foyers peuvent n’être que de simples aires rubéfiées diffuses au niveau du sol de l’atelier ; d’autres sont de simples cuvettes ou des foyers plats sur tegulae. L’enclume est un bloc de pierre dépassant à peine du sol, comme à Metz, ou son emplacement n’est conservé que sous la forme d’un gros trou de poteau destiné à l’encastrement du billot support de l’enclume elle-même. Le long de certaines parois, des fosses larges et peu profondes sont interprétées comme des vides sanitaires qui devaient être recouverts d’un plancher, servant peut-être au stockage du combustible ou d’autres matériaux (Chardron-Picault, Pernot, 1999 ; Serneels, 1998).

5. Le travail du fer dans les agglomérations : probablement des activités de nature très variée

5.1. La transformation du minerai : une activité occasionnelle ?

46À la lumière des recherches de ces dernières années, il apparaît clairement qu’une très grande part du fer brut produit en Gaule au cours de la période romaine l’est dans des ateliers spécialisés, implantés hors des habitats, au sein de ce qui pourrait être de véritables districts de production (Leroy, 2001). Différents niveaux d’organisation coexistent sûrement. En revanche, contrairement à ce que l’on pouvait penser il y a encore une quinzaine d’années, la transformation du minerai n’est pas réellement attestée ni dans les villes, ni dans les agglomérations de plus petite taille, même si des déchets relevant de cette séquence de la chaîne opératoire peuvent y être découverts, bien que rarement en quantité importante. Dans ce cas, l’analyse des contextes montre que l’on a affaire à des matériaux réutilisés dans des remblais, très souvent de voirie, parfois de fondations de bâtiments. Toutefois, cela ne veut pas dire qu’il n’existe pas de cas d’activité de réduction. Il faut notamment s’interroger sur la possibilité d’une production de métal brut dans le cadre de grands programmes de construction lors des grandes phases d’urbanisation, en particulier lors de la création des équipements monumentaux. C’est peut-être le cas à Autun, sur le site du ’Faubourg d’Arroux’, dans un contexte du début du Haut-Empire : mais le ou les ateliers restent à trouver.

5.2. La transformation du fer brut et la production de demi-produits : des indices plus probants ?

47La transformation du fer brut de réduction en demi-produit est probablement réalisée pour une grande partie dans les ateliers de production primaire eux-mêmes, ou tout au moins dans des ateliers spécialisés avec lesquels ils sont connectés. Cependant, des produits ferreux d’apparence brute, mais portant des traces de mise en forme (faces aplanies et empreintes d’outils), ont été découverts dans des contextes d’ateliers urbains, comme à Entrains-sur-Nohain (deux blocs de fer de 0,265 kg et 0,465 kg : fig. 9), à Bliesbruck (deux blocs de fer de 0,500 kg et 0,725 kg) ou à Alésia (deux masses de 12 kg chacune). Ces pièces peuvent être le témoignage de la transformation sur place des produits bruts en demi-produits intermédiaires, ce qui induirait la circulation des produits bruts eux-mêmes (ce qui n’a rien d’étonnant lorsque ces agglomérations, comme Entrains par exemple, se trouvent au cœur ou en périphérie de district de production). Mais ces demi-produits peu transformés peuvent aussi être parvenus sous cette forme dans les ateliers urbains où ils ont été découverts et où ils vont subir une mise en forme plus poussée, pour aboutir à un demi-produit élaboré, forgeable, matière première des ateliers d’élaboration/fabrication12.

48De telles découvertes étant rares et les contextes peu ou mal documentés, il est encore impossible de dire s’il existe véritablement des ateliers urbains spécialisés dans la production de demi-produits de fer, alimentant d’autres ateliers de forge en matière première, ou si ces ateliers développent l’ensemble de la chaîne opératoire de post-réduction à partir d’un demi-produit peu élaboré. Quoi qu’il en soit, dans les ateliers identifiés, on retrouve fréquemment de petits fragments de barre de faible section portant une trace de découpe, correspondant probablement à une des formes de demi-produits élaborés qui servent de matière première à de nombreux ateliers de forge d’élaboration.

5.3. La fabrication de produits finis, les travaux d’entretien et de réparation, les chantiers de construction

49Il est logique de penser qu’une partie des ateliers installés dans les agglomérations est tournée vers la production d’objets manufacturés destinée à un marché local. Ce cas est probablement illustré par la connexion avec des ateliers de bronziers, comme par exemple à Autun, à Alésia ou à Bliesbruck. Certaines productions sont parfois reconnues ou envisagées, comme les clochettes en fer bronzées du quartier du Lycée militaire à Autun. La fabrication de produits destinés à un marché plus large est aussi envisageable, mais pour l’instant on n’en a pas d’exemple assuré.

50Des forges d’entretien ou de réparation de matériel, destiné à satisfaire les besoins d’une clientèle locale, sont aussi probablement très fréquentes, notamment en liaison avec les activités de transport (charronnerie, batellerie). Probablement existe-t-il des ateliers spécialisés dans la production de ce type de matériel (voir par exemple le cas cité de l’atelier de la cité judiciaire à Bordeaux : Leblanc, 1997).

51Il ne faut pas non plus négliger la présence, au moins temporaire, d’ateliers de forge liés aux chantiers de construction. La présence de forgerons y est sans doute nécessaire pour l’entretien et la réparation de l’outillage (on pense, par exemple, à celui des tailleurs de pierre dans le cadre de la construction des grands bâtiments publics, comme les édifices de spectacle ou les temples), voire pour la fabrication de pièces métalliques spécifiques (crampons de scellement). Parfois même peut-on envisager la production d’un outillage spécifique. Cette activité, dont la mise en évidence est extrêmement difficile, peut tout aussi bien concerner les grands programmes d’aménagement urbain, notamment les édifices publics monumentaux, que l’édification des bâtiments civils. Comme on l’a déjà signalé, c’est peut-être dans ce cadre que peuvent avoir lieu des activités ponctuelles de réduction du minerai et de production de métal brut.

52En guise de conclusion, on soulignera que si on peut au moins théoriquement supposer un panel d’activités de travail de fer relativement diversifié au sein des agglomérations de Gaule romaine, force est de constater que leur identification précise sur le plan archéologique est encore très difficile. On peut tout au moins limiter ces activités aux séquences de post-réduction (au sens large) et exclure la transformation du minerai de fer. Lorsque des blocs de fer en apparence incomplètement mis en forme sont découverts, on peut supposer une activité de transformation/élaboration de demi-produits. Les cas documentés les plus nombreux semblent être ceux de forge de fabrication de produits finis, d’entretien ou de réparation, activités qu’il n’est pas facile de discriminer entre elles, car le plus souvent les témoins de la production sont absents, soit parce que les chutes métalliques ont été recyclées, soit parce que les déchets ont été régulièrement évacués hors de l’atelier, peut-être dans des zones dépotoir spécifiques pas toujours identifiées. Peut-être aussi en raison d’une intense réutilisation des plus gros déchets comme matériaux tout-venant, réemployés dans les remblais lors des programmes d’aménagements urbains, comme l’illustrent de nombreux cas de réemploi de scories identifiés en Gaule. La progression des connaissances réside non seulement dans l’affinement toujours plus grand des critères discriminant les différentes catégories de déchets, mais aussi le développement des études sur l’assemblage de ces diverses catégories de résidus au sein des ateliers. Ce qui devrait permettre de définir, à terme, différentes configurations d’ateliers, donc des types d’activités ou d’assemblages d’activités différentes.