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La sidérurgie antique dans le Bas Maine

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Florian Sarreste

Chapitre V. Le site sidérurgique de Roche Brune

Texte intégral

PRÉSENTATION DU SITE

Contexte de découverte

1Le site de Roche Brune a été découvert lors des prospections menées le long des ruisseaux de la forêt de Sillé en février 2005 (site 72234.06). Il se situe sur la rive droite du petit ruisseau à méandre du Pas du chat, le long d’un chemin de randonnée, à l’extrême nord de la commune de Pezé-le-Robert (Sarthe) (voir fig. 124).

2Le site se présentait, lors de sa découverte, sous la forme d’un imposant ferrier formant une terrasse artificielle dans la pente et dominant de près de 5 m le cours du petit ruisseau. Il était couvert par une chênaie-hêtraie assez clairsemée. La prospection avait permis d’évaluer la surface totale du site à environ 2 000 m2. Des petits amas avaient été mis en évidence en amont du ferrier, ainsi qu’à l’ouest du chemin de randonnée. Toutefois, un unique site avait été enregistré car l’épandage de scories continu ne permettait pas de distinguer clairement les amas les uns des autres. Le site n’était marqué que par le passage d’un engin forestier qui avait entaillé la surface du ferrier sur une vingtaine de centimètres, mettant au jour des blocs de grès entre lesquels ont été découverts cinq tessons de céramique commune datable de l’époque romaine. Hormis cette légère incision, le site semblait exempt de toutes récupérations et se trouvait, a priori, dans un parfait état de conservation.

3Ce ferrier, exceptionnel par son état de conservation, n’était pas explicitement mentionné dans la bibliographie ancienne et n’était pas connu par les agents forestiers. Il s’inscrit dans une série de six sites de réduction répartis tous les 600 à 1000 m dans le talweg séparant le dernier contrefort du synclinal des Coëvrons au sud de la crête sur laquelle passe actuellement la route de Fresnay-sur-Sarthe à Sillé-le-Guillaume, au nord.

4L’amas principal était très majoritairement constitué de scories en plaquettes. La position topographique, la taille, la datation et le faciès dominant des déchets du site de Roche Brune sont caractéristiques du groupe de ferriers numéroté 1 dans le chapitre précédent : il en représente un bon exemple.

Les sondages

5Trois campagnes de sondages ont été menées sur le site de Roche Brune, en juillet et août 2006 et 2007 et en août 2009 pour une durée totale de quatre mois (Sarreste 2006a ; 2007a ; Sarreste et al. 2009). Grâce à un accord avec l’ONF, une partie des arbres qui couvraient le site a pu être coupée et enlevée. Il s’agissait des taillis de hêtres. En revanche, il nous était interdit d’abattre les chênes présents dans la parcelle. Seize sondages ont été ouverts, pour une surface totale de près de 1150 m2. Trois de ces sondages ont été reliés pour former une vaste aire ouverte de 750 m2, dont l’emprise est fonction de la position des arbres qu’on ne pouvait pas abattre. Enfin, la présence de niveaux archéologiques en amont de l’atelier gallo-romain a été vérifiée par une série de huit tranchées mécaniques.

6La fouille a permis de mettre en évidence quatre ferriers distincts : en amont du ferrier principal, appelé ferrier 1, se trouvent deux amas plus petits (ferrier 2 à l’ouest et 3 à l’est) (fig. 130). Ces trois amas sont constitués exclusivement de scories en plaquettes et du cortège qui les accompagne habituellement (scories en cordons épatés et en cylindre de grand module). À l’est du ferrier 3 a été découvert un amas de scories de fond de four, de petites dimensions, le ferrier 7.

7Les opérations menées sur le site ont permis de mettre en évidence deux phases d’occupation, l’une – la mieux reconnue – de l’époque romaine et l’autre du bas Moyen Âge. Pour l’Antiquité, a été dégagée la quasi-totalité d’un atelier inclus dans un bâtiment et comportant deux bas fourneaux (fig. 131).

ORGANISATION DE L’ATELIER ANTIQUE

Le bâtiment

8Préalablement au creusement des fours, une terrasse a été aménagée dans la pente. Deux creusements perceptibles de part et d’autre des bas fourneaux sont les traces de cet aménagement du terrain. Il limite un niveau inférieur – là où s’écoulait la scorie et où l’on récupérait la masse de fer incandescente – d’un niveau haut incluant les fours protégés par une toiture dont la fouille a livré l’emplacement des poteaux porteurs. En tout, ce sont 19 trous de poteaux qui sont rattachables à cette structure. Le plan restitué permet de proposer l’existence d’un bâtiment mesurant 13 x 8 m, soit une surface d’environ 100m2 (fig. 132). On constate, au sud, un double alignement qui pourrait trahir deux états de construction. En l’absence d’argument stratigraphique (pas de recoupement des creusements), ni chronologique (les trous de poteaux n’ont que très rarement livré de céramique), il est impossible de savoir si ces deux états hypothétiques correspondent à un renfort apporté à la façade sud ou à une reconstruction partielle du bâtiment.

Fig. 130 Plan masse des structures découvertes sur le site de Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe).

Fig. 131 Plan masse du secteur de l’atelier romain du site de Roche Brune.

9Les trous de poteaux de ce bâtiment ont tous un diamètre assez important, entre 30 et 45 cm, pour une profondeur comprise entre 25 et 90 cm. Les calages restés en place dans les trous de poteaux d’angle de la façade nord permettent de restituer des poteaux d’environ 20 cm de diamètre. Il s’agit donc d’une structure assez massive, qui ne correspond pas à un abri temporaire.

Fig. 132 Plan des trous de poteaux du bâtiment de l’atelier romain de Roche Brune.

Les bas fourneaux

Description

10Deux bas fourneaux ont donc été mis au jour dans un excellent état de conservation (fig. 133 à 135). Ces deux structures appartiennent à la catégorie des bas fourneaux à scories coulées (slag-tapping furnaces : Tylecote 1987 : 176-177). Ils sont semblables dans leur mode de construction comme dans leurs dimensions et sont donc décrits ensemble.

11Les bas fourneaux ont été établis dans des encoches taillées dans le substrat sur une profondeur d’environ 1 m, une longueur de près de 3 m et une largeur d’1,50 à 2 m. Ces espaces ont été partagés en deux : une cuve surmontée d’une cheminée et un couloir d’accès ouvrant sur le niveau inférieur de l’atelier. Préalablement à la construction des fours proprement dits, des rigoles peu profondes ont été aménagées pour drainer le fond des structures et maintenir les fourneaux hors d’eau en cas de fort ruissellement. Ces petites ravines ont bien été perçues à la sortie des deux fours mais, malheureusement, un violent orage durant la fouille en a effacé les traces devant le four 5 (prouvant par là même leur fonction).

Fig. 133 Vue de l’atelier d’époque romaine à la fin de la campagne de fouille 2006.

Fig. 134 Photographies des deux bas fourneaux : 4, à gauche, et 5, à droite.

Fig. 135 Pleins et coupes des bas fourneaux du site de Roche Brune.

12L’extrémité des encoches, en forme de fer à cheval d’environ 1,50 m de diamètre, a été plaquée d’argile sur une épaisseur de 30 à 50 cm, formant ainsi des cuves de forme pseudo-rectangulaire aux angles arrondis, de 70 à 80 cm de côté. Les parois ne semblent avoir subi aucun rechapage. On perçoit nettement les différents états de cuisson de l’argile : vitrifiée sur 3 à 4 cm, cuite sur 10 à 15 cm, rubéfiée* sur 15 à 20 cm et même crue sur une fine couronne autour de la cuve du four 5. La partie conservée de la cheminée dépasse du sol de 20 à 40 cm. Le système de ventilation a donc pu être conservé sur le four 4 et il est perceptible sur le four 5 (fig. 136). Dans les deux cas on a affaire à deux évents placés de chaque côté de la cuve perpendiculairement à l’axe de la structure. Percés au niveau du sol, ces conduits sont inclinés vers le bas de 45° et ressortent entre 60 et 70 cm au-dessus du fond de la cuve.

13Au bout des parois latérales délimitant le niveau d’accès ont été placés des dispositifs formant des sortes de piédroits : deux blocs de grès dressés de part et d’autre du couloir d’accès du four 5 et un muret constitué de trois blocs de grès et un trou de piquet pour le four 4. C’est le seul point sur lequel les deux bas fourneaux diffèrent.

14Les deux structures étaient comblées par une importante quantité de fragments de parois et d’argiles plus ou moins cuites, correspondant à l’effondrement de la cheminée. Tous les fragments d’argile cuite ou vitrifiée ont été ramassés et pesés. La cheminée ne devait pas être cuite ou vitrifiée sur toute sa hauteur et l’on ne peut pas réellement calculer son élévation à partir de ces données. On peut néanmoins estimer que la partie hors du sol devait être équivalente ou légèrement supérieure à la partie enterrée, soit environ 1 à 1,20 m, pour une hauteur totale de 2 à 2,2 m. La forme des plus gros blocs de parois vitrifiées invite à restituer une cheminée cylindrique ou en tronc de cône (shaft furnace) plutôt qu’en dôme. On peut estimer à partir de ces mesures le volume interne des fourneaux à environ 1 m3.

15Il ne semble pas que les fours aient été détruits de façon volontaire mais plutôt qu’ils se soient effondrés naturellement et progressivement. L’absence de la dernière coulée de scorie et l’aspect relativement propre de la cuve prouvent que les fours ont été curés avant leur abandon.

Remarque sur le mode de construction

16Parmi les blocs de parois effondrés à l’intérieur du four 4, l’un portait le moulage des marques de doigts de l’artisan ayant luté l’intérieur de la dernière cheminée (fig. 137). Par un effet de cuisson différentielle des argiles, la dernière couche a vitrifié alors que la précédente a simplement cuit : c’est ainsi que nous sont parvenues ces traces.

Fig. 136 Photographies des évents du bas fourneau 4 : vue de l’extérieur de l’évent est, à gauche, et vue de l’intérieur de l’évent ouest, à droite.

Fig. 137 Photographies de traces de doigts dans l’argile d’un bloc de la paroi du four 4 : à gauche, vue générale de la position du bloc de paroi effondré et, à droite, vue de détail des marques.

17Ce détail nous apporte une information intéressante sur la construction de ces fours. En effet, la position de ce bloc indique que l’ouvrier se tenait à l’intérieur du four lorsqu’il appliquait l’argile. On peut supposer que celui-ci était passé par la porte du four, en bas. Ce mode de construction était supposé depuis longtemps et avait déjà été reproduit en expérimentation : ces traces de doigts en fournissent la preuve.

Le mode de ventilation et la durée de vie des bas fourneaux

18Le dernier niveau reposant sur le sol naturel à l’extrémité ouest du sondage 2 est le seul à avoir livré des fragments de tuyères (US 2031). Il s’agit en fait d’extrémités des tuyères rentrant dans le bas fourneau et qui sont donc totalement scoriacées. Ces morceaux proviennent de tuyères à deux conduits divergents dont le diamètre est relativement constant, environ 2 cm. Ces éléments étaient très humides lors de leur mise au jour et sont assez mal conservés. On peut néanmoins les comparer aux tuyères découvertes sur le site de La Guittière/Le Minerai à Saint-Denis-d’Orques (72 278.04) (supra p. 85). Ce type de pièces ne peut avoir fonctionné avec les bas fourneaux tels qu’ils ont été dégagés. On peut expliquer la présence de ces éléments de ventilation de quatre manières :

  • un changement de mode de ventilation au cours de l’activité du site ;
  • pour une ventilation amovible par la porte afin de démarrer la combustion ;
  • l’emploi de ces tuyères pour un autre usage que l’alimentation en air des bas fourneaux (foyer de post-réduction ?) ;
  • la présence d’autres bas fourneaux sur le site.

19La dernière hypothèse doit être repoussée : la cohérence de l’organisation de l’atelier et de celle du site en général laissent penser qu’il n’existe pas d’autre structure de réduction sur place. Bien sûr, les bas fourneaux qui ont été mis au jour n’ont pas servi tels quels durant toute la durée d’occupation : ils ont dû faire l’objet de rechapages et de réparations, mais il est probable qu’ils ont toujours été réaménagés dans les mêmes encoches, au prix de l’enlèvement des couches d’argile précédentes, ce qui empêche toute restitution de ces réparations. D’ailleurs, les fourneaux tels qu’ils ont été mis au jour ne présentent pas de stratification dans la paroi. Ceci peut s’expliquer par le curage régulier de l’argile vitrifiée et par un rechapage à partir de l’argile cuite. Dans ce cas et après une nouvelle opération, la différence ne se verrait plus. Cet argument a silentio n’est bien sûr pas suffisant pour établir ce fait. Toutefois, il faut préciser que dans les tranchées réalisées à travers les ferriers 1 à 3, soit au total plus de 250 m3, aucun morceau de paroi dépassant les cinq centimètres d’épaisseur, comparable à ceux mis au jour dans les cuves, n’a été découvert. Ceci plaide pour un entretien régulier des structures, qui n’occasionnait pas la destruction complète du four, mais seulement le curage des parois les plus abîmées. Ainsi entretenus, les bas fourneaux ont pu résister plusieurs décennies, voire plusieurs générations, au même emplacement. Cela n’empêche pas bien sûr des réaménagements sur les parties les plus sensibles : la porte et les ventilations, qui ont pu, au cours du temps, évoluer.

Les autres aménagements intérieurs

Une aire de stockage du minerai ?

20Le long de la façade sud, un ensemble de creusements a été découvert. Trois faits ont été distingués : une fosse et deux trous de poteaux : la fosse n’a été perçue que sur 20 à 40 cm de large et sur environ 2 m le long de la coupe. Son comblement, de couleur brun rouge, a livré de nombreux fragments de minerai grillé et de charbon. Aux deux extrémités ont été mis au jour des surcreusements, interprétés comme des trous de poteaux.

21On peut, en se fondant sur ces quelques faits, émettre l’hypothèse suivante : la fosse serait en fait quadrangulaire et, à chaque angle, se trouveraient des poteaux semblables à ceux mis au jour au sud. Ces derniers serviraient de support à un plancher isolé du sol qui pouvait servir à stocker des matériaux craignant l’humidité, comme le minerai et le charbon, ce qui expliquerait leur abondance dans le comblement de la fosse. Cette hypothétique aire de stockage s’intégrerait parfaitement dans l’angle sud-est du bâtiment de l’atelier. Malheureusement, la présence d’un chêne n’a pas permis de la dégager complètement.

Une fosse à charbon

22Une fosse de forme pseudo-rectangulaire (1,30 x 0,90 m) et profonde d’environ 45 cm a été mise au jour juste sous les niveaux de colluvions qui recouvraient la terrasse supérieure de l’atelier. Elle avait un comblement très charbonneux, mêlant déchets de minerai grillé, gros charbons et fragments d’argile cuite. Plusieurs grands blocs de parois étaient posés à plat au fond, la partie vitrifiée contre le sol. La situation de la fosse, entre les deux fours, et l’abondance de charbon dans la structure ont conduit à interpréter ce creusement comme une réserve de charbon. Le volume de cette fosse – environ un demi-mètre cube – est toutefois trop faible pour permettre d’alimenter un four, mais ce stock pouvait servir de complément.

Restitution de l’atelier romain de Roche Brune

23La restitution de l’élévation du bâtiment reste un exercice délicat, malgré les données acquises. L’absence de poteaux faîtiers, que ce soit sur les petits côtés ou au centre de l’emprise du bâtiment, force à restituer un bâtiment à une seule nef. En outre, l’alignement imparfait des poteaux des façades avant et arrière rend peu probable l’hypothèse de la présence d’entraits pouvant relier ces deux dernières et soutenir des poinçons ou des fermes, même si on ne peut pas complètement l’exclure.

24Le bâtiment d’atelier est installé sur une pente assez forte. Le dénivelé entre la façade sud et la façade nord oscille entre 1 et 1,3 m. Les trous de poteaux de l’alignement nord, beaucoup plus réguliers, sont nettement plus profonds et laissent penser que les poteaux étaient ici plus hauts que ceux de la façade arrière. On peut donc restituer un toit à une pente, incliné du nord au sud.

25Pour ce qui est de la couverture, la très faible quantité de tegulae ou imbrices découverte exclut l’utilisation de tuiles pour la couverture de ce bâtiment. La mise en œuvre de chaume est également peu probable, en raison de la présence des structures de réduction immédiatement en dessous. Il nous paraît plus plausible de restituer une couverture en bardeaux ou en planches, moins inflammables et sûrement très faciles à se procurer à l’époque dans ce secteur boisé. La position des fours à l’intérieur de ce bâtiment indique que ce sont bien ces structures que les artisans voulaient protéger des intempéries et notamment des eaux de pluie. On peut donc penser que cette couverture était continue, même si l’éventualité de panneaux mobiles au-dessus des fours, comme cela a été restitué aux Martys, n’est pas exclue.

26La forte déclivité entre les façades conditionne fortement la restitution de l’élévation (fig. 138). La présence à l’arrière de trous de poteaux cylindriques profonds de plus de 40 cm indique que la toiture ne reposait pas directement sur le sol mais sur une paroi porteuse, probablement assez basse. Même si l’on restitue une façade arrière très peu élevée, juste suffisante pour le stockage, sur environ 1 m, et un toit d’un pendage de 30° (ce qui paraît être le minimum pour assurer l’écoulement des eaux de pluie), la simple construction géométrique donne une façade avant de 6 m de hauteur. Si l’on envisage un pendage à 40°, la façade nord atteindrait plus de 7 m hors du sol. Il ne faut pas perdre de vue qu’une forte hauteur au-dessus des fours est nécessaire pour permettre l’évacuation des gaz qui sortent à près de 500° C de la cheminée. Ainsi, avec une pente de 30°, le toit se trouverait à près de 3 m au-dessus des fours.

27Il est très difficile de donner des éléments sur la construction des parois. L’unique niveau d’argile pouvant trahir l’existence de mur couvrait les structures de l’angle sud-est du bâtiment et contenait quelques tessons romains. Les poteaux de l’angle sud-est sont d’ailleurs les seuls à avoir livré de la céramique. On peut donc proposer l’existence ici d’une paroi, hypothèse qui va dans le sens de l’existence d’une zone de stockage de matériaux sensibles à l’humidité dans ce secteur (cf. supra).

28En outre, on peut envisager que l’ensemble de la façade sud est clos et ce pour une raison simple : si ce n’est pas le cas, les eaux de pluie provenant du toit auraient coulé à l’intérieur du bâtiment. Cet argument est bien sûr un peu facile mais, le toit étant construit à contrepente, ce phénomène de ruissellement est inévitable et a été constaté à de multiples reprises pendant la fouille. Il est en revanche plus délicat d’être affirmatif au sujet de la technique de construction : argile sur clayonnage ou planches encastrées en feuillures dans les poteaux porteurs ? La présence de tessons dans le niveau d’argile et l’absence de trous de poteaux intermédiaires pouvant supporter un clayonnage pourraient indiquer la construction d’un simple mur en terre (adobe ou bauge). Si cela est le cas, le passage répété d’eau à l’arrière du bâtiment pourrait expliquer la fragilisation de la façade sud et l’ajout de renforts envisagé plus haut. Il est probable que le reste du bâtiment était ouvert afin d’évacuer les gaz de réduction (monoxyde de carbone...).

Fig. 138 Restitution schématique de la toiture du bâtiment de l’atelier gallo-romain de Roche Brune, tenant compte de la pente du terrain et supposant un toit à une pente.

29Tous ces éléments, bien que parfois fragiles, nous permettent de proposer une restitution du bâtiment d’atelier gallo-romain de Roche Brune (fig. 139).

DÉCOUVERTES MOBILIÈRES, DATATION ET INTERPRÉTATION

Le mobilier archéologique

La céramique

30Les deux campagnes successives de fouille ont livré un total de 2467 tessons de céramique. Ce lot de céramique est relativement exceptionnel pour ce type de site. Malheureusement, l’acidité du sol, due à la fois à la nature du terrain (schistes du Massif armoricain) et à la situation du site en milieu forestier, a considérablement altéré le matériau céramique. La plupart des tessons ont perdu leur surface et sont émoussés. Les tessons de pâtes calcaires sont le plus souvent pulvérulents et certains n’ont même pas pu être prélevés. Cette mauvaise conservation générale constitue évidemment un obstacle au traitement du matériel.

Fig. 139 Proposition de restitution de l’atelier de réduction directe gallo-romain de Roche Brune. [Aquarelle A. Sarreste]

31La céramique romaine représente plus de 91 % du N. R. On connaît malheureusement assez mal les productions locales, mais on peut souligner la très grande homogénéité des céramiques communes découvertes sur le site. En dehors des productions locales on possède un lot de sigillée (235 tessons) et plusieurs tessons et une lèvre appartenant probablement à une unique amphore à huile de Bétique (Dressel 20).

32L’ensemble de ces vases forme le vaisselier romain au complet : vases de stockage (amphore, grands pots), vases de préparation culinaire (mortier, pots à cuire), vaisselle de service (cruches, écuelles) et de présentation (assiette et coupes en sigillée et terra nigra).

Les terres cuites architecturales

33Les 222 fragments de terres cuites architecturales sont attribuables à la période romaine. Cette datation s’appuie essentiellement sur leur association au reste du mobilier céramique gallo-romain.

34Seuls quelques fragments de rebord indiquent la présence de tegulae sur le site, mais excluent leur utilisation pour la couverture d’un bâtiment situé dans l’emprise des sondages. L’élément le plus étonnant est la présence de fragments de briques sans rebord dont l’épaisseur varie de 2 à 3 cm et qui sont fréquemment marquées de stries peu profondes (1 à 2 mm), organisées de façon géométrique et réalisées avant la cuisson. On peut distinguer différents motifs : des lignes parallèles plus ou moins écartées, des lignes croisées, et des combinaisons plus complexes formant de véritable dessin. Il s’agit semble-t-il de briques pour parois creuses de salles chauffées par hypocauste (Bouet 1999 :165-169). Ce type de brique est donc lié aux bâtiments thermaux. Il s’agit plus probablement de récupération provenant d’un site proche (bâtiment d’habitat ?) associé ou non à l’atelier. La présence de tegulae, à’imbrices, qui ne peut apparemment pas être liée au bâtiment d’atelier, va dans le même sens et semble indiquer l’utilisation ou la réutilisation de matériaux provenant d’un autre bâtiment plus ou moins éloigné.

Les objets en fer

3541 objets en fer ont été mis au jour sur le site de Roche Brune. Il s’agit essentiellement de tige de clou, mais on peut souligner la présence de plusieurs éléments en forme de biseau ou informes, ayant visiblement subi une exposition au feu. Il pourrait s’agir de chute de travail du fer, bien qu’on n’ait trouvé aucune autre trace de ce type d’activité (aucune scorie en culot, pas de battitures). Ces objets étaient mêlés aux rejets céramiques liés à l’occupation romaine.

  • 1 Ce mot apparaît encore dans le dictionnaire (Petit Robert, édition 1979) dans le sens de : « barre (...)

36Un objet mis au jour dans le niveau de rejet du ferrier 3 se distingue. Il s’agit d’un outil à emmanchement à douille circulaire dont la longueur conservée est de 24 cm. La douille mesure plus de 15 cm et son diamètre à l’ouverture est d’environ 4,5 cm. Elle a subi un écrasement à la moitié de sa longueur probablement au cours d’une réparation. L’extrémité de l’objet, de section trapézoïdale irrégulière, est légèrement désaxée par rapport à l’emmanchement. Cet objet est relativement massif et peut être interprété comme un outil servant à l’ouverture de la porte du four et à l’extraction de la masse de fer du bas fourneau (i.e. ringard1). Les éléments de comparaison sont rares. Un objet se rapproche néanmoins de celui-ci : il s’agit d’une pièce découverte dans la sépulture aristocratique de Dun-sur-Auron (Cher). Celle-ci fait partie du groupe de tombes augustéennes découvertes dans le Berry et connu sous le nom de groupe de Fléré-la-Rivière, du nom du site éponyme mis au jour en 1968 dans l’Indre (Ferdière, Villard 1993). La présence dans certaines sépultures de cet ensemble de pinces de forgerons a été interprétée comme le symbole probable de l’autorité détenue par le défunt sur la production du fer. La tombe de Dun-sur-Auron est l’une d’elles. L’objet qui nous intéresse porte le numéro 56 de l’inventaire de ce dernier site et a été interprété de manière hypothétique comme soc d’araire. Pourtant cet outil à emmanchement à douille est long de près de 40 cm et a une extrémité pyramidale de section rectangulaire (Lerdière, Villard 1993 : 117). L’aspect massif de la pièce, le mode d’emmanchement, la section de la partie opérante sont donc semblables à l’objet 5020.1 de Roche Brune, la seule différence est que l’exemplaire déposé dans la tombe de Dunsur-Auron est complet alors que celui découvert dans l’atelier sarthois a visiblement servi et est hors d’usage (fig. 140). L’identification de l’objet 56 de la tombe berrichonne comme un ringard n’est pas choquante vu son contexte et son association avec une pince de forgeron. Cette hypothèse renforcerait même le lien entre le riche défunt enseveli ici et la production sidérurgique. Cet outil semble caractéristique de la phase de réduction directe du fer. Il est fort possible que ce type d’objet ait déjà été découvert ailleurs, mais n’ait pas été interprété dans ce sens faute de contexte.

Un fragment de meule rotative

37Une des pierres de calage du poteau de l’angle nord-ouest du bâtiment d’atelier est un fragment de meule rotative, plus précisément un demi catillus en grès dur, probablement du grès armoricain.

Fig. 140 Comparaison de l’objet no 56 de la sépulture aristocratique de Dun-sur-Auron (Cher), à gauche, et de l’outil 5020.1 de l’atelier de réduction romain de Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe), à droite (dessin E. Roux). On peut interpréter ces deux objets comme des ringards, servant à briser la porte du bas fourneau et à extraire le massiot.

38On observe sur la surface d’abrasion des traces d’oxydes de fer incrustées dans la roche. La fonction de cette meule n’est donc pas forcément la mouture de céréales. L’utilisation de meule pour le concassage de minerai ou de scories (cas avéré aux Martys) est connue dans plusieurs centres sidérurgiques (Les Martys : Domergue et al. 1997 ; Oliva et al. 1999 ; forêt d’Allogny : Bordeloup 1995 :152) : cela pourrait être le cas ici.

Une statuette en terre blanche

39Un fragment de buste de statuette en terre blanche a été mis au jour mêlé au rejet céramique. Malheureusement, cette pièce a été brisée et seuls trois des quatre morceaux ont été ramassés (6,5 x 7,5 cm après recollage). Nous possédons toutefois l’essentiel de la partie avant du buste, l’arrière du tesson conservant les marques de doigts du potier ayant pressé la terre dans le moule. Il s’agit du haut du corps d’un personnage sans doute de sexe masculin (absence de seins). Cet homme est vêtu d’une tunique courte dont les plis sont marqués par de petites incisions. Les manches sont relevées et dévoilent les deux bras levés et décollés du corps. Les extrémités de ces membres sont manquantes. Le buste se termine par un pivot pouvant servir de tenon à une tête amovible, elle aussi absente.

40Les figurines de terre cuite sont communes dans les habitats gallo-romains. La plupart de ces figurines représentent des déesses mères ou des divinités féminines mais le répertoire est plus large et couvre de nombreux sujets, du mobilier aux fruits en passant par les animaux. Toutefois, les représentations masculines sont très rares et l’exemplaire découvert sur le site de Roche Brune est assez atypique.

  • 2 Conservé au Museum voor Oudheden en Sierkunst de Kortrijk, n° VB 152, d’après Bémont et al. 1993 : (...)

41Notre personnage a les deux bras levés et décollés du corps ce qui est peu courant. En effet, cette pose nécessite du coroplathe le collage de plusieurs pièces moulées séparément. On voit bien sur le revers de notre pièce que les bras et les manches ont été ajoutés après que les parties avant et arrière aient été jointes à la barbotine. Quant aux têtes amovibles elles sont peu fréquentes. Le cavalier de Harelbeke en Belgique2 possède au sommet du buste une mortaise dans laquelle pouvait être placée une tête amovible. Ce système rappelle celui, bien connu, de la grande statuaire. Sur notre exemplaire, l’assemblage est inversé et c’est le buste qui porte le tenon et non la tête. Tous ces éléments font de la statuette de Roche Brune un cas à part.

42La question de l’identification est délicate. On peut supposer qu’il s’agit d’une divinité sans toutefois pouvoir l’affirmer. Si l’on reste sur cette hypothèse, la position des bras pourrait servir d’indice de la fonction de notre personnage. Certains dieux sont en effet souvent représentés portant leurs attributs à la main. Vu le contexte de découverte il serait tentant de voir dans notre figurine une représentation de Vuclain, dieu des forgerons, tenant dans ses mains levées une pince et un marteau à l’instar du buste de Vulcain de Terre-Franche ou de celui d’Hadrumète (Tunisie) (Vauthey, Vauthey 1962). Malheureusement, d’autres divinités portent des objets : Mercure est souvent muni d’une bourse et d’un caducée (Rouvier-Jeanlin 1972 : 482, 492,193,494,499), Sucellus d’un maillet... l’identification reste donc indéterminée.

Le verre

43Six tessons de verre attribuables à la période romaine ont été mis au jour. Seules deux formes sont identifiables : un bord de coupe et un fragment de bol côtelé Isings 3.

Les éléments de datation

La datation céramique

44La chronologie de l’occupation romaine repose essentiellement sur la datation des formes sigillées, les autres productions étant généralement moins bien connues. L’ensemble des tessons de sigillée découverts sur le site provient des ateliers du Centre Gaule (Lezoux essentiellement). Si l’on se fie à la chronologie de production établie par P. Bet et A. Delor (Bet, Delor 2000), les formes identifiées sont toutes datables de la période 30-230 ap. J.-C.

45On possède également une lèvre de Dressel 20. Les amphores à huile d’Espagne Dressel 20 ont connu une forte évolution entre le dernier quart du ier siècle av. J.-C. et la fin du ive siècle notamment sur la forme des lèvres. La chrono-typologie dressée par S. Martin-Kilcher à partir de l’étude de l’important lot d’amphores de Augst et Kaiseraugst permet d’affirmer que notre exemplaire est postérieur à 70 et antérieur à 280 sans qu’on puisse préciser (Martin-Kilcher 1987 : beilage 2).

Les autres éléments de datation

46Un seul autre artéfact peut être daté. Il s’agit d’un petit tesson de verre bleu, identifié comme un fragment de bol moulé Isings 3, daté habituellement de la première moitié du ier siècle ap. J.-C. La circulation et la conservation du verre ne sont toutefois pas les mêmes que celle de la céramique. Un récipient en verre, plus précieux, peut être conservé plus longtemps, parfois sur plusieurs générations.

  • 3 Datation effectuée par le Poznan Radiocarbon Laboratory, réf. Poz-19846 (1960 ± 30 BP).

47Une unique datation radiocarbone a été réalisée sur le site. Elle a porté sur un charbon prélevé à la base de l’amas principal de scories (ferrier 1), perçu à l’extrémité occidentale du sondage 2. Ce charbon provient d’un niveau d’argile blanche mêlée de scories, de charbons et de fragments de tuyères. L’analyse a fourni une fourchette de datation entre 40 av. J.-C. et 130 ap. J.-C. avec un pic de probabilité plus important (68,2 %) entre 1 et 75 ap. J.-C.3

Établissement d’une durée d’occupation

48La datation C14 fait potentiellement remonter, pour la limite haute de la fourchette, l’occupation du site à la période gallo-romaine précoce (fig. 141). Toutefois, aucun mobilier n’est datable des dernières décennies avant le tournant de l’ère chrétienne, ni même après. Trois tessons de céramique non-tournée ont bien été découverts sur le site, mais ce type de céramique est abondant dans la région jusqu’au début du iiie siècle (Au Mans : Guillier 1995 : 228 ; à Jublains : Chuniaud, Mortreau 2002 ; Bocquet et al. 2004 : 158, fig. 24 et annexe CD20). En l’absence de forme caractéristique, ces pièces ne peuvent attester une occupation précoce du site. Il en va de même des dérivées de forme habituellement produite en terra nigra : ces productions circulent dans la région jusqu’à la fin du ier siècle ap. J.-C. En fait, l’élément potentiellement le plus ancien est le petit fragment de verre dont on vient de parler.

Fig. 141 Critères chronologiques pour l’établissement d’une durée d’occupation de la phase romaine du site de Roche Brune.

  • 4 Vu le mauvais état de conservation générale, on ne peut exclure la présence de tessons isolés prov (...)

49De fait, le bol côtelé Isings 3 peut être daté du début du ier siècle ap. J.-C. mais le reste du matériel céramique pour lequel on dispose d’une datation est postérieur à 30 ap. J.-C. C’est notre terminus post quem pour le début de l’occupation. Cette datation paraît encore assez haute. En effet, à cette date, les productions du Centre Gaule n’ont pas encore surpassé celle du Sud. Le site a livré un corpus de sigillée assez abondant. On peut donc imaginer que s’il est occupé durant la période où l’approvisionnement en sigillée était partagé entre ces deux régions, on devrait retrouver au moins quelques tessons de pots du sud de la Gaule. Par exemple, dans un niveau de rejet extérieur de la fouille de La Grande Boissière à Jublains, postérieur aux remblais des années 70 ap. J.-C. les productions de Gaule du Sud représentent encore 27 % du total des sigillées (en NMI) (Chuniaud, Mortreau 2002 :162). Bien sûr l’approvisionnement d’une capitale de cité n’est pas celui d’un atelier sidérurgique rural et où il n’y a pas forcément eu de sigillée dès le début de l’occupation du site de Roche Brune. Cependant, on n’a identifié à Roche Brune aucune forme caractéristique de Gaule du Sud4. Il est donc plus raisonnable d’envisager le début de l’occupation après 70 ap. J.-C., date à laquelle, selon l’exemple de Jublains, la diffusion des productions sigillées du centre Gaule devient dominante dans notre région. Cette date n’est pas contradictoire avec la datation du tesson de verre, ni avec la fourchette fournie par l’analyse radiocarbone et elle s’accorde également avec le terminus ante quem de la production du type de l’amphore Dressel 20.

50Une autre indication chronologique est fournie par la datation de productions céramiques, également a silentio. En effet, on connaît dans le département de la Sarthe un centre de production céramique très important situé sur la commune de La Bosse (Guillier 1997). Cet atelier commence à produire massivement des poteries grises, très caractéristiques, dans les années 150 (ibid. : 249) ou peut-être plus tardivement, vers 160 (communication personnelle, A. Ledauphin), et exporte très rapidement des productions à travers toute la région. Les poteries de La Bosse sont présentes dans les niveaux du dernier quart du iie siècle ap. J.-C. au Mans, à Allonnes et jusqu’à Jublains (ibid. ; Bocquet et al. 2004 : annexe CD 20 : 10). Or le site de Roche Brune n’a livré que trois tessons qui pourraient être attribuables à cet atelier, l’identification étant douteuse en raison de leur mauvais état de conservation. Ces trois fragments proviennent d’un même chablis mis au jour dans le sondage 8 et ne sont donc pas directement rattachables à l’occupation de l’atelier, même s’ils ne doivent pas y être totalement étrangers. La présence en faible quantité de ces productions, qui partout ailleurs dominent, semble indiquer que le site n’est plus en activité durant la phase d’expansion de l’atelier de La Bosse, ce qui situerait sa date d’abandon dans les années 170. Cette date pourrait fournir un terminus pour l’abandon. Elle s’accorde d’ailleurs avec l’absence de formes sigillées spécifiques des phases 6 et 7 de Lezoux, c’est-à-dire postérieures à 150.

51La phase d’occupation romaine pourrait donc être datée des années 70 à 170 ap. J.-C. (supra fig. 141). Cette fourchette correspond en grande partie aux imprécisions des datations céramiques, mais on peut considérer qu’une durée d’occupation d’un siècle – ou peut-être moins – est crédible. Il s’agit bien sûr seulement d’une proposition qui pourrait être confirmée par la réalisation d’autres analyses C14.

Un habitat lié à l’atelier ?

52La présence d’un abondant lot de poteries lié au stockage ou à la préparation culinaire indique très probablement l’existence d’un habitat sur place. Celui-ci n’a malheureusement pas été découvert dans l’emprise des sondages ouverts. On peut toutefois supposer qu’il se situe dans un rayon maximal d’une cinquantaine de mètres autour du niveau de rejet, sinon ces déchets auraient été jetés ailleurs. Les sondages ouverts en 2007 ont porté sur la partie est de ce périmètre, sans succès. La dernière opération, menée en 2009, a permis de sonder en amont de la zone de rejet céramique, également en vain. Les huit tranchées n’ont révélé que des niveaux de plaquettes de schistes issus de l’érosion du substrat sans aucun artefact anthropique. Tout juste a-t-on pu prélever des rognons de minerais dans les sondages les plus proches de l’atelier romain.

53Le lot céramique de Roche Brune est comparable à celui d’occupations rurales de niveau moyen, voire même de quartiers urbains. On ne possède que très peu de comparaisons régionales pour des niveaux contemporains dont l’étude céramologique soit publiée. On peut citer le rejet extérieur découvert lors de la fouille de La Grande Boissière à Jublains (Chuniaud, Mortreau 2002). Ce dépôt se trouve dans une cour située entre deux bâtiments, dont l’un est interprété comme un habitat (Bocquet et al. 2004 :149-152). Il est postérieur à la phase de remblai et d’installation de la trame urbaine de la capitale diablinte, datée des années 1970-1980 ap. J.-C. (ibid. : 141), et est antérieur au milieu du iie siècle, donc d’une durée de formation très comparable à l’occupation proposé pour l’atelier romain de Roche Brune. Ce niveau a livré plus de 6500 tessons, pour un NMI de 411 vases (Chuniaud, Mortreau 2002 :160). Il est donc beaucoup plus important que le lot de céramiques romaines de Roche Brune qui compte un NMI de 225 vases (fig. 142).

Fig. 142 Tableau comparatif des ensembles céramiques de l’US 2035-5006 de La Grande Boissière à Jublains (d’après Chuniaud, Mortreau 2002 :160) et des niveaux de rejet et trous de poteaux de l’atelier romain du site de Roche Brune.

54On retrouve dans les deux ensembles des proportions proches de plusieurs formes (pourcentage en NMI : 23,6 % de sigillée à Jublains contre 17 % à Roche Brune, 3,4 % de mortiers à Jublains contre 4,4 % à Roche Brune, une amphore Dressel 20 dans chacun des lots ; en NR : un ratio proche entre céramiques communes à cuisson oxydante et réductrice pour les deux sites). La différence essentielle est due à la présence à Jublains de céramiques fines et d’importation en plus grande quantité (11 amphores d’importation, 51 vases en terra nigra, un plat à vernis rouge pompéien, 5 vases à parois fines) et d’amphores de production régionale (aucune identifiée à Roche Brune, 28 en NMI à Jublains). On peut bien sûr supposer que cette plus grande diversité de l’approvisionnement céramique est due à la situation de ce site en milieu urbain, donc au contact immédiat des centres de distribution, ce qui n’est a priori pas le cas à Roche Brune. Toutefois, l’acidité du sol nous a privé sur ce denier site de la plupart des traitements de surface, ce qui exclut la découverte de céramique peinte et réduit les chances d’identifier des engobes, seul le vernis de la sigillé résiste parfois, mais de façon lacunaire. L’assemblage céramique de Roche Brune, qui correspond essentiellement au niveau de dépotoir du ferrier 3, est donc légèrement moins riche que le niveau de rejet de l’habitat de La Grande Boissière mais ne s’en différencie pas radicalement. Pour ce dernier site, il est intéressant de noter que le bâtiment 9 fonctionne avec un autre édifice, numéroté 10, qui abrite une forge (Bocquet et al. 2004 :149-152). On peut donc supposer que ce sont les forgerons qui opéraient là qui ont rejeté l’essentiel de ce lot céramique.

55Si l’on tient compte de la présence dans le même dépotoir de Roche Brune de briques de parois de salles chauffées, même si elles sont en réutilisation, de quelques tessons de verre et d’une petite statuette en terre blanche, on peut dire que l’habitat artisanal doit être assez proche de celui du secteur artisanal de Jublains. Il existe peu de différences entre le faciès du vaisselier des sidérurgistes qui opéraient dans l’atelier rural de Roche Brune et celui des forgerons urbains de la capitale diablinte. On peut donc en conclure que les artisans qui officiaient dans les ateliers de traitement du minerai n’étaient pas coupés de la société et ne s’en distinguaient pas par le faciès de consommation céramique en tout cas. Cette conclusion est cohérente avec la découverte, sur trois autres sites du Bas Maine, d’abondants lots de sigillée (supra p. 105). On peut supposer que l’occupation de cet habitat était permanente, même si l’on ne peut pas le prouver. On verra que la cadence moyenne de production laisse supposer une activité intense, peut-être continue (infra p. 215).

APPROVISIONNEMENT EN MATIÈRES PREMIÈRES DE L’ATELIER ANTIQUE

Le minerai

56Le site est implanté sur un faciès altéré des schistes primaires du synclinal des Coëvrons. Le sol est marqué par une forte solifluxion et la quasi-absence de niveau d’humus (à peine 5 cm). Le substrat ne contient aucune formation ferrugineuse. Toutefois, cinq formations géologiques pouvant contenir du minerai de fer sont disponibles dans un rayon de quatre kilomètres (fig. 143) :

  • la carte géologique indique le passage d’un filon de minerai oolithique primaire à environ 100 m en amont du site. Ce filon n’a pas pu être reconnu sur le terrain et il n’est pas sûr qu’il ait été exploité par les sidérurgiques anciens. Ceci reste néanmoins une possibilité ;
  • la formation des grès de Blandouet, mentionnée par ailleurs comme contenant des minerais de fer, figure également sur les levées géologiques sur le flan sud du synclinal des Coëvrons, à environ 300 m en amont du site de Roche Brune ; on possède encore très peu d’informations sur ce minerai ;
  • on a repéré au cours de prospection, sur une crête de la forêt de Sillé, des minières creusées dans des dépôts d’argiles détritiques contenant des rognons de minerai de fer : on peut rapprocher ce minerai des formations sidérolithiques ;
  • l’atelier de Roche Brune se trouve à 4 km à vol d’oiseau des argiles à glauconie du secteur des Bercons, dont l’exploitation remonte semble-t-il à l’Antiquité ;
  • enfin, un calcaire secondaire à oolithes ferrugineuses affleure au sud de la forêt de Sillé, mais son exploitation pour la sidérurgie ancienne n’est pas attestée.

Fig. 143 Localisation des formations géologiques pouvant contenir du minerai de fer dans un rayon de 7 km autour du site de Roche Brune.

Les minerais découverts sur le site de Roche Brune : caractéristiques et origine

57La fouille de l’atelier de réduction directe gallo-romain de Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe) a livré de très nombreux fragments de minerai, ou plutôt de rejets de minerai issus du tri. Il ne semble pas, en effet, que le stock de minerai utilisable nous soit parvenu. Certains morceaux paraissent avoir subi une exposition au feu ; on peut donc supposer que la pratique du grillage était appliquée ici, même si aucune structure permettant ce type de traitement n’a encore été découverte sur le site. Deux types ont été distingués lors de la fouille :

  • le type 1 : des nodules géodiques, de taille centimétrique à décimétrique, formés de pellicules concentriques d’oxydes de fer autour d’un noyau d’aspect poudreux et jaune (SAR708, 709 et 712) ;
  • le type 2 : des blocs ferrugineux (grès ?), de dimensions et de richesse très variables, souvent rouges à noirs en surface.

58Le premier faciès correspond dans sa description au minerai des formations cénomaniennes du secteur des Bercons, décrites par les recherches anciennes (Hédin 1913-1914 : 287) mais pourrait également être rapproché de certaines formations sidérolitiques, dans lesquelles les rognons de minerai de fer peuvent prendre la forme de géodes parfois creuses. De même, le second faciès pourrait provenir de plusieurs formations géologiques. Il s’agit apparemment d’un grès ferrugineux très fin, bien que l’identification macroscopique soit assez délicate. La surface est oxydée sur une profondeur variable mais laisse généralement apparaître au centre un noyau sain, de couleur verte, ne présentant pas de trace de ferruginisation. S’il s’agit bien d’un grès, on peut proposer plusieurs origines géologiques : les grès oolithiques primaires, les grès de Blandouet ou les grès cénomaniens présents dans les argiles du Bassin parisien et plus précisément du secteur des Bercons tout proche. L’aspect macroscopique ne permet donc pas a priori d’identifier l’origine géologique du minerai utilisé. C’est pourquoi on a eu recours à des analyses chimiques et des examens minéralogiques.

Analyse chimiques

59Cinq échantillons provenant des ferriers encadrant l’atelier de réduction gallo-romain et des colluvions recouvrant celui-ci ont été analysés (SAR 708 à 712). SAR 708,709 et 712 appartiennent au type 1 et les deux autres au type 2. Le tableau de la figure 144 présente les résultats. On peut noter que l’une de ces analyses est suspecte : le total des pourcentages est généralement compris entre 98 et 102 % ; or l’échantillon SAR 711 dépasse largement les 106 %. La prise en compte de ce spécimen dans le traitement des données sera donc discutée au cas par cas.

Fig. 144 Teneur en éléments majeurs de cinq échantillons de minerai provenant du site de Roche Brune.

60Les roches analysées sont quasi exclusivement constituées d’oxydes de fer et de silice. Elles sont donc très riches, avec une concentration moyenne en Fe2O3 de près de 78 %. La teneur en silice est inférieure à 9 %, et celle en alumine de moins de 3 %. Tous les autres éléments majeurs sont présents à moins de 0,5 %, sauf pour l’échantillon SAR 711, dont on a vu que l’analyse est suspecte. Les minerais provenant du ferrier de Roche Brune ont une très faible teneur en phosphore (inférieure ou égale à 0,25 %). Ils se distinguent en cela des autres minerais analysés, notamment de ceux provenant des formations sidérolithiques du département de la Mayenne (supra p. 64). Ce trait est corrélé avec un taux plus élevé en potassium et très faible en sodium, ce qui semble être un trait discriminant (fig. 145).

61La projection des analyses sous forme de courbe montre la très forte homogénéité de composition des cinq échantillons, aussi bien en éléments majeurs qu’en trace, si ce n’est quelques anomalies en Pb et en Zr (fig. 146 et 147). En outre, plusieurs couples d’éléments montrent des corrélations très fortes, notamment Al2O3/SiO2 et Al2O3/TiO2 (fig. 148 et 149). On remarque sur ce dernier graphique que la pente de la droite de régression linéaire est identique à celle observée pour le même couple pour les échantillons de minerai sidérolithique. Cette paire d’éléments ne peut donc servir à discriminer les groupes. Elle doit néanmoins indiquer une phase argileuse et de minéraux accessoires dans ces deux types de minerai.

Fig. 145 Teneur en Na2O des minerais de la zone d’étude : les échantillons de minerais provenant de Roche Brune se distinguent par des pourcentages très bas en sodium.

Fig. 146 Dispersion des teneurs en éléments majeurs des cinq échantillons de minerai du site de Roche Brune. On note la très forte homogénéité.

Fig. 147 Dispersion des teneurs en éléments en trace de cinq échantillons de minerai provenant de l’atelier de réduction de Roche Brune.

Fig. 148 Rapport Al2O3/SiO2 pour les minerais de Roche Brune. Les échantillons s’alignent le long d’une droite passant par l’origine, ce qui traduit l’existence d’un rapport constant proche de 1/3, probablement dû à une origine commune.

Fig. 149 Rapport Al2O3/TiO2 pour les minerais de Roche Brune. On remarque que la pente de la droite de régression linéaire est la même que celle observée pour les minerais sidérolithiques.

62On ne peut pas distinguer les échantillons de minerais de type 1 ou 2. Cette identité et le maintien de rapport constant entre des éléments démontrent que tous ces échantillons proviennent d’une seule et unique formation. Cela suppose donc que l’aspect macroscopique ne rend pas compte d’une différence d’origine géologique mais peut-être seulement de stades d’évolution d’une même roche. Des examens microscopiques permettent de le confirmer.

Examens minéralogiques

63Un examen à la binoculaire d’une lame mince de l’échantillon SAR 712 permet de cerner trois phases distinctes du centre vers la périphérie (fig. 150) : une de couleur jaune à verte au centre, ne présentant pas d’oxyde de fer, puis une phase altérée en cours de ferruginisation (orange à rouge) et enfin des couches de goethite successives en pelures d’oignons (ici en noir). Un examen macroscopique, à l’œil nu, des minerais de type 2 avait déjà permis de cerner l’existence de deux phases : un cœur sain et une oxydation plus ou moins profonde de la surface. On peut donc supposer que les minerais de type 1 et 2 identifiés sur le terrain sont en fait deux étapes d’altération de la même roche. Dans le type 1, les couches concentriques d’hydroxyde de fer massif se détachent en suivant les plans successifs d’avancée de l’oxydation, d’où le fait que les blocs se desquament. Ces rognons ne sont donc pas créés par agglomération d’oxydes de fer, comme c’est le cas de certains minerais sidérolithiques, mais par dégradation d’un minéral ferreux préexistant.

64Sur les cinq échantillons analysés, seuls trois ont pu faire l’objet d’examens minéralogiques. Malheureusement, il s’agit uniquement des minerais de type 1. Toutefois, on peut supposer que l’homogénéité de composition chimique des échantillons (supra p. 204) et l’unité du mode de formation permettent d’étendre les constatations présentées ici au minerai de type 2.

Fig. 150 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), vue à la binoculaire (lumière transmise polarisée) d’un échantillon de minerai. On distingue bien les trois phases avec dans l’angle en bas à droite le noyau argilo-gréseux (jaune), une bande orangée en cours de ferruginisation et, en haut et en bas, la goethite massive qui ne laisse pas passer la lumière.

Fig. 151 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), vue de l’agglomérat de petits nodules formant le noyau du bloc (microscope, lumière réfléchie polarisée).

Fig. 152 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 708), zoom sur les nodules (environ 50 μm) avec une matrice légèrement ferrugineuse (microscope, lumière réfléchie polarisée).

Fig. 153 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), matrice en cours d’altération avec présence de gains de quartz sur les bords de l’image et de deux petits amas de grains de pyrite (en blanc) au centre (microscope, lumière réfléchie polarisée).

Fig. 154 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 709). Vue de la dégradation des nodules au profit des oxydes de fer (microscope, lumière réfléchie polarisée).

65Les observations au microscope montrent que le cœur des échantillons est constitué d’un agglomérat de très petits nodules d’environ 50 μm pris dans une matrice argilogréseuse légèrement ferrugineuse (fig. 151 et 152). On y voit, par endroits, des grains de quartz et de pyrite (fig. 153). Les petits nodules sont ensuite dégradés et ferruginisés (fig. 154) pour laisser place à des lits successifs de goethite massive. Le minéral à l’origine de ce type de minerai ne se présente donc pas sous la forme d’oolithes, ce qui exclut son origine ordovicienne, et semble être une argile de couleur verte à jaune. Ceci correspond dans la description à la glauconie des argiles cénomaniennes. En outre, les grains de quartz sont trop peu nombreux pour qu’on puisse parler de grès, ce qui invalide cette identification et du même coup celle de son rapprochement avec la formation des grès de Blandouet.

66Les données acquises grâce aux analyses chimiques et minéralogiques permettent donc d’établir plusieurs conclusions sur la nature et l’origine du minerai utilisé dans l’atelier de réduction directe Roche Brune :

  • tout d’abord, il s’agit d’un minerai riche, ne contenant presque exclusivement que des oxydes de fer (78 % de Fe2O3 en moyenne) et aucun élément gênant a priori son traitement par la réduction directe ;
  • ses faibles taux de sodium, calcium et de phosphore et une teneur plus élevée en potassium le différencient nettement des autres minerais analysés dans la région ;
  • les examens microscopiques permettent d’établir que ce minerai est formé par dégradation progressive d’un minéral argileux vert, identifié comme de la glauconie.

67Même si l’on ne dispose pas encore de données de comparaisons sur la région, on peut supposer avec de bonnes raisons que les cinq échantillons de minerai analysés proviennent des argiles à glauconie de la région des Bercons. Cette hypothèse forte pourrait être appuyée par la présence de pyrite dans ce minerai, minéral qui est évoqué par M. Hédin dans sa description des gisements cénomaniens (Hédin 1882 : 82 ; 1913-1914 : 287). La différence de faciès observée sur le terrain n’est probablement due qu’à l’existence d’états successifs d’altération ou à l’existence de banc plus gréseux et donc peut-être moins sensible à la desquamation.

Les relations minerai-paroi-scorie

68La composition chimique de quelques échantillons de scories des ferriers romains du site de Roche Brune a déjà été présentée (supra p. 87). Pour évaluer l’influence de l’argile des bas fourneaux sur la composition de la scorie, quatre échantillons de paroi ont été analysés (fig. 155). Les rapports SiO2/Al2O3 montrent que les scories sont enrichies en silice et alumine par rapport au minerai, par contamination de la paroi (fig. 156). Cette dernière apporte au système peu d’autres éléments. Seule la concentration en potassium dépasse 2 %, les autres teneurs étant nettement moins élevées.

Fig. 155 Tableau simplifié des analyses chimiques des échantillons d’argile cuite des fourneaux de l’atelier romain de Roche Brune.

69Malgré cet enrichissement en silice et en alumine, on peut affirmer que le minerai analysé est bien celui utilisé. On possède en effet une corrélation entre les teneurs en éléments majeurs et en trace. Les coefficients de détermination des couples Al2O3/K2O, Al2O3/TiO2 et K2O/TiO2 sont supérieurs à 95 %. Des rapports constants entre ces éléments sont la trace de la présence d’une phase argileuse dans le minerai. Leur conservation dans les scories indique l’emploi de minerai de même origine. Pour les éléments en trace, on a déjà vu le rapport constant entre césium et rubidium dans les scories ; on retrouve celui-ci tant dans le minerai que dans les scories (fig. 157).

Fig. 156 Rapport SiO2/Al2O3 des minerais, scories et parois provenant des niveaux romains du site de Roche Brune. Les analyses montrent un enrichissement de la scorie en ces deux éléments par contamination de la paroi.

Fig. 157 Rapport Rb/Cs des minerais et scories du site de Roche Brune.

Conclusion sur le minerai utilisé

70L’approvisionnement de l’atelier de Roche Brune, au moins dans sa phase d’occupation romaine, semble donc, sur les éléments dont on dispose, exclusif. L’homogénéité du minerai utilisé se retrouve dans la composition des scories et on ne peut déceler de traces de mélanges de minerais ou d’ajouts. Les échantillons de minerai n’appartiennent pas à un unique niveau archéologique ; leur arrivée sur le site n’est donc pas contemporaine. Leur unité chimique et minéralogique traduit donc l’apport sur le temps long d’un minerai de gisements identiques : ceux des argiles à glauconie du Bassin parisien. Ce minerai n’est pas le plus proche du site de Roche Brune : il a fallu l’importer sur au moins 4 km, peut-être plus.

71L’importation sur une distance moyenne d’un seul type de minerai pendant au moins plusieurs années permet de supposer une forte structuration de la chaîne de production.

Vers une signature chimique de la zone de production

72La droite de régression linéaire établie grâce aux analyses de minerais et de scories provenant du site de Roche Brune constitue un référentiel pour les autres sites du secteur. Or la projection des autres scories dans le diagramme Rb/Cs montre une forte dispersion qui indique que ce couple est un bon outil de discrimination entre les groupes (fig. 158). Un seul autre site montre un rapport semblable entre ces deux éléments avec le site de Roche Brune, celui de La Fontaine d’enfer à Mont-Saint-Jean (Sarthe) (fig. 158). Ce ferrier se trouve lui aussi dans la forêt de Sillé. Ceci démontre que les scories de ces deux sites contiennent la même proportion de ces deux éléments et donc qu’ils utilisaient très probablement un minerai semblable, celui des argiles à glauconie du Bassin parisien. On peut donc penser que la conservation de ce rapport constant entre ces deux éléments constitue une signature de la zone de production. L’étude d’autres sites de la région, mais également l’analyse des inclusions dans les objets en fer, permettra sans doute de confirmer ce premier résultat.

Fig. 158 Rapport Rb/Cs pour les minerais et scories de Roche Brune et des scories du ferrier de La Fontaine d’enfer à Mont-Saint-Jean, situé lui aussi dans la forêt de Sillé.

Fig. 159 Comparaison des rapports Rb/Cs entre trois zones ou sites de production sidérurgique antiques : Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe), Les Martys (Aude) et les Ferrys (La Bussière, Loiret) (données pour ces deux derniers sites d’après Coustures et al. 2003 : 60s).

73Il se trouve que la paire Rb/Cs a été utilisée par M.-P. Coustures pour distinguer le site des Martys (Aude) de celui des Ferrys (La Bussière, Loiret), tous deux datés de l’Antiquité (Coustures et al. 2003). Elle possède pour ces deux sites des données sur les minerais, les scories et les inclusions dans des objets en fer, derniers éléments dont on ne dispose pas encore pour la forêt de Sillé. On peut toutefois comparer les droites de régression linéaire Rb/Cs pour ces trois sites ou zones de production (fig. 159).

74On voit que celles-ci divergent clairement les unes des autres, ce qui permet de discriminer un site d’un autre. Par conséquent, non seulement la signature chimique mise en évidence pour la forêt de Sillé est susceptible de définir un groupe de sites cohérents ayant utilisé le même minerai (et plus loin de suivre leur production grâce à la conservation du rapport Rb/Cs – et d’autres – dans les inclusions d’objets) mais on pourrait en outre, à partir d’un objet, savoir si celui-ci provient plus probablement de ce secteur plutôt que d’un autre. Il s’agit d’un jalon supplémentaire sur la piste de l’établissement d’une traçabilité* des objets anciens en fer.

75Toutefois, les données régionales sont encore insuffisantes pour pousser plus loin les conclusions. En effet, la question ne se posera jamais de savoir si un objet en fer découvert sur un site archéologique provient plutôt de l’Aude, du Loiret ou de la Sarthe. Il faudrait, pour que cette démarche ait une valeur, connaître plus finement les zones de production. Or on a vu qu’on ne peut pas établir pour toutes une signature chimique aussi claire que celle de la forêt de Sillé. En revanche, on peut envisager de tester des objets en fer d’époque romaine découverts à proximité de cette dernière, à commencer par ceux mis au jour dans les niveaux de rejets céramique du ferrier 3, pour voir si l’on peut lier minerai, scorie et objet en fer. Il est également envisageable que la signature mise en évidence ici s’applique aux autres ateliers mettant en oeuvre ce minerai, notamment ceux de la région de Lavardin/La Bazoge pour lesquels on ne possède pas encore d’analyses de minerai ou de scories comparables. Il reste donc encore beaucoup à faire avant de pouvoir établir réellement la provenance des objets en fer sur la base des analyses chimiques, mais la piste semble néanmoins prometteuse.

Le combustible

  • 5 Il est intéressant de noter que le grand ferrier 1, d’époque romaine, et le ferrier 7, daté du bas (...)
  • 6 Cette étude a été réalisée par le laboratoire de l’UMR 6566 Centre de Recherche en Archéologie, Ar (...)

76La fouille de Roche Brune a livré de nombreux charbons, particulièrement dans les ferriers 2 et 35, encadrant l’atelier, ainsi que dans le comblement de certaines structures, dont la fosse F8, pour laquelle l’abondance de ceux-ci a permis son interprétation comme fosse de stockage pour le combustible (supra p. 193). La plupart de ces charbons sont bien conservés ; il semblait donc intéressant d’en établir le potentiel pour une étude anthracologique. Pour cela, deux lots ont été étudiés6. Ils proviennent de deux US différentes, 4042 et 5042 : le premier est un prélèvement en vrac réalisé dans la fosse F8 ; le second est issu d’un ramassage à vue des charbons dans un niveau du ferrier 3 auquel était mêlée une grande quantité de matériels céramiques. Pour chacun de ces deux ensembles, 200 charbons ont été examinés. Ce paragraphe reproduit les données transmises dans le premier rapport d’étude rendu par le laboratoire Archéosciences (CNRS – Université de Rennes 1) au début du mois de juillet 2008 (Marcoux, Marguerie 2008).

Résultats de l’etude anthracologique préliminaire

77La richesse taxonomique est faible et proche dans les deux lots (Marcoux, Marguerie 2008 : 6) (fig. 160). Le hêtre domine très largement dans les deux cas, avec 83,5 et 85,5 % en effectif, suivi du chêne (8 et 12,5 %) puis, en fonction des lots, d’autres taxons : l’aulne (5 %) et le bouleau (1,5 %) pour 4042, le saule (1 %) pour 5042. Les deux échantillons ont également livré des écorces (respectivement 2 et 0,5 %). Un seul spécimen est resté indéterminé, pour 5042.

78L’étude des cernes permet de donner des informations sur trois sujets : le calibre du bois charbonné, l’âge des arbres lors de l’abattage et les conditions de croissance (Marguerie, Hunot 2007). Malheureusement, dans le cas de Roche Brune, les données concernant le chêne sont encore trop lacunaires et on ne peut proposer des éléments étayés que pour le hêtre.

79Les rayons de courbure des charbons de hêtre attestent « la présence de bois de type petite ou moyenne branche, tronc de jeunes arbres ou rejet de taillis » (Marcoux, Marguerie 2008 : 9) (fig. 161). Quelques âges ont pu être calculés à partir de charbons de petit calibre conservant la moelle et l’écorce (fig. 162). Ces sept branches avaient entre 18 et 24 ans lors de leur mort. La position du cambium indique que trois sont mortes, naturellement ou coupées par l’homme, durant l’hiver (ibid.).

Fig. 160 Fréquence et masse des taxons de ligneux observés dans les US 4042 et 5042 (d’après Marcoux, Marguerie 2008 : 6, Tableau 1).

Fig. 161 Types de calibres observés pour les charbons de hêtre de deux lots de charbons du site de Roche Brune (d’après Marcoux, Marguerie 2008 :9, Tableau 2).

80Les histogrammes des moyennes des largeurs des cernes par charbon ont pu être établis pour le hêtre (fig. 163). Le lot de l’US 4042 montre une distribution unimodale, indiquant des conditions de croissance homogène, alors que l’histogramme de l’US 5042 semble montrer des pics pour plusieurs valeurs, ce qui pourrait trahir des conditions de croissance plus variées.

US

Nombreducharbon

Position du cambium

Rayon(mm)

Âge

4042

6

bois final

4042

89

bois final

8,84

22

5042

6

bois final

11,62

5042

7

indéterminée

10,63

24

5042

21

indéterminée

7,77

21

5042

28

indéterminée

12,96

18

5042

82

indéterminée

9,87

23

Fig. 162 Évaluation de l’âge de mort des arbres pour sept charbons conservant moelle et écorce (d’après Marcoux, Marguerie 2008 : 9, Tableau 3).

Comparaisons et mise en perspective

81La tourbière ayant fait l’objet d’une étude palynologique la plus proche de Roche Brune est celle de La Baforière à Blandouet (Mayenne) (Barbier 1999 :127-148), située à près de 25 km à vol d’oiseau. Celle-ci, implantée sur des terrains de même nature que ceux de la forêt de Sillé, a déjà été présentée (supra p. 73). Le diagramme pollinique de ce sondage permet de constater que le hêtre, taxon dominant à Roche Brune, s’impose dans la région à la suite des défrichements de la transition Hallstatt/La Tène ancienne, qui touche essentiellement le chêne et le noisetier, en faveur du hêtre (ibid.). Ce dernier est affecté par les déboisements à La Tène moyenne et finale, ce qui traduit sans doute son exploitation pour les besoins domestiques et artisanaux (Marcoux, Marguerie 2008 : 13). La situation se stabilise à l’époque romaine, où fonctionnent, à proximité de la tourbière, au moins deux ateliers de réduction (supra p. 73). Il est également intéressant de signaler que le couvert forestier actuel du site de Roche Brune est relativement proche de celui évoqué par l’étude anthracologique : une chênaie-hêtraie assez clairsemée, avec au bord du ruisseau du Pas du chat, quelques aulnes, bouleaux et saules. Cette végétation semble n’avoir subi que peu d’interventions humaines (il ne s’agit pas pour ces parcelles d’un boisement de semis mais d’une végétation naturelle). Il est donc fort probable que les essences observées étaient disponibles à proximité de l’atelier durant l’époque romaine.

Fig. 163 Histogrammes des moyennes des largeurs de cerne par charbon de hêtre (d’après Marcoux, Marguerie 2008 : 8).

82Un autre site sidérurgique de la région a fait l’objet d’une étude anthracologique préliminaire : il s’agit du site gaulois et gallo-romain de l’Aunay-Truchet, à La Bazoge (Sarthe) (à environ 30 km de la forêt de Sillé), fouillé dans le cadre des opérations archéologiques préventives préalables à la construction de l’autoroute A28 (Cabboï 1999). Sept lots de charbons provenant de bas fourneaux et de ferriers ont été étudiés en première approche (Marguerie, Garcia 1998). Les résultats ont montré que, comme à Roche Brune, chêne et hêtre sont les essences prédominantes, mais c’est le chêne qui est le plus important en nombre (52,4 % de l’effectif tous lots confondus, contre 25,2 % pour le hêtre), alors qu’en masse c’est le hêtre qui domine (44,5 % du poids total contre 29,8 % pour le chêne) (Marcoux, Marguerie 2008 : 15). Aulne et bouleau ont été identifiés dans trois lots sur sept, ainsi que quelques charbons de noisetier, d’érables et de pomoïdées. En revanche, contrairement à Roche Brune, les bois utilisés sont majoritairement de gros calibres (tronc) ou de petit calibre pour le hêtre, avec l’absence de calibre intermédiaire. Ceci démontre un type d’approvisionnement différent de celui de Roche Brune. Toutefois, le site de l’Aunay-Truchet se trouve dans le Bassin parisien, sur des sols nettement différents de ceux de la forêt de Sillé ; le boisement alentour n’était donc peut-être pas identique dans les deux cas.

83Un peu plus loin, en Bretagne, deux sites fouillés par J.-B. Vivet on fait l’objet d’études anthracologiques. Le premier, celui de Couédouan à Plélan-le-Grand (Ille-et-Vilaine), est daté de l’époque romaine (datation radiocarbone calibrée : 127 à 370 ap. J.-C.) (d’après Marcoux, Marguerie 2008 :16). Le second est daté du second Âge du fer et se trouve au lieu-dit Rocher Abraham à Saint-Pierre-de-Plesguen (Ille-et-Vilaine) (Vivet 2001). Ce dernier a livré deux bas fourneaux à scorie piégée et des fosses aux parois rubéfiées ayant peut-être servi à la préparation du charbon. Dans les deux cas, le hêtre est absent. C’est le chêne qui domine, sous la forme de bois de gros calibre (tronc) ayant poussé dans des conditions très variables, dont au moins une partie en milieu ouvert. Là aussi, l’approvisionnement semble différer de celui observé dans le cas qui nous occupe.

CARACTÉRISATION DE LA PRODUCTION DE L’ATELIER

Stratification et mode de constitution

84Les sondages ont permis d’acquérir des informations sur la constitution des ferriers 1, 2 et 3, attribués à l’occupation romaine du site, et plus largement sur la gestion des déchets en dehors de l’atelier. On peut d’emblée distinguer le ferrier 1 des deux autres petits tas. En dehors de la taille, ces amas diffèrent par leur stratification. Les tranchées menées à travers le ferrier 1 (sondages 1 et 2) ont permis de mettre en évidence une fine stratification révélant deux points importants de la formation de l’amas :

  • dans le sondage 1 : la superposition continue de couches de pendage sud-nord démontre que le ferrier 1 a été constitué au fil du temps par le rejet des résidus depuis l’amont (fig. 164) ;
  • dans le sondage 2 : on perçoit un dôme qui correspond à un tas plus ancien qui a été scellé par les scories pour former la terrasse visible à l’heure actuelle (fig. 164).

85Ces deux faits ne sont pas contradictoires. L’amas semble avoir été formé de petits tas rejetés depuis le haut de la pente. Au fur et à mesure de l’exploitation, ces premiers tas ont été recouverts par les scories pour former une sorte de terrasse qui ne paraît pas avoir été aménagée. Puis, après l’abandon, le ferrier s’est affaissé sous l’effet de la pente comblant ainsi les creux qui restaient et donnant au contour de l’amas l’aspect qu’on lui connaît (phénomène pouvant expliquer les trente premiers centimètres où la stratigraphie n’est plus lisible). Rappelons qu’on ne possède le profil de cet amas que sur le premier mètre trente. Il est donc impossible d’affirmer qu’aucune structure ne se trouve en dessous. Cependant, avec les éléments en notre possession, il semble que ce ferrier ne soit issu que d’une seule phase de production. En effet, la tranchée 1 a été poursuivie à la pelle mécanique jusqu’à une profondeur de 4,7 m. L’absence de sédiment entre les scories rend la coupe très instable et il n’a pas été possible d’en réaliser un relevé. Toutefois, on peut en tirer deux constatations :

  • l’amas est uniquement constitué de déchets sidérurgiques très homogènes (scories en plaquettes très fragmentées, scories internes, fragments de paroi) ;
  • et il n’y a pas de niveau de colluvions pouvant trahir d’hiatus dans l’occupation du site.

Fig. 164 Coupes stratigraphiqu.es du ferrier 1.

86Les ferriers 2 et 3 coupés par quart dans les sondages 4 et 5 présentent une stratification toute différente. En effet, dans les deux cas la lecture de la formation est plus délicate et on ne distingue que très difficilement des couches assez grossières. Cette apparente homogénéité peut s’expliquer de deux façons :

  • ces deux tas sont directement exposés au colluvionnement et au ravinement car placés plus haut dans la pente : les eaux de ruissellement auraient effacé les limites des couches par percolation ;
  • ces ferriers, formés de petites poches de scories accumulées au fil des opérations, ne présentent pas de stratification continue.

87L’observation de lentilles de charbons ou d’argile au sein de ces amas nous amène à privilégier la seconde hypothèse.

88À partir des données acquises sur la stratification, on peut proposer un système de gestion des déchets ayant amené à la constitution des ferriers :

  • dans un premier temps, les artisans déposent au cours de l’opération les résidus issus des fours à immédiate proximité de l’atelier formant de ce fait des ferriers « primaires » ;
  • quand l’accumulation de déchets devient gênante et gagne sur l’espace de travail – ce qui était le cas lors de l’abandon du site – elle est étalée dans la pente formant ainsi des « langues » dont la stratification plus fine correspond aux curages successifs des amas primaires ;
  • dans un dernier temps, ces tas secondaires sont scellés sous une chape de scories, ce qui pourrait correspondre à une sorte de mise en sécurité de l’exploitation.

89Cette succession n’est bien sûr qu’un modèle théorique proche de celui proposé par J.-Y. Langlois pour le site du Buisson à Saint-Evroult-de-Montfort (Orne) où l’analyse a été poussée jusqu’à un phasage (Langlois 2005 : 28-29). Malgré la cohérence du modèle, il ne nous permet pas de définir le rythme de ces étapes ni la chronologie des gestes.

Les vestiges sidérurgiques : morphologie et quantité

90Les ferriers 1 à 3 liés à l’occupation romaine sont composés de scories en plaquettes et du cortège qui les accompagnent habituellement (scories en cylindre isolés et accolés, scories à cordons épatés).

91La quantité de résidu est, dans une certaine mesure, proportionnelle à celle de métal produit et constitue donc une donnée précieuse pour la compréhension de l’importance du site (Decombeix et al. 1998). Toutefois, l’estimation de la quantité est fondée sur l’acquisition de deux informations essentielles : le volume de l’amas et la densité de scories par mètre cube.

92La première difficulté de l’approche d’un site en milieu en forestier est d’obtenir une vision générale et notamment d’apprécier les reliefs couverts par la végétation. Pour cela, un relevé micro-topographique a été effectué préalablement à la fouille, en avril 2006. Près de 9 ooo points cotés en trois dimensions ont été pris au tachéomètre sur une surface d’environ 2 300 m2 incluant les ferriers 1 à 3 et leur voisinage en suivant une maille de 50 cm. Ces données ont été traitées sur SIG et ont permis l’établissement d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT).

93L’estimation du volume nécessite de connaître le plus précisément possible le relief de la surface des ferriers et celui du sol de base de ces amas. Le premier nous est fourni par le MNT ; le second ne peut être qu’estimé, le ferrier ne pouvant être totalement enlevé.

94Les premières évaluations, fondées sur le niveau du sol actuel entourant les ferriers, avaient permis de définir un volume minimal d’environ 890 m3. Cependant, les sondages 1 et 2 ont montré que le tas était bien plus épais que ne le laissait augurer le relief. Si l’on prend comme base de calcul les points topographiques pris sur le sol naturel dans la partie est du sondage 2, au fond du sondage 3 et sous les ferriers 2 et 3, le résultat est plus que doublé et atteint 1 862 m3. Pour être plus proche de la réalité, on peut ajouter aux données certaines une valeur supplémentaire, celle de l’épaisseur maximale observée, soit 4 m au milieu de la tranchée 1. Avec ce dernier point, le total varie peu et se rapproche de 1800 m3. Toutefois, le modèle développé est très sensible, et la variation – même légère – d’une des valeurs peut modifier considérablement la réponse. Ainsi, si l’on considère que l’épaisseur maximale n’est pas de 4 m mais de 5 m – ce qui est crédible – le modèle restitue un volume de plus de 2 070 m3. Nous conserverons pour la suite une valeur médiane à cette fourchette, considérant que l’amas renferme environ 1900 m3.

95Ce volume place le site de Roche Brune parmi les ferriers de taille moyenne à l’échelle nationale, très loin derrière les grands centres de production de la Montagne Noire (140 000 à 200 000 m3 pour le seul Grand Ferrier des Martys, Aude : Decombeix et al. 1998 ; 2000 ; Decombeix 2004) et même des sites des Clérimois (Yonne) (7 811 m3 : Dunikowski, Cabboï 1995 : 122), ou de l’Aunay Truchet (La Bazoge, Sarthe) (3 221 m3 : Cabboï 1999 : 105), mais devant des ateliers plus modestes comme le site de Lercoul (Pyrénées Orientales) (500 m3 : Dubois 2000 : 61) ou celui du Buisson (Saint-Evroult-de-Montfort, Orne) (400 m3 : Langlois 2005 :19). Ce volume doit bien évidemment être rapporté à la durée de l’activité, la plupart du temps bien difficile à définir en l’absence d’éléments de datation.

96Une fois le volume acquis, l’estimation du poids de résidus est en théorie possible si l’on connaît la masse de déchets par mètre cube. C’est à ce niveau que les distorsions sont les plus fortes. En fonction des auteurs, le poids de scories est évalué entre 210 et 3 000 kg/m3 (Cleere 1976 : 234 ; Pelet 1993 : 97 ; Dunikowski, Cabboï 1995 :122 ; Decombeix 2004 :192 ; Leroy, Merluzzo 1998 ; Dubois 2000 : 61). Pour s’assurer de ces chiffres, un pesage a été effectué.

97Deux sondages « volumétriques » ont été menés. La méthode a consisté à réaliser des passes successives de 10 cm d’épaisseur sur 1 m2. Pour le premier sondage, dix prélèvements ont été faits et trois pour le second. Dans les treize cas, la totalité du dépôt a été ramassée, tamisée à sec puis les déchets sidérurgiques ont été triés et pesés. En l’absence d’éléments caractéristiques du travail du fer (culots, battitures), la totalité des scories a été rattachée à la phase de réduction. On possède ainsi des chiffres pour treize tranches de terrain de 0,1 m3.

98Le tableau ci-dessous résume les résultats de cette opération (fig. 165). Trois prélèvements correspondent aux niveaux d’humus et de terre très perturbés par le colluvionnement et les racines. Si l’on exclut ces données, le poids de scories oscille entre 32 et 138,5 kg par passe, soit entre 320 et 1385 kg par mètre cube. La moyenne des treize valeurs est de 771 kg/m3, ce qui est assez proche de chiffres obtenus par ailleurs (Decombeix et al. 1998).

99On peut donc estimer le poids de scories contenues dans ces ferriers à 1465 tonnes (1900 x 0,771) avec une fourchette comprise entre 576t (1800 x 0,32) et 2 867t (2 070 x 1,385). On gardera la valeur moyenne de 1465t.

Estimation du rendement de la réduction

100À la suite de la fouille de l’atelier de réduction directe mérovingien des Boulies à Boécourt (Suisse, JU), V. Serneels a proposé une méthode d’évaluation du rendement de réduction (Eschenlohr, Serneels 1991 : 99-106 ; Serneels 1993 :17-19 ; 1995). Le principe en est simple : il s’agit d’établir un bilan chimique entre la charge et les produits, à partir des analyses chimiques des différents éléments entrant en composition lors de cette opération (minerai, paroi, scorie). On part du principe que la charge contient tout le stock d’éléments chimiques qui se retrouve dans les produits (héritage), dont le fer, qui nous intéresse au premier chef. On peut donc, en théorie, calculer le différentiel entre la quantité de fer présente dans le minerai, celle restée dans la scorie et celle extraite selon l’équation suivante :

Minerai = scories + fer produit

Fig. 165 Résultats des sondages volumétriques, par passes de 10 cm [N.B. : Les poids sont donnés en kilogrammes et les volumes en litres].

101Toutefois, cette équation est largement faussée par l’apport non négligeable de la paroi et des cendres de charbon de bois au système et l’évacuation de certains éléments sous forme de gaz (Crew 2 000). L’équation devrait donc s’écrire de la façon suivante :

Minerai + Paroi + Cendres = Scories + Gaz + Fer

102Pour s’affranchir des éléments volatils, les analyses sont normées à 100 en base anhydre (élimination de la perte au feu) (fig. 166). On obtient :

SiO2 + Al2O3 + FeOtot + MnO + MgO + CaO + Na2O + K2O + P2O5 + Σ traces = 100 %

103Pour ce travail, on dispose de sept analyses de scorie, cinq de minerai et quatre de paroi. On travaillera plus loin sur les moyennes de ces différents constituants (fig. 167). La signification de ces moyennes et bien évidemment liée au nombre d’analyses effectuées et à leur homogénéité (voir les écarts-types).

104Les poids des oxydes sont recalculés en poids d’éléments pour 100 gr d’échantillons. Pour passer du % poids (abrégé %pds) oxyde au %pds d’élément, il faut ôter le poids des atomes d’oxygène, selon le principe suivant :

Fig. 166 Tableau des analyses à disposition pour le site de Roche Brune en base anhydre normé à 100.

Fig. 167 Tableau des moyennes d’analyses pour minerai, scorie et paroi issus du site de Roche Brune.

105Par exemple, SiO2 contient un atome de silicium, de poids atomique 28,086 g/mol, et deux atomes d’oxygène, 15,999 g/mol chacun. Le poids moléculaire sera donc de 28,086 + 2 x 15,999 = 60,084 g/mol. On calcule donc les ratios suivants :

%pds SiO2 = 28,086/60,084 %pds Si
soit %pds SiO2 = 0,467 %pds Si
ou %pds Si = 2,141 %pds SiO2

106Le résultat obtenu est reporté dans le tableau de la figure 168.

107Aucune analyse de cendre ou de charbon n’est encore disponible pour le site de Roche Brune. Le bois contient toujours certains éléments, les éléments organiques de base, C, H, O et N, et dans une moindre mesure Ca, K, Mg et P. Certaines essences peuvent aussi receler des taux élevés de Na, Al, Si ou Cl et certains éléments en trace (Serneels 2002 : 98). Ces éléments forment les sels minéraux. Lors de la combustion, ils forment un reliquat incombustible, la cendre. En fonction des bois – bois durs comme le chêne ou tendres comme le pin – la quantité de cendre produite peut osciller entre 0,5 et 2 % du poids du bois et atteindre exceptionnellement 10 % (ibid.). Les analyses de charbon ou de cendres archéologiques montrent souvent des variations très importantes, entre elles, mais également par rapport à des charbons d’aujourd’hui et ce en raison du lessivage de certains éléments par les eaux percolant dans le sol (Jarrier et al. 1997 : tab. 2 : 698). Les analyses à disposition dans la bibliographie sont trop variables pour être prises comme base de réflexion. Toutefois, le rôle des cendres n’est pas négligeable et devra être recherché dans les résultats (Serneels 1993 :18 ; 2002).

108Pour le site de Roche Brune, l’équation est donc résumée à :

Minerai + Paroi = Scorie + Fer

109Le système s’écrit donc de la manière suivante :

M x (Si/100g minerai) + P x (Si/100g paroi) = Si/100g scorie
M x (Al/100g minerai) + P x (Al/100g paroi) = Al/100g scorie
M x (Fe/100g minerai) + P x (Fe/100g paroi) = Fe/100g scorie + F g de fer métal

110Avec M et P constants, M étant la quantité de minerai nécessaire pour obtenir 100 g de scories et P la quantité de paroi intervenant dans l’opération.

111Soit, avec les moyennes calculées ci-dessus :

Al M x 1,42 + P x 5,61 = 4,93
Si M x 3,99 + P x 37,51 = 16,37
Fe M x 66,27 + P x 3,26 = 40,37 + F
d’où M = 2,97 P = 0,12 F = 156,84

Fig. 168 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons.

Moyenne calculée en %

Moyenne observée en %

Moyenne observée - moyenne calculée en %

Perte en %

Ca

0,40

0,29

- 0,11

25

Mg

0,37

o,33

- 0,04

10

K

1,05

1,08

0,03

- 3

Mn

0,96

0,24

- 0,72

70

Fig. 169 Tableau des moyennes calculées à partir des coefficients M et P et de celles observées.

112Ces facteurs théoriques devraient s’appliquer à tous les éléments présents dans la charge et non volatiles, par exemple Ca, K, Mn et Mg. Or si on les applique aux moyennes des minerais et des parois, les résultats obtenus divergent de ceux des scories archéologiques (fig. 169).

113On constate des anomalies importantes, en particulier pour le calcium et le manganèse, qui marquent tous les deux une forte perte entre le résultat théorique et la réalité. Si la perte en manganèse peut être expliquée par la réduction d’une partie de celui-ci au cours du traitement du minerai, ce n’est pas le cas pour le calcium qui ne peut être réduit dans le bas fourneau et qui passe intégralement dans la scorie. En outre, l’influence du charbon peut expliquer un enrichissement mais pas une perte. Il faut donc revenir aux données d’origine. On constate que l’un des échantillons de minerai, SAR 711, présente une concentration en CaO plus de vingt fois supérieure aux autres. Cette particularité est peut-être due à la présence dans l’échantillon d’une inclusion de gangue qui aurait faussé les analyses (effet de pépite), les autres individus présentant des concentrations proches, entre 0,2 et 0,8 %. Les calculs ont donc été refaits sans l’échantillon SAR 711 (fig. 170 et 171).

114Voici les nouvelles équations et leurs résultats :

Al M x 1,52 + P x 5,61 = 4,93
Si M x 4,29 + P x 37,51 = 16,37
Fe M x 66,77 + P x 3,26 = 40,37 + F
d’où M = 2,83 P = 0,11 F = 148,82

115Une nouvelle vérification montre que les moyennes théoriques et observées sont toujours contradictoires pour Ca et Mn (fig. 172). Contrairement au premier calcul, la moyenne de %pds de Ca est nettement plus élevée dans les scories observées que ce que donne l’opération théorique. Cet enrichissement peut s’expliquer soit par la présence de fragments de minerai ponctuellement plus riches en Ca, comme l’est SAR 711, soit par un apport des cendres ou encore par l’ajout – volontaire ou non – de Ca à la charge, ces trois solutions ne s’excluant pas l’une l’autre. La possibilité d’un ajout de Ca est difficile à étayer, l’enrichissement restant relativement modeste (0,22 %). L’hétérogénéité du minerai semble la meilleure piste pour expliquer cette incohérence. En revanche, le Mn marque toujours un très net déficit. Cette différence ne peut s’expliquer que par une perte au cours de la réduction et le passage d’une partie du Mn dans le métal. Ceci n’est pas impossible. L’oxyde MnO peut être réduit à partir de 1400° C. À partir de cette température, le manganèse peut passer à l’état métallique et se mêler au reste du métal. Si tel est le cas, cela induit que la température de 1 400° C a été atteinte, au moins de manière ponctuelle, dans les bas fourneaux du site de Roche Brune. On constate pour Mg et K un très léger enrichissement, respectivement de 0,01 et 0,03 % qui est très certainement imputable à la participation des cendres au système. Les facteurs proposés paraissent donc globalement satisfaisants.

Fig. 170 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons, ne tenant pas compte de l’échantillon de minerai SAR 711.

Fig. 171 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons, ne tenant pas compte de SAR 711.

Moyenne calculée en %

Moyenne observée en %

Moyenne observée - moyenne calculée en %

Ca

0,07

0,29

0,22

Mg

0,32

o,33

0,01

K

1,05

1,08

0,03

Mn

0,88

0,24

- 0,64

Fig. 172 Tableau des moyennes calculées à partir des coefficients M et P et de celles observées, ne tenant pas compte de SAR 711.

116Si l’on considère que la perte au feu moyenne du minerai est d’environ 12,5 %, il en ressort qu’il faut 318 g de minerai brut et 11 g de paroi pour produire 100 g de scorie et 149 g de fer. La masse de fer présente dans cette quantité de minerai est donc en théorie de 187,54 g (66,27 % de 283 g). Le rapport entre le fer présent dans le minerai et celui obtenu par réduction directe, soit le rendement de l’opération, est donc très élevé, environ 0,79, ce qu’on peut traduire par le fait que 79 % du fer disponible dans le minerai a été extrait. On peut également définir un second indicateur fondé sur le rapport entre la masse de fer et celle de scorie produite. On parlera de production. Dans le cas de Roche Brune, celle-ci serait de 149/100 = 1,49.

117Ces résultats semblent relativement élevés par rapport aux données fournies par la même méthode pour d’autres sites (Eschenlohr, Serneels 1991 :101-102 ; Serneels 1993 : 82 et 113-114 ; 1995 ; Leroy 1997 :178 ; Leroy, Merluzzo 1998 : 81-86) (fig. 173). V. Serneels calcule pour le site de La Grotte du Diable à Salève (Suisse), un rendement de 67 % et une production de 1,58, mais il estime que ces chiffres sont non significatifs, les concrétions analysées comme minerai étant, selon lui, plus riches que le minerai réellement traité (Serneels 1993 : 82). Récemment N. Dieudonné-Glad a publié les résultats des estimations pour l’atelier du Bas-Empire du Latté à Oulches (Indre) (Dumasy et al. 2010 :335-336). Les bas fourneaux de ce site ont produit deux types de déchets : des scories denses et des laitiers. Les estimations de rendement fondées sur les analyses de ces résidus sont de 69 % pour les premiers et de 94 % pour les seconds avec des productions respectives de 1,71 et 1,07. Cela prouve que les calculs réalisés pour l’atelier de Roche Brune, s’ils sont élevés ne sont pas incompatibles avec la réduction directe. Seule la multiplication de ce type d’analyses pourrait permettre de donner un ordre d’idée plus juste des rendements moyens atteints en fonction des périodes et des techniques.

Site

Rendement en %

Production

Référence(s)

Boécourt, Les Boulies (CH)

37

0,20

Eschenlohr, Serneels 1991 :101-102 ; Serneels 1995

La Grotte du Diable, Salève (CH)

67

1,58

Serneels 1993 : 82 chiffres non significatifs selon Fauteur

Région de Mormont (CH)

50-70

0,3 à 0,5

Serneels 1993 :113-114

Saint-Dizier (Haute-Marne, F)

44,1

0,37

Leroy, Merluzzo 1998 : 85

La Ribeyrie (Dordogne, F)

44

/

C. Colliou, communication orale réunion H3 Bibracte (3/11/07)

Le Latté (Oulches, Indre, F) avec production de scories denses

69

1,07

Dumasy et al. 2010 : 335

La Latté (Oulches, Indre, F) avec production de laitier

94

1,71

DUMASY et al. 2010 : 336

Roche Brune(Pezé-le-Robert, Sarthe, F)

79

1,49

Fig. 173 Tableau non exhaustif des rendements et productions pour quelques sites de réduction directe.

118On peut souligner que les roches analysées ici, considérées comme minerai, sont très probablement des rejets issus du tri effectué par les sidérurgistes gallo-romains. Le minerai traité pouvait donc être encore plus riche. La différence de teneur en fer entre le minerai réellement mis en œuvre et le minerai archéologique est néanmoins difficile à déterminer. Il faudrait pour compléter cette démarche récupérer du minerai brut provenant directement des gisements. Ceci reste à faire.

119Les scories analysées pour le site de Roche Brune sont toutes en plaquettes, dont on a vu qu’elles étaient généralement fortement sous-saturées en fer. On a inféré de ce premier résultat l’existence d’un palier technique permettant d’extraire plus de fer lors de la réduction directe. L’exemple des résultats obtenus pour l’atelier gallo-romain de Roche Brune montre que ce procédé plus performant permet de produire proportionnellement beaucoup plus de métal pour la même quantité de minerai traité. Cette différence est d’autant plus sensible que le minerai mis en œuvre est riche en fer et pauvre en silice, ce qui est le cas ici.

Estimation de la quantité de fer produite

120Le poids de scories a été évalué entre 576 et 2 867 t, avec un chiffre moyen plus probable aux alentours de 1465 t. Si l’on applique le chiffre de production obtenu plus haut, on obtient une fourchette comprise entre 858 t (576 x 1,49) et 4 271 t (2 867 x 1,49) de fer produites. L’estimation haute paraît nettement surévaluée et l’on conservera la valeur de 2182 t (1465 x 1,49).

121Il s’agit ici du fer-métal produit en théorie par l’opération de réduction, en supposant que le rendement ait été constant et qu’on possède la totalité du volume de déchets, dernier fait que l’on peut supposer vrai pour le site de Roche Brune. Ce chiffre ne doit cependant pas être pris comme la masse de fer réellement produite. En effet, lors de chaque opération, tout le fer ne s’agglomère pas à l’éponge* et peut être perdu, comme en témoigne la découverte d’éléments fortement magnétiques au fond des deux bas fourneaux. Ces éléments sont cependant rares sur le site et ont pu faire l’objet d’un éventuel retraitement (nouveau passage dans le bas fourneau ?). Cette perte est difficile à chiffrer (5 à 10 % ?). Par ailleurs, les masses de fer sorties des fours contenaient encore des inclusions de scories et de charbon. La part de ces impuretés est également difficile à évaluer (5 à 10 % ?). Au bilan, on peut considérer que le poids cumulé des massiots produits est proche du poids théorique de fer issu du processus de réduction. Ce postulat est bien sûr simpliste mais permet de pousser plus loin la réflexion sur la production du site.

Référence

Poids massiot (en g)

Poids loupe compactée (en g)

Perte en %

Crew 1991, XP 24

1780

830

53

Crew 1991, XP 27

170

880

48

Crew 1991, XP 28

2 200

800

64

Sim 1998, EXP 1

312

86

72

Sim 1998, EXP 2

575

143

75

Sim 1998, EXP 3

203

55

73

Sim 1998, EXP 4

249

6l

76

Sim 1998, EXP 5

671

170

75

Sim 1998, EXP 9

1385

502

64

Leroy et al. 2000,1

650

177

73

Leroy et al. 2000,2

3 350

1885

44

Leroy et al. 2000, 3a + 3b

2 030

1045

49

Fig. 174 Tableau (non exhaustif) des chiffres obtenus par expérimentation pour l’épuration d’un massiot issu de la réduction directe.

122Par la suite, l’épuration entraîne une diminution importante du poids du massiot (perte de scorie, mais également de fer). Plusieurs expérimentations montrent que cette déperdition est variable en fonction de la qualité et du poids de l’éponge traitée (Crew 1991a ; Sim 1998 ; Leroy et al. 2000) (fig. 174). Les chiffres fournis par P. Crew, D. Sim ou M. Leroy pour le traitement d’une éponge en une seule étape par martelage à chaud sont du même ordre, avec une perte de 44 à 76 % (Sim 1998 : tab. 3.16 : 34 ; Leroy et al. 2000 : tab. 4 : 49). Si l’on projette ces données dans un graphique, on constate que la diminution est liée au poids initial de la masse de fer, ce qui n’est guère étonnant. Ce qui est plus intéressant c’est que les points s’alignent le long d’une droite représentant un rapport d’un pour deux et ce quel que soit le poids d’origine (fig. 175).

123D. Sim a proposé un autre mode d’épuration (Sim 1998 :31-34). Lors de sa dixième expérimentation, il a porté une éponge de 2 230 g à haute température pour liquéfier la scorie, puis il l’a fragmentée à chaud en douze petites pièces, pesant généralement moins de 200 g, composées presque uniquement de métal (Sim 1998 : 31). Lors de cette opération, la perte est limitée à 38 %. L’épuration de ces morceaux de massiot a été faite de manière particulière : les fragments ont été maintenus par une pince à mâchoires en demi-cercle formant un rond dans laquelle les déplacements de la pièce sont limités. Ceci évite, en partie, l’écrasement, la fragmentation et donc une part de la perte en métal (de 3 à 22 %). Puis les pièces métalliques sont réassemblées par soudage, toujours dans une pince. La perte est estimée par D. Sim entre 48 et 61 %.

Fig. 175 Graphique des chiffres obtenus par expérimentation pour l’épuration d’un massiot issu de la réduction directe, montrant la corrélation entre le poids du massiot brut et de la loupe* compactée.

124La dernière méthode envisageable est celle du tri du métal et de la scorie à froid, puis la soudure des pièces métalliques par grappage. Ceci éviterait une partie de la perte du métal par réoxydation. On ne possède malheureusement aucune donnée sur cette méthode.

125On conservera donc ici une perte moyenne de 50 96. Donc, le poids de fer travaillable réellement produit sur le site de Roche Brune serait d’environ 1 091 t (soit 50 % de 2182 t, compris entre 429 et 2 135 t).

Cadence de production et d’approvisionnement

126Les ferriers 1 à 3 sont rattachables à l’occupation romaine. Celle-ci a duré environ un siècle, peut-être moins (supra p. 199). Une fourchette chronologique de 100 ans sera conservée pour les calculs qui suivent. On peut donc estimer le nombre moyen d’opérations réalisées sur le site, ainsi que les quantités moyennes de matières premières consommées et de métal produit.

127À la suite de la fouille du site sidérurgique des Fouetteries au Clérimois (Yonne), C. Dunikowski et S. Cabboï ont proposé une méthode pour évaluer le nombre d’opérations de réduction réalisées sur ce site en se fondant sur le volume des fourneaux, le rendement de l’opération et la masse de scories accumulées (Dunikowski, Cabboï 1995 :128-130). Cette démarche est fondée sur deux postulats :

  • le rapport en poids entre minerai et charbon est de 1/1 ;
  • la somme des volumes de minerai et de charbon ne dépasse pas le volume total du fourneau.

128La méthode repose donc sur le fait qu’à poids égal de chacun des éléments, le volume obtenu doit rester inférieur ou égal à celui du fourneau. Dans le cas de fourneau d’1 m3, ce qui est le volume proposé pour les deux fourneaux de Roche Brune, la quantité de minerai utilisée serait d’environ 144 kg (Dunikowski, Cabboï 1995 : 129). Si l’on applique les facteurs établis plus haut, on peut calculer que le traitement de cette quantité de minerai entraîne la production de 116,1 kg de fer et de 77,9 kg de scories par opération. En se fondant sur ces chiffres, on peut établir le nombre d’opération nécessaire à la production des 1465 t de scories des ferriers romains de Roche Brune, soit 18 806 opérations. Deux observations contradictoires doivent être apportées à cette valeur. Tout d’abord on sait que les bas fourneaux étaient probablement rechargés en charbon au cours de l’opération. La masse prise en compte serait donc un minimum et le nombre d’opération estimée un maximum. Toutefois, se pose la question des difficultés techniques que suppose l’extraction du fourneau d’un massiot de ce poids : comment les artisans faisaient-ils pour sortir une masse incandescente de près de 115 kg et comment était-elle épurée ? La méthode est donc imparfaite mais permet de chiffrer, même de façon très approximative, le nombre d’opération et donc la cadence de travail.

129Si l’on accepte une durée d’occupation d’environ un siècle pour l’atelier romain, on peut estimer que les artisans réalisaient au maximum environ 188 opérations par an. On ne connaît pas, pour cette période, le nombre de jour travaillé par an et il est impossible de dire si l’activité est ou non saisonnière (arrêt durant l’hiver ?). On peut toutefois souligner que ce nombre maximum moyen suppose la réalisation d’au moins une opération tous les deux jours même en travaillant toute l’année. Il s’agit donc d’une production intensive.

130L’utilisation de la batterie de fourneaux est, dans ce cadre, une question intéressante : les deux fourneaux étaient-ils utilisés en même temps ou fonctionnaient-ils en alternance, l’un étant allumé pendant que l’autre été curé et restauré. La première proposition soumet les structures à de fortes contraintes techniques : il n’est pas sûr qu’il soit possible de mener une opération complète et le curage du four en un jour, puis de pouvoir recommencer le lendemain. En outre, à ce rythme, les structures s’altéreraient très vite et les artisans seraient obligés à un entretien beaucoup plus régulier des fours, imposant ainsi des arrêts de la production. Même si ceci ne reste que conjectural, la seconde hypothèse, celle de l’utilisation des fourneaux par alternance, demeure la plus crédible. Ce modèle ne tient bien évidemment pas compte du rythme de la production : on ne peut évaluer les possibles arrêts de courte durée ou l’augmentation occasionnelle de l’activité.

131Une autre approche permet d’estimer la quantité de minerai consommé et celle de scorie produite. En ce qui concerne les scories, l’accumulation de 1465 t sur 100 ans, suppose une production moyenne de 40 kg de scorie par jour sur 365 jours/an ou près de 49 kg sur 300 jours/an. Le calcul de rendement montre qu’il faut 318 g de minerai brut pour produire 100 g de scories. La production des ferriers 1 à 3 a donc nécessité le traitement de 4 659 t de minerai brut (1 465 x 3,18). Sur 100 ans, ce seraient donc 46,6 t qu’il faudrait ramasser ou extraire chaque année, sans tenir compte des matériaux stériles*. Le calcul est alors simple : 127,6 kg de minerai seraient consommés en moyenne chaque jour, si l’on compte 365 jours de travail par an, ou près de 155 kg pour 300 jours. Or on suppose que ce minerai était acheminé à l’atelier sur une distance d’au moins 4 km (supra p. 203). Il est toutefois difficile de connaître les conditions exactes de ce transport et d’en évaluer le rythme (un ou deux chariots par semaine ou des transports quotidiens à dos d’ânes ou de mules : les solutions envisageables sont nombreuses).

132La même question se pose pour l’approvisionnement en charbon. On ne possède pas d’estimation précise de la consommation des bas fourneaux de Roche Brune ; toutefois, si l’on considère un ratio en poids d’un pour un entre minerai et combustible, ce sont également près de 46,6 t de charbon qu’il faut chaque année. L’étude anthracologique préliminaire de deux lots de charbons provenant du site a montré que le hêtre et le chêne dominent largement. On possède des données sur le ratio qui existe entre bois et charbon pour le hêtre. Une expérimentation de charbonnage en meule a été menée dans le Jura suisse pour le hêtre et le sapin (Eschenlohr 2001 : 44). Les résultats montrent qu’il faut 30 m3 de hêtre pour produire 2,5 tonnes de charbon. Si l’on garde le même rapport pour le chêne, cela suppose, pour le site de Roche Brune, l’abattage d’environ 55 920 m3 de bois durant l’occupation romaine, soit environ un siècle. Malheureusement, en l’absence de données plus précises sur le système d’approvisionnement, on ne peut conclure sur la surface nécessaire à l’approvisionnement de l’atelier.

133Enfin, on peut avancer une production annuelle moyenne de près de 11 t de métal travaillable. Même en envisageant une perte d’environ 25 % lors des phases de mise en forme, on peut considérer que la production annuelle du site permettait la production d’environ 8,25 t d’objet finis. Il est difficile de se représenter cette masse et d’en évaluer l’impact économique. Toutefois, on peut préciser que cette quantité pourrait être convertie en 5 000 glaives de 1,65 kg ou en 16 500 haches de 500 g ou en 82 500 clés de 100 g. Ces valeurs, certes indicatives, rendent mieux compte de l’importance de la production du site de Roche Brune. Ainsi, chaque année la quantité moyenne de métal issue du site aurait suffi par exemple à remplacer les glaives de toute une légion romaine (5 000 hommes).

134La série de chiffres proposée pour l’atelier de Roche Brune est fondée sur des calculs réalisés à partir des résultats de quelques analyses chimiques mais également de nombreuses expérimentations menées depuis une trentaine d’années par plusieurs chercheurs. Certaines évaluations sont plus fragiles que d’autres, et ces chiffres doivent bien sûr être pris avec prudence, mais on peut tirer des conclusions appuyées sur la nature, l’échelle, l’organisation et l’importance de la production d’un atelier de réduction directe d’époque romaine.

Le métal produit

135Le site n’a livré ni semi-produit, ni scorie de post-réduction, ni battiture. Toutefois, l’existence d’une phase de post-réduction en dehors de l’emprise des sondages ouverts jusqu’ici reste possible. La découverte d’éléments métalliques apparemment non fonctionnels (chutes de forges ?) dans le niveau de rejet céramique pourrait en être une preuve. Quatre d’entre eux ont fait l’objet d’examens métallographiques, afin d’établir leur qualité.

136Les quatre individus sélectionnés proviennent de deux ensembles différents : 2038.1 a été découvert dans les niveaux supérieurs du ferrier 1 et les trois autres sont issus du niveau de rejet céramique du ferrier 3. Le contexte stratigraphique est fiable et ils sont tous datables de la phase d’activité romaine du site. Leur forme ne permet pas de les identifier comme des objets fonctionnels. La présentation détaillée des examens métallographiques est renvoyée en annexe 4.

137Trois des quatre échantillons sont composés de fer doux, se présentant généralement sous la forme d’une structure ferritique* (2038.1, 5017.1 et 5035.1). La présence d’inclusions non métalliques dans ces trois pièces est très variable : rare pour 5035.1, elle est déjà plus importante pour 2038.1 et encore plus pour 5017.1, qui est parsemé d’inclusions microscopiques. Si l’on ne peut pas définir une règle générale à partir d’un corpus aussi restreint, on peut néanmoins supposer que ces objets ou chutes se situent assez haut dans la phase d’épuration et conservent de nombreuses impuretés issues de la réduction. D’ailleurs, l’absence de traces importantes de mise en forme pourrait aller dans ce sens.

138L’objet 5029.1 fait figure d’exception parmi le petit lot étudié. En effet, il est le seul à présenter une structure hétérogène, où se côtoient des zones ferritiques et des zones aciérées proches de l’eutectique* (0,8 % de C). Il montre en outre des traces de soudures, dont une devait être en cours avant que l’objet ne soit rejeté. La torsion qu’a subi cette barre et l’arrêt de son traitement par le forgeron indique sûrement que le métal n’a pas été jugé suffisamment bon pour mener jusqu’au terme sa mise en forme.

139Si l’on excepte ce cas, la présence d’inclusions de scorie et les faibles marques de travail observées (pas de repli, de corroyage* ou de soudure) pourraient indiquer que les objets étudiés se situent à un premier niveau de traitement, visant peut-être à la production de semi-produits ou d’objets nécessitant peu de manipulations. Ceci pourrait également laisser penser qu’on a à faire ici à des chutes de soie de préhension. Cette extrémité de la barre de fer, tenue dans les pinces par le forgeron, ne subit logiquement que peu de déformations et reste très proche dans sa composition du métal tel qu’il était avant le travail d’élaboration. Même si cette hypothèse est fragile, il est possible d’envisager la présence à proximité de l’atelier de traitement du minerai d’une installation de post-réduction transformant tout ou partie du métal produit sur place. Ce second atelier pourrait être associé à l’habitat dont on a vu qu’il devait se trouver dans un rayon de 30 à 50 m du bâtiment protégeant les bas fourneaux et du niveau de rejet céramique associé même s’il n’a pas été découvert dans le cadre des opérations. Cette conclusion ne semble pas trop aventureuse. En effet, pourquoi les artisans seraient allés chercher leur métal ailleurs alors qu’ils en produisaient eux-mêmes plusieurs kilogrammes chaque jour ? On peut donc postuler que le métal ayant servi à la confection des objets examinés a été produit par l’atelier de réduction de Roche Brune.

140Si l’on se place dans cette perspective, la section polie de 2038.1 est particulièrement intéressante. En effet, on y voit, après attaque au nital*, des taches en jouant sur la mise au point du microscope (fig. 176) : ces taches sont dues à des différences de niveaux qui rendent impossible la visualisation de toutes les anomalies à la même mise au point. C’est cette difficulté à les voir qui à amener à les appeler ghost structures – structures fantômes – dans les publications de langues anglaises (Buchwald, Wivel 1998 : 86-87 et fig. 12 ; Buchwald 2005 :170-171 et fig. 173). Ces petites anomalies, plus ou moins accentuées, sont dues à des teneurs en phosphore variables dans le métal.

141La présence de cet élément en solution dans le fer peut changer considérablement ses propriétés physiques. Pour confirmer la présence de phosphore dans l’échantillon 2038.1 et en mesu rer la teneur, celui-ci a fait l’objet d’analyses de composition chimique par spectrométrie d’énergie dispersive (EDS en anglais) couplée à un microscope électronique à balayage (MEB). Ces manipulations ont été effectuées par J. Cormier avec le matériel de l’ENSMA.

142Trois fenêtres ont fait l’objet d’observations : l’une où l’on ne voyait que la matrice métallique (ferritique), l’autre où était visible une inclusion et la dernière où la moitié de la surface était occupée par une grande inclusion vitreuse avec des dendrites* de wüstite (voir clichés en annexe 5). Les mesures ont été prises soit pour un spectre global, c’est-à-dire pour toute la surface observée, soit ponctuellement pour des surfaces de l’ordre d’une dizaine de μm2. Les mesures obtenues pour le métal seul sont comprises entre 0,1 et 0,37 %pds de P. On note toutefois que les teneurs mesurées à proximité de l’inclusion massive sont beaucoup moins fortes. On peut ainsi distinguer deux groupes de valeurs : celles prises au sein du métal, qui oscillent entre 0,17 et 0,38 %pds (moyenne = 0,28 %pds) et celles prises sur le pourtour de l’inclusion, qui varient entre 0,1 et 0,15 %pds. On peut mettre en parallèle cette moins forte teneur, en moyenne 0,12 %pds de P, avec les taux élevés constatés dans l’inclusion : en moyenne 0,49 %pds. Ces données traduisent probablement le phénomène de migration du phosphore du métal vers la scorie présenté par E. Vega (Vega et al. 2002 : 201-205).

Fig. 176 Vue au microscope métallographique de la section polie de 2038.1 après attaque au nital : on remarque la présence de taches, appelées en anglais ghost structures qui traduisent des anomalies de teneurs en phosphore dans le métal.

143Les teneurs de phosphore observées peuvent paraître faibles, mais elles ne sont pas anodines. Par comparaison, les aciers* couramment employés actuellement contiennent moins de 0,04 %pds de P (Stewart et al. 2000a). En outre, il ne paraît pas exclu que les autres objets observés présentant une matrice entièrement ferritique (5017.1 et 5035.1) contiennent du phosphore, sans que l’on puisse mettre en évidence de structures fantômes et ce parce qu’ils n’ont pas été suffisamment chauffés (Buchwald 2005 :170).

144On peut enfin s’interroger sur l’origine de ce phosphore : en effet, si l’on admet que 2038.1 a été confectionné à partir du métal produit sur le site, il faut supposer qu’il est en lien avec le minerai reconnu comme celui mis en œuvre par l’atelier. Or celui-ci est très peu phosphoreux, en moyenne 0,26 % de P2O5. Le fait que le métal contienne 0,28 %pds de P n’est pas contradictoire avec la filiation établie entre minerai et scorie mais induit une concentration relative de ce dernier élément dans le métal et donc un comportement en partie sidérophile du phosphore lors de la réduction directe. D’ailleurs, si l’on applique aux concentrations de phosphore les facteurs obtenus pour le calcul de rendement de l’opération de réduction on obtient une teneur théorique dans la scorie de 0,67 % de P2O5. Or la moyenne observée est de 0,33 %. Ceci traduit bien une perte de phosphore entre le modèle et la réalité. On retrouve ce phosphore dans le métal. Il y a donc bien partage du phosphore entre scorie et métal.

145On a vu plus haut que les échantillons de minerai prélevés sur le site de Roche Brune sont les moins phosphoreux de ceux analysés dans la zone d’étude (supra p. 203). On peut donc supposer que, si le partage du phosphore se fait toujours dans des proportions voisines de celles observées pour le cas de 2038.1, la majorité du métal produit dans la région devait être phosphoreux. Or le phosphore influence les qualités physiques du métal : il augmente notamment sa ductilité* et sa dureté (Nosek 1991). Les expérimentations ont montré que la présence de phosphore n’est pas forcément un handicap (Nosek, Mazur 1995). S’il peut rendre le métal plus cassant pour des petites pièces d’aciers ayant subi un martelage et une trempe*, il augmente considérablement la dureté du fer doux et rend inutile ce type de manipulation (ibid. : 50). En outre, la dureté du fer phosphoreux le rend apte à la coupe de matériaux relativement tendres (bois) (ibid.).

146L’exemple de l’objet 2038.1 s’ajoute aux corpus réunis par E. Vega sur une série d’objets d’origines divers produits par la filière directe et contenant tous plus de 0,07 % de P (Vega et al. 2002 : 200, fig. 4). Un examen rapide de publications récentes montre qu’il ne s’agit pas de cas isolés : on peut ainsi citer plusieurs fers à chevaux médiévaux du site de Montbaron (Moulinssur-Céphons, Indre) dont les teneurs en phosphore sont comprises entre 0,03 et 0,25 %pds de P (Neff et al. 2004) ou encore l’exemple d’un sabot de pile de pont romain en Angleterre contenant entre 0,25 et 0,52 %pds (Wanhill et al. 2007 :34). Il faut donc se rendre à l’évidence : le fer phosphoreux était utilisé aux périodes anciennes.

UNE REPRISE DE L’ACTIVITÉ SIDÉRURGIQUE AU BAS MOYEN ÂGE

Les structures

147Le décapage mécanique a permis de mettre au jour un quatrième ferrier qui n’avait pas été noté lors de la prospection du site en 2005 (numéroté ferrier 7). Il s’agit d’un amas assez modeste, de forme pseudo circulaire et d’un diamètre d’environ 7,5 m, pour une épaisseur maximale de 50 cm et un volume estimé à 11,25 m3. Ce ferrier a été fouillé sur les deux tiers de sa surface. Le pesage et le tri de 180 litres de sédiment permettent d’évaluer le poids de déchets à un peu moins de 7 t. (fig. 177).

148Cet amas est constitué de terre très charbonneuse et de scories de fond de four (supra p. 77). Les plus grandes de ces scories atteignent 30 cm de diamètre, ce qui semble être la dimension maximale de la fosse dans laquelle elles se sont formées. Il est à noter la quasi-absence de fragment de paroi de four ou de déchets de minerai dans ce ferrier.

149Deux structures imbriquées, dont la lecture est relativement malaisée, ont été dégagées dans le sondage 5, à environ 2,5 m du ferrier 7.

150F48 est composé de deux creusements percés dans le sol de fondation du ferrier et se rejoignant par un petit canal. La fosse ouest, d’un diamètre de 60 cm environ, est entourée sur la moitié occidentale de son pourtour par des blocs de pierre formant une couronne. Le bord de la fosse est fortement marqué par l’action du feu. Le comblement a livré plus de 5 kg de scories, ainsi que des cendres grises et noires. Au fond de la fosse se trouvait une pierre calcinée. Immédiatement à l’est de cette première fosse se trouvait une légère dépression comblée par un sédiment argilo-sableux brun rouge rubéfié. Cette structure est interprétée comme les restes probables d’un bas fourneau.

151La coupe de F48 dans le sens de la longueur a permis de reconnaître une structure antérieure (F53) dans laquelle étaient fichées les pierres de la couronne de F48. Cette fosse a également livré des scories, ainsi qu’un niveau noir, riche en cendre et épais d’environ 2 cm. Malheureusement, la très forte perturbation des niveaux par les racines n’a pas permis de reconnaître clairement le niveau de percement de cette fosse. Sa fonction reste difficile à établir. Elle est probablement associée à l’activité sidérurgique et incontestablement antérieure à F48.

Poids initial (en kg)

Poids tamisé à sec (en kg)

Argiles (en g)

Scories (en kg)

Seau 1

12,5

8,5

1

3,66

Seau 2

12,5

5

5,935

Seau 3

13

8

37

8,485

Seau 4

13

9,5

86

1,125

Seau 5

10,5

6

7

19,085

Seau 6

12

7,5

12,72

Seau 7

11,5

7,5

16,23

Seau 8

11,5

7,5

18

12,145

Seau 9

10,5

7

3

7,43

Seau 10

9,5

6

13,84

Seau 11

3

2,5

6

1,7

Seau 12

10

7

9

11,31

Seau 13

10,5

8,5

7

14,8

Seau 14

9

6

11

7,03

Seau 15

10

9

12

8,19

Seau 16

10

7

4

10,73

Seau 17

10,5

8

37

16,23

Seau 18

4,5

4

6

4,9

Totaux

184

119,5

259

175,545

Fig. 177 Résultats du sondage volumétrique du ferrier 7 (chaque seau correspond à 10 litres de sédiments).

152Malgré l’absence d’analyses archéométriques sur les déchets issus du ferrier 7, on peut estimer que la production de fer a dû être limitée en tout cas sans commune mesure avec la production antique. On peut s’interroger sur les raisons qui ont poussé les férons médiévaux à se réinstaller à immédiate proximité de l’atelier romain, alors abandonné depuis plus de dix siècles et ce pour une production sans doute modeste. Une hypothèse peut être avancée : la récupération du minerai laissé par les artisans romains. Dans cette perspective, l’activité sidérurgique médiévale n’aurait été motivée que par l’utilisation opportuniste de matière première facile d’accès.

Mobilier et datation

153Les tessons attribués à des traditions de fabrication du bas Moyen Âge ne représentent que 8 % du N. R de la céramique dégagée au cours des trois campagnes de fouilles sur le site de Roche Brune (197 restes). Près de 90 % proviennent du ferrier 7. Les formes caractéristiques de cette occupation sont les céramiques à « œil de perdrix » et des pots à lèvres en bandeau. La production de types similaires est connue dans la région à partir du xiie siècle sur le site des Grands Prés à Fyé (Guillier et al. 2003). Toutefois, la forte quantité de mica dans le dégraissant indique l’utilisation d’argile du Massif armoricain, peut-être celle des ateliers de Héloup (Orne) ou de Bérus (Sarthe) fonctionnant entre la fin du xiiie et le xve siècle (Rousseau 1979 ; Thooris et al. 2003). Signalons également l’identification d’au moins une coupe réalisée dans une pâte semblable à celle des pots à lèvre en bandeau, ainsi que la présence d’au moins une cruche proche des productions de l’atelier de Saint-Jean-de-la-Motte (Sarthe). Sur la base de ces éléments, on peut donc dater l’occupation du bas Moyen Âge entre la fin du xiiie siècle et à la fin du xve siècle.

154L’assemblage constitué par les différentes formes céramiques est lacunaire. Il nous manque notamment des formes liées à la préparation culinaire telles que des marmites. Les pots à lèvre en bandeau n’ont vraisemblablement pas servi à la cuisson, en tout cas aucun n’est marqué par le feu.

155La présence de céramiques de stockage indique probablement l’existence d’un habitat provisoire. L’absence de céramique de préparation culinaire avérée ne plaide pas dans le sens d’une occupation permanente (pots à cuire, des marmites ou des poêlons). Les alentours du ferrier médiéval ont été dégagés sur les trois quarts de son pourtour. On a pu mettre en évidence, à l’ouest, un enchevêtrement de structures de combustion qui pourrait être lié soit à l’activité sidérurgique (cf. supra), soit à un campement. La question de l’existence d’un habitat lié à la réoccupation médiévale reste donc posée.

Notes

1 Ce mot apparaît encore dans le dictionnaire (Petit Robert, édition 1979) dans le sens de : « barre de fer servant à attiser le feu, décrasser les grilles, retirer les scories, etc. » (ibid. : 1719, colonne de droite).

2 Conservé au Museum voor Oudheden en Sierkunst de Kortrijk, n° VB 152, d’après Bémont et al. 1993 : 231, fig. 100.13.

3 Datation effectuée par le Poznan Radiocarbon Laboratory, réf. Poz-19846 (1960 ± 30 BP).

4 Vu le mauvais état de conservation générale, on ne peut exclure la présence de tessons isolés provenant des ateliers de Gaule du Sud, toutefois aucune forme ou décor de ces officines n’a été identifié.

5 Il est intéressant de noter que le grand ferrier 1, d’époque romaine, et le ferrier 7, daté du bas Moyen Âge, n’ont livré que très peu de charbons.

6 Cette étude a été réalisée par le laboratoire de l’UMR 6566 Centre de Recherche en Archéologie, Archéosciences et Histoire (CNRS – Université de Rennes 1), sous la direction de D. Marguerie et N. Marcoux, que je remercie ici vivement. L’étude a été financée par le PCR Sarthe.

Table des illustrations

Légende Fig. 130 Plan masse des structures découvertes sur le site de Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 95k
Légende Fig. 131 Plan masse du secteur de l’atelier romain du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 65k
Légende Fig. 132 Plan des trous de poteaux du bâtiment de l’atelier romain de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 63k
Légende Fig. 133 Vue de l’atelier d’époque romaine à la fin de la campagne de fouille 2006.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 147k
Légende Fig. 134 Photographies des deux bas fourneaux : 4, à gauche, et 5, à droite.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 21k
Légende Fig. 135 Pleins et coupes des bas fourneaux du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 213k
Légende Fig. 136 Photographies des évents du bas fourneau 4 : vue de l’extérieur de l’évent est, à gauche, et vue de l’intérieur de l’évent ouest, à droite.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 30k
Légende Fig. 137 Photographies de traces de doigts dans l’argile d’un bloc de la paroi du four 4 : à gauche, vue générale de la position du bloc de paroi effondré et, à droite, vue de détail des marques.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 36k
Légende Fig. 138 Restitution schématique de la toiture du bâtiment de l’atelier gallo-romain de Roche Brune, tenant compte de la pente du terrain et supposant un toit à une pente.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 43k
Légende Fig. 139 Proposition de restitution de l’atelier de réduction directe gallo-romain de Roche Brune. [Aquarelle A. Sarreste]
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 83k
Légende Fig. 140 Comparaison de l’objet no 56 de la sépulture aristocratique de Dun-sur-Auron (Cher), à gauche, et de l’outil 5020.1 de l’atelier de réduction romain de Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe), à droite (dessin E. Roux). On peut interpréter ces deux objets comme des ringards, servant à briser la porte du bas fourneau et à extraire le massiot.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 114k
Légende Fig. 141 Critères chronologiques pour l’établissement d’une durée d’occupation de la phase romaine du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Légende Fig. 142 Tableau comparatif des ensembles céramiques de l’US 2035-5006 de La Grande Boissière à Jublains (d’après Chuniaud, Mortreau 2002 :160) et des niveaux de rejet et trous de poteaux de l’atelier romain du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 248k
Légende Fig. 143 Localisation des formations géologiques pouvant contenir du minerai de fer dans un rayon de 7 km autour du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 464k
Légende Fig. 144 Teneur en éléments majeurs de cinq échantillons de minerai provenant du site de Roche Brune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 114k
Légende Fig. 145 Teneur en Na2O des minerais de la zone d’étude : les échantillons de minerais provenant de Roche Brune se distinguent par des pourcentages très bas en sodium.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 65k
Légende Fig. 146 Dispersion des teneurs en éléments majeurs des cinq échantillons de minerai du site de Roche Brune. On note la très forte homogénéité.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 17k
Légende Fig. 147 Dispersion des teneurs en éléments en trace de cinq échantillons de minerai provenant de l’atelier de réduction de Roche Brune.
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Fichier image/jpeg, 36k
Légende Fig. 148 Rapport Al2O3/SiO2 pour les minerais de Roche Brune. Les échantillons s’alignent le long d’une droite passant par l’origine, ce qui traduit l’existence d’un rapport constant proche de 1/3, probablement dû à une origine commune.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 27k
Légende Fig. 149 Rapport Al2O3/TiO2 pour les minerais de Roche Brune. On remarque que la pente de la droite de régression linéaire est la même que celle observée pour les minerais sidérolithiques.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 28k
Légende Fig. 150 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), vue à la binoculaire (lumière transmise polarisée) d’un échantillon de minerai. On distingue bien les trois phases avec dans l’angle en bas à droite le noyau argilo-gréseux (jaune), une bande orangée en cours de ferruginisation et, en haut et en bas, la goethite massive qui ne laisse pas passer la lumière.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-21.jpg
Fichier image/jpeg, 72k
Légende Fig. 151 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), vue de l’agglomérat de petits nodules formant le noyau du bloc (microscope, lumière réfléchie polarisée).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-22.jpg
Fichier image/jpeg, 119k
Légende Fig. 152 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 708), zoom sur les nodules (environ 50 μm) avec une matrice légèrement ferrugineuse (microscope, lumière réfléchie polarisée).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-23.jpg
Fichier image/jpeg, 20k
Légende Fig. 153 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 712), matrice en cours d’altération avec présence de gains de quartz sur les bords de l’image et de deux petits amas de grains de pyrite (en blanc) au centre (microscope, lumière réfléchie polarisée).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-24.jpg
Fichier image/jpeg, 20k
Légende Fig. 154 Pezé-le-Robert – Roche Brune (SAR 709). Vue de la dégradation des nodules au profit des oxydes de fer (microscope, lumière réfléchie polarisée).
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Fichier image/jpeg, 19k
Légende Fig. 155 Tableau simplifié des analyses chimiques des échantillons d’argile cuite des fourneaux de l’atelier romain de Roche Brune.
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Fichier image/jpeg, 76k
Légende Fig. 156 Rapport SiO2/Al2O3 des minerais, scories et parois provenant des niveaux romains du site de Roche Brune. Les analyses montrent un enrichissement de la scorie en ces deux éléments par contamination de la paroi.
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Légende Fig. 157 Rapport Rb/Cs des minerais et scories du site de Roche Brune.
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Légende Fig. 158 Rapport Rb/Cs pour les minerais et scories de Roche Brune et des scories du ferrier de La Fontaine d’enfer à Mont-Saint-Jean, situé lui aussi dans la forêt de Sillé.
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Fichier image/jpeg, 47k
Légende Fig. 159 Comparaison des rapports Rb/Cs entre trois zones ou sites de production sidérurgique antiques : Roche Brune (Pezé-le-Robert, Sarthe), Les Martys (Aude) et les Ferrys (La Bussière, Loiret) (données pour ces deux derniers sites d’après Coustures et al. 2003 : 60s).
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Légende Fig. 160 Fréquence et masse des taxons de ligneux observés dans les US 4042 et 5042 (d’après Marcoux, Marguerie 2008 : 6, Tableau 1).
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Fichier image/jpeg, 32k
Légende Fig. 161 Types de calibres observés pour les charbons de hêtre de deux lots de charbons du site de Roche Brune (d’après Marcoux, Marguerie 2008 :9, Tableau 2).
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Fichier image/jpeg, 57k
Légende Fig. 163 Histogrammes des moyennes des largeurs de cerne par charbon de hêtre (d’après Marcoux, Marguerie 2008 : 8).
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Fichier image/jpeg, 69k
Légende Fig. 164 Coupes stratigraphiqu.es du ferrier 1.
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Fichier image/jpeg, 148k
Légende Fig. 165 Résultats des sondages volumétriques, par passes de 10 cm [N.B. : Les poids sont donnés en kilogrammes et les volumes en litres].
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Légende Fig. 166 Tableau des analyses à disposition pour le site de Roche Brune en base anhydre normé à 100.
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Légende Fig. 167 Tableau des moyennes d’analyses pour minerai, scorie et paroi issus du site de Roche Brune.
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Fichier image/jpeg, 80k
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/13304/img-38.jpg
Fichier image/jpeg, 25k
Légende Fig. 168 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons.
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Légende Fig. 170 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons, ne tenant pas compte de l’échantillon de minerai SAR 711.
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Légende Fig. 171 Tableau des moyennes des poids d’éléments pour 100 g d’échantillons, ne tenant pas compte de SAR 711.
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Légende Fig. 175 Graphique des chiffres obtenus par expérimentation pour l’épuration d’un massiot issu de la réduction directe, montrant la corrélation entre le poids du massiot brut et de la loupe* compactée.
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Légende Fig. 176 Vue au microscope métallographique de la section polie de 2038.1 après attaque au nital : on remarque la présence de taches, appelées en anglais ghost structures qui traduisent des anomalies de teneurs en phosphore dans le métal.
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© Presses universitaires François-Rabelais, 2011

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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