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Mine claire

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Hélène Morin-Hamon

IV. Archives du sol et sources documentaires... des techniques et des hommes

Organisation spatiale des vestiges : structuration des ateliers

Testo integrale

De la mine ou mine en terre au minerai lavé ou mine claire.

1La production de minerai de fer par le lavage, mine lavée ou mine claire prête pour l’utilisation métallurgique, implique la mise en œuvre de procédés techniques qui se traduisent en archéologie par des vestiges et des ensembles structurels complexes, souvent difficiles à interpréter. Les installations de préparation mécanique liées au lavage ont en effet presque entièrement disparu. Seuls subsistent les épandages de déchets (stériles), de rares reliquats de minerai et les vestiges qui abritaient les structures liées aux différentes opérations de traitement. La lecture des vestiges, leur interprétation et leur dynamique sont d’autant plus difficiles que cette étude a fait appel à des méthodes archéologiques non destructives des sites.

2Le travail de terrain a été orienté vers la recherche d’indices morphogénétiques constitutifs d’éléments clés.

Des indices indirects

3- La concentration de gîtes minéralogiques ;

4- La présence de sites d’extraction ;

5- La proximité d’ateliers métallurgiques (hauts fourneaux) ;

6- La proximité de circulations aquifères pérennes, de sources ou de réservoirs potentiels naturels (étangs, retenues d’eau) ;

7- Des espaces présentant une certaine déclivité et des étagements permettant de retenir les eaux de pluie et de ruissellements ;

8- Les zones dépressionnaires sur versant.

Des indices directs

9- La présence d’amas ou de monticules témoignant d’accumulations anormales de terres dans un contexte paysager tabulaire ;

10- La présence de modifications hydrauliques d’origine anthropique accompagnées ou non de levées de terre ;

11- L’aménagement de captages ou de bassins d’eau à proximité de sites d’extraction ;

12- L’aménagement de sources en bassins de rétention sur un même bassin versant où un site a pu être identifié.

13L'étude archéologique porte autant sur la reconnaissance des déchets que sur celle des structures encore lisibles à la surface du sol. Ce travail étudie aussi la caractérisation technique de ces ateliers et leur dynamique. Restituer la dynamique interne de ces ateliers implique donc de mettre en perspective les techniques retrouvées dans les sources avec l’interprétation archéologique. Cette démarche doit aussi prendre en compte le fait que certains ateliers ont subi plusieurs phases d’occupation et de transformation. Par ailleurs au fil du temps, les sites se sont encore transformés après abandon : ils ont en effet subi une évolution liée à la conjonction de divers phénomènes naturels comme l’érosion, la sédimentation, l’évolution de la végétation ou d’autres modifications d’origines animales ou anthropiques.

Reconstitution de la chaîne opératoire du lavage

14Le lavage du minerai de fer pisolithique s’opérait en plein air, sur des terrains présentant des ressources abondantes en eau et une certaine déclivité permettant l’écoulement des flux (fig. 296). Chaque atelier consommant beaucoup d’eau, toutes les ressources y étaient valorisées : La quantité d’eau consacrée au lavage des minerais est en général considérable ; dans le mémoire de l’ingénieur Parrot, elle est évaluée à 50 et même 100 fois le volume de minerai brut (Parrot, 1830, pp. 33-68).

15Des réservoirs artificiels, creusés dans le sol, le plus souvent de forme rectangulaire et à ciel ouvert, pouvaient recueillir les eaux de pluie, de ruissellement, les eaux issues de sources et de rivières dérivées ou encore celles d’aménagements anthropiques (fontaines, puits...). Les sources écrites signalent dans quelques ateliers le pompage artificiel dans la nappe phréatique ou le recyclage des eaux boueuses issues du lavage. Dans certains cas l’approvisionnement en eau était directement effectué dans le milieu naturel, dans ce cas le réservoir artificiel n’existait pas, seuls des chenaux d’alimentation munis de systèmes de régulation des débits étaient nécessaires.

Fig. 296. Lavage du minerai pisolithique. Dynamique opératoire.

16Le minerai issu de l’extraction ou mine en terre était déposé en tas à proximité des aires de traitement au niveau le plus élevé du site. Le lavage consistait à éliminer les sédiments et la gangue argilo-limoneuse qui entourait les pisolithes ou agrégats de pisolithes ferrugineuses par brassage dans un courant d’eau. Ce courant d’eau pouvait être naturel (l’eau passait à travers un système de cribles) ou être provoqué manuellement (râbles) voire mécaniquement (patouillets). Dans certain cas, le lavage nécessitait en complément un tri sélectif effectué à la main ou dans des cuves pour éliminer les minéraux ou sédiments indésirables.

17Le lavage s'exécutait dans des bassins le plus souvent rectangulaires, de dimensions variables. On les désignait, avec leurs accessoires directs, sous les noms de caisses, de bacs, de bassins, de canaux, de lavoirs à bras et de patouillets. Ces bacs étaient souvent installés dans le sens du courant de l’eau pour permettre aux laveurs de brasser les mines à contre-courant. Le travail consistait à donner au liquide et aux matières une impulsion d’amont en aval, soit par le mouvement d'une machine, soit par un ou deux ouvriers munis d’une pelle recourbée en croc et d’un râble ou rouable à long manche. L’action de la pelle brisait les mottes de mine en terre et celui du râble la complétait et étalait les pisolithes. Le mouvement de ce second outil provoquait des remous favorables à la séparation des pisolithes et de la gangue. Le but était de créer un courant assez puissant, qui entraînait en aval du lavoir les matières indésirables qui étaient les plus légères, en laissant dans les bassins celles plus lourdes et que l'on voulait retenir (fig. 297 à 300). L’espace nécessaire à l’installation d’un atelier de lavage devait permettre le stockage des matières premières avant et après traitement, celui des épandages stériles, leur épuration et/ou leur rejet dans le milieu naturel.

18Les contraintes liées au choix de l’implantation d’un site de lavage peuvent traduire une certaine ancienneté de l’atelier et surtout motiver une réutilisation d’un même site avec des aménagements successifs voire des améliorations technologiques. Ce qui explique la complexité de lecture de certaines installations plusieurs fois modifiées et dont les vestiges fragiles ont subi des dégradations liées aux phénomènes naturels. Ces ateliers couvrent des superficies de cinquante ares à dix hectares voire davantage, situés le plus souvent sous couvert forestier.

Les vestiges à l'échelle du site

19Les vestiges retrouvés sur le terrain apportent plus qu’une simple identification des ateliers. Ils mettent en évidence les facteurs de développement de ce type d’installations et permettent de réfléchir sur les invariants qui régissent l’implantation de telles structures dans le contexte plus général d’une zone d’exploitation minière.

Fig. 297. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : lavoirs à bras.

Fig. 298. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : patouillet à roue hydraulique.

Fig. 299. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique Schéma opératoire : patouillet à cheval.

Fig. 300. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : patouillet locomobile.

20Les vestiges de lavage se caractérisent par leur positionnement dans le paysage et par leur morphologie. Dans cette étude, il était intéressant en effet de vérifier si les dispositifs de la chaîne opératoire du lavage proposés, pouvaient être généralisés à l’ensemble des vestiges trouvés dans les sites étudiés.

21Cinq types de vestiges ont été repérés au cours des prospections, l’ordre de leur énumération correspondant à leur degré de lecture dans le paysage.

  • Les épandages de déchets : boues de lavage et stériles ;

  • Les structures d’alimentation hydraulique : réservoirs, captage, chenaux ;

  • Les structures de lavage : structure en creux (fosses) ;

  • Les structures liées à l’épuration ;

  • Les dépôts de mines en terre et de minerais lavés.

La gestion des déchets : rejets, épandages ou épuration

22La préparation mécanique intègre à partir de la fin du XVIIIe siècle et surtout au milieu du XIXe siècle, un processus de gestion des boues stériles résultant du traitement des terres à mines par le lavage.

23De l’extraction à la production proprement dite, les proportions entre matière brute, déchets, et minerai lavé ou mine claire varient suivant la qualité des gîtes. À Longevelle (Haute-Saône) par exemple, 1 hectare de terrain produisait 4000 mètres cubes de minerai brut pour 800 mètres cubes (20 %) de minerai lavé. (ADHS 297 S 37, Vantoux) À la Chapelle-Saint-Quillain, dans le Bois du Saint (Haute-Saône), pour 1500 mètres cubes de minerai brut, on obtenait 375 mètres cubes de minerai lavé (ADHS 297 S 37, Vantoux, Rapport de l’ingénieur des Mines).

24La proportion des stériles pouvait varier de 75 % à 50 % de la masse de terre brute, extraite par minières à ciel ouvert et par puits, livrée à l’atelier : Les ateliers ne pourront laver que 600 queues de minerai (400 mètres cubes de minerai lavé) lesquels produiront environ 400 mètres cubes de matières boueuses, attendu que les mines en terre de cette localité rendent, en général, au patouillet, un tiers de leur volume en minerai clair et au lavoir à bras moitié environ de leur volume en minerai déboué (...) (Thirria, cité dans les Archives Nationales AN F14 4542. Rapports concernant les lavoirs de MM Maire et Duchon, fermiers du fourneau de Valay en 1826 pour l’implantation de lavoirs à mines sur le territoire de la commune de La-Résie-Saint-Martin (Haute-Saône)) ; (fig. 301).

Déchets produits pour approvisionner les hauts fourneaux en mine claire (production brute 1 586 993 quintaux métriques)

Déchets produits pour approvisionner les hauts fourneaux en mine claire (production brute 1 586 993 quintaux métriques)

Fig. 301. Haute-Saône. Approvisionnement des hauts fourneaux en "mine claire" : volume de déchets obtenu à l'issue des opérations de lavage. ADHS série S (1852).

25Ces boues variaient aussi en composition et en densité. Il s’agit de limons d’altération composés de sables de silt et de fines. Les sédiments très fins étaient en partie éliminés dans les flux par lévigation. Pour les boues argileuses plus denses ou les matériaux plus composites (sables et argiles à chailles), une partie des rejets semblent avoir été déposés sur place. La distribution des amas de boues détermine souvent faire de travail de l’atelier et sa capacité de stockage. La plupart des sites révèlent un ordonnancement successif et aligné de ces amas. Les amas de boues sont parfois comparables aux haldes terreuses, en moins grossier, associées aux minières. Leur différenciation est possible par analyse sédimentologique et par analogie avec le volume des structures de lavage associées. Des haldes semi-circulaires sont fréquentes en bordure de petites excavations à proximité des champs d’extraction. C’est le cas aux Champs Mauffrey et dans le Bois du Saint (La Chapelle-Saint-Quillain). Les concentrations de boues sont nettement plus importantes en bordure des cours d’eau pérennes comme le ruisseau de Mazibey, la Petite Morthe. Le contour de ces amas étagés finit parfois par s’estomper et constituer de véritables glacis comme à la source du Mazibey. La hauteur de ces concentrations est comprise entre 3 et 2 m.

26Des bassins artificiels entièrement réalisés à partir de levées de terres sont encore visibles au Moulin Harlin. Ces structures quadrangulaires de plusieurs dizaines de mètres de côté sont contiguës aux amas de boues. Liés à l’épuration des eaux chargées, ces vastes bassins d’épandage sont localisés en fond de vallée, par exemple à la Chapelle-Saint-Quillain (Haute-Saône) et à la Montbleuse forêt de Belle-vaivre Haute-Saône).

27Des zones d’épuration de superficie plus importante sont encore visibles. Elles consistent en vastes zones humides limitées par des levées de terres, des chenaux et des bassins de décantation des eaux boueuses. L’intérieur est cloisonné par des levées de terre parallèles comme à Lieffrans (Haute-Saône) ou méandreuses comme à Renaucourt (Haute-Saône).

28Ailleurs, les bassins étaient construits de toutes pièces : (...) Les impétrants seront tenus d’établir à la suite desdits lavoirs les deux bassins... pour l’épuration des eaux bourbeuses provenant du lavage du minerai. Ces bassins auront chacun 88 m de longueur sur 4 m de largeur et devront être divisés en un nombre de compartiments tel que l’eau de lavage y perde promptement de la vitesse et s’y écoule tranquillement (...) (ADHS 300 S 38, Velle-le-Châtel. Ordonnance Royale du 19 novembre 1828). Les zones dépressionnaires, étangs et thalwegs, étaient pleinement utilisés pour réaliser cette opération. Une fois comblées par les sédiments, les zones étaient délaissées ou réutilisées en terres cultivables : (...) l’eau boueuse est clarifiée dans deux bassins d’épuration d’une capacité de 2469 mètres cubes établis sur un étang... ces bassins, après qu’ils auront été remplis, seront successivement remplacés par d’autres, de manière à combler tout l’étang, et à le rendre ensuite à l’agriculture (...) (ADHS 330 S 37, Vars. Rapport de l’ingénieur des Mines en date du 24 novembre 1849).

29Parmi les structures en élévation qui caractérisent les sites de lavage, on peut distinguer trois types de haldes :

  • Des amas de boues de lavage : ces boues, constituées de sédiments sablo-limoneux homogènes parfois compacts, se localisent à proximité des lavoirs et prennent la forme d’amas plus ou moins quadrangulaires ou en croissant de lune (cf. La Montbleuse). Ils enserrent les unités de lavage dont ils contribuent à individualiser les vestiges. Ces haldes se présentent sous forme de glacis modelant le paysage et les fonds de thalwegs (cf. La Chapelle-Saint-Quillain).

  • Des déblais liés à l’aménagement des systèmes d’épuration ou encore au creusement de structures de lavage ou de stockage (réservoir). Ces amas sont longilignes. Leur composition sédimentologique est hétérogène. Elle intègre parfois des sédiments issus du lavage (cf. Lieffrans et La Montbleuse).

  • Des dépôts de minerai : résidus de stockage de minerai brut ou de minerai lavé. Ils sont le plus souvent circulaires ou oblongs et sont parfois visibles sur les sites étudiés comme à Renaucourt ou à Lieffrans.

30La discrimination des haldes est possible à partir d’une lecture sédimentologique.

Les ressources en eau : captages, circulations, recyclage

31Le réseau hydraulique est encore parfois visible sous couvert forestier. Les chenaux tissent un véritable réseau anastomosé de ruisselets captant les sources naturelles à mi-pente ou utilisant les émergences temporaires liées aux extractions de minerai ou des sources non pérennes. Les flux étaient canalisés et réutilisés de structures en structures et alimentaient en eau des bacs de lavage ou des réservoirs de plus forte capacité.

32Les captages étaient parfois distants de plusieurs centaines de mètres au point de leur jonction avec un réservoir ou un ensemble d’ateliers (Champ Mauffrey territoire de la commune de La Chapelle-Saint-Quillain). Parfois ces chenaux étaient doublés d’un exutoire de crue visant à réguler le débit. Ce point a été clairement vérifié sur le site de la Montbleuse.

33Sur le Mazibey (territoire de la commune de La Chapel-le-Saint-Quillain), la technique utilisée consistait à intégrer l’espace compris entre les bras d’un méandre et de construire les dérivations nécessaires.

34Un plan du début du XIXe siècle montre bien ce type d’implantation. De manière générale, les chenaux utilisaient la gravité pour faire aboutir les masses d’eau nécessaires aux endroits clés des ateliers.

35Les ouvrages liés à l’hydraulique sont directement intégrés au contexte géomorphologique et se répartissent l’espace entre d’une part les collecteurs principaux et d’autre part les flux annexes issus de petites émergences parfois nouvelles provoquées par le décapage minier.

36Les flux étaient alors dirigés après leur passage dans l’atelier vers les collecteurs de fonds de vallée ou, comme c’est le cas dans de nombreux endroits, directement dans des pertes d’eau karstiques appelés encore andouzous ou andouzoirs sur certains cadastres (La Neuvelle-les-Scey en Haute-Saône).

37Les réservoirs artificiels sont parfois difficiles d’interprétation. Leur morphologie est de type rectangulaire. Une confusion possible avec les emplacements de lavage peut être levée avec l’analyse des sédiments composant les remblais attenants et l’encaissant proprement dit. Une similitude d’analyses concluant à la présence unique de déblais indique de fait la présence de tranchées artificielles.

38Les cours d’eau principaux, comme la Vingeanne ou la Tenise (en Haute-Saône), conservent encore de nombreux sites sur leurs rives. Encore faut-il relativiser. Il semble, en effet, que le débit fluctuant de certains cours d’eau ait justement contraint certains ateliers au déplacement dans des zones moins propices aux débordements et plus facilement gérables au niveau des flux. Les relevés effectués sur le site de la Montbleuse montrent que le stockage de l’eau se faisait à partir de réservoirs creusés à cet effet et approvisionnés en eau par un réseau de chenaux aménagés à même le sol.

39Dans un contexte argilo-limoneux, les conditions d’aménagement de réseaux d’adduction ne posent pas de problème majeur. L’approvisionnement en eau pouvait provenir de stockages naturels issus de minières ou de petits réseaux miniers cutanés, ou bien d’aquifères plus diffus par drainage de fond de thalweg et de versant captés plusieurs centaines de mètres en amont.

40Les débits devaient être régulés par des empellements actuellement disparus, mais dont il est possible de soupçonner l’existence par l’intermédiaire des différents seuils présents sur les sites au niveau des réservoirs ou des bacs. Un exutoire de crue permettait d’évacuer le trop plein des aquifères directement vers le cours principal. Cette technique permettait de réguler les flux en direction des unités de traitement. Visible au sol ou repérés par une étude géophysique comme dans la forêt de Bellevaivre, un système de canalisation distribuait l’eau aux différents bacs de lavage à partir des réservoirs. L’approvisionnement en eau des bacs de lavage s’effectuait, ailleurs, directement à partir d’une source captée à proximité immédiate des ateliers (Renaucourt, la Chapelle-Saint-Quillain). Un réservoir aménagé accompagne le captage séparé des ateliers par un seuil aménagé ou un empellement comme à Renaucourt (voir corpus Structure Em01).

41À Bussurel ou Lieffrans, les ateliers sont directement installés le long d’un cours d’eau. L’alimentation des ateliers s’effectue par l’intermédiaire de biefs construits en maçonneries (Bussurel) ou par un canal creusé parallèlement au cours principal. C’est le cas à La Chapelle-Saint-Quillain.

42L’omniprésence d’aquifères pérennes ou non, mais surtout de structures permettant d’approvisionner en eau de manière régulière les ateliers, s’explique par la nécessité de disposer, pendant tout le cycle de lavage, de réserves régulières et importantes d’eau à proximité de faire de traitement. Les laveurs à mine devaient s’assurer d’un niveau constant pour éviter d’interrompre le cycle. Dans le cas des patouillets, l’approvisionnement nécessitait un volume d’eau nettement supérieur à celui consommé par un bac de lavage.

43Il est difficile aujourd’hui d’évaluer l’importance du réseau hydrographique existant à cette époque. Les bouleversements liés à l’aménagement du territoire : drainage intensif, baisse du niveau des nappes, endiguement de certains ruisseaux, dérivations, captages, remembrement, empêchent de dresser un réel état des lieux. Certains ateliers comme le site de la Croix Mauffrey (La Chapelle-Saint-Quillain) présentent un réseau hydrographique quasiment tari. Le plan de situation permet néanmoins d’interpréter le maillage hydraulique d’origine.

Les vestiges liés au lavage

  • 1 Terme anglo-saxon signifiant canal. Canal en planches où sont lavés les sables aurifères et au fond (...)

44Les archives départementales de la Moselle livrent le schéma d’un bac de lavage sensiblement similaire à un sluice en bois1 (ADM 1S 495). Ailleurs ce sont surtout de petits bacs quadrangulaires, plus rarement triangulaires, qui sont représentés dans les plans des ingénieurs des Mines du XIXe siècle. Sur le terrain, les structures quadrangulaires observées conservent une certaine unité morphologique dans leur ensemble. Les structures de lavage sont directement associées aux amas de déchets et sont alimentées par des flux permanents (La Montbleuse, La Fontaine Rouge, Vellemoz...) ou par des infiltrations locales de la nappe (Le Mazibey). Ce dernier point mérite toutefois la prudence. Il est possible que l’alimentation ait été réalisée par des chenaux ou des canalisations aujourd’hui disparus en surface. La dimension des bacs de forme rectangulaire est souvent comprise entre 2,50 m/3 m de large et 6 m de longueur pour une profondeur variant de 0,40 m à 0,80 m.

45Les unités fonctionnelles, où s’effectuait le lavage, sont caractérisées par une ou deux structures quadrangulaires associées à une halde et peuvent se combiner en série. Les haldes se situent le plus souvent à l’opposé d’un appendice ou enserrent le bac sur ses trois côtés (une longueur et deux largeurs) et jouxtent l’excavation. Cette structure définit l’espace de lavage. Les structures quadrangulaires étaient alimentées en prise directe sur un cours d’eau ou en prise indirecte sur une dérivation. Elles pouvaient aussi bénéficier des eaux pluviales ou de ruissellement, ou encore des eaux d’une source proche. Les eaux pouvaient se déverser directement dans le bac ou être préalablement stockées dans un bassin collecteur avant utilisation.

46Le lieu de lavage se compose d’une structure quadrangulaire munie d’un appendice latéral lui aussi quadrangulaire qui correspond vraisemblablement à la prise d’alimentation régulée ou non par un système d’empellement (fig. 302 à 304). Ce système, mobile ou non, est encore observable sur les marais salants du Midi. Dans les salins des Pesquiers à Hyères (Var), les bassins communiquent entre eux soit par des canons, sortes de tunnels en bois commandés aux deux extrémités par des portes à guillotine, appelées aussi pelles (fig. 305), soit par des déversoirs à seuil réglable en hauteur appelés aussi surverses (fig. 306). Sur le site de lavage des ocres de Roussillon (Vaucluse), c’est une sorte de pelle plate en fer à long manche ou martelière (fig. 307) qui ferme la base du batardeau où s’effectuait la dissociation de l’ocre et du sable. Malheureusement, aucun mobilier n’a été trouvé lors des prospections pour étayer cette interprétation.

Fig. 302. Killhope, tead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple de lavoirs à bras : Reconstitution. Vue générale montrant le lavoir et le bac de décantation.

Fig. 303. Killhope, lead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple de lavoirs à bras : Reconstitution. Détail montrant le lavoir, un chenal d'alimentation en eau et un râble.

Fig. 304. Killhope tead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple d'empellement. Reconstitution. Pelle sur canalisation boisée

Fig. 305. Hyères (Var). Salins des Pesquiers. Pelle destinée à contrôler les flux entre les différents bassins.

Fig. 306. Hyères (Var). Salins des Pesquiers. "Surverse" destinée à contrôler les flux entre les différents bassins.

47Comment interpréter l’approche fonctionnelle de ces structures ?

48S'agit-il réellement de bacs de séparation - c’est-à-dire de lavoirs - ou d’une structure d’accompagnement liée au débouage ou à l’alimentation de bacs construits en bois tels ceux qui apparaissent dans les croquis des archives ? Dans ce cas comment expliquer leur positionnement les uns par rapport aux autres ?

49La confrontation entre les sources et le terrain soulève une abondance de questions relativement complexes. Les techniques révélées par les sources devraient correspondre à des modèles sur le terrain ou du moins à une certaine correspondance typologique.

50Les bacs sont parfois disposés en batterie ou fusionnent pour constituer des aires plus vastes. Il est difficile de vérifier l’exacte signification de cette réunification. Peut-être y avait-il deux opérations conjointes et rapprochées liées à la granulométrie des sédiments ferrugineux avec une aire de séparation et une aire de débouage partagées par une cloison de planche ? Deux lavoirs à bras contigus pouvaient ainsi fonctionner : l’un destiné au débourbage, le second au lavage (ADM 1 S 491).

51L’existence de dépôts grano-classés de minerais issus du lavage à la base du complexe d’extraction de la Tuilière (La Chapelle-Saint-Quillain) a pu être vérifiée. Ce point tend à accréditer l’existence d’une chaîne opératoire différenciée dans le processus même du lavage intégrant une organisation sériée dans le tri des matières.

52Les ateliers de lavage mécanique sont caractérisés par des structures complexes dont il ne subsiste que les haldes de boues de lavage (Lieffrans, Haute-Saône). Ces installations, qui peuvent couvrir plusieurs hectares, sont le plus souvent de forme géométrique et se composent de fossés, de monticules de déblais longilignes et d’amas de boues jouxtant parfois un cours d’eau pérenne. L’emplacement du lavage est souvent difficile à cerner. La fonction de ces bacs quadrangulaires munis d’un appendice latéral n’est pas encore élucidée avec certitude. S’agit-il de fosses de décantation, la ou les caisses de lavage étant situées sur le devant ? Ou bien s’agit-il de l’empreinte marquée d’une structure de lavage en bois disparue ? Ailleurs, d’autres structures de dimensions réduites de même type mais mal conservées, n’ont pu être interprétées que par comparaison avec les précédentes. Dans ce cas, la plupart des structures bâties ont disparu, seules, les traces de chenaux restent visibles au sol.

Fig. 307. Roussillon (Vaucluse). Conservatoire des ocres : "martelière" servant à obturer le batardeau.

53Il peut aussi subsister des substructions appareillées en pierres sèches comme à Percey-le-Grand (Haute-Saône) ou à Cugney (Haute-Saône), mais dont l’interprétation reste hypothétique. Ce type de structure relève de vestiges liés à l’installation de lavoirs mécaniques dont la totalité des infrastructures, en bois, a entièrement disparu : roue à aubes, engrenages, manèges... Dans ce classement, l’atelier de Bussurel (Haute-Saône) apparaît comme une singularité. La conservation des infrastructures est exceptionnelle. En revanche, aucune halde en élévation ne matérialise le site.

Les vestiges à l'échelle du bassin-versant

54Conditionnée par l’implantation des sites miniers, le paysage et le maillage hydraulique, la distribution actuelle des vestiges retrouvés, s’organise autour d’un espace clé : le bassin-versant. Les données de terrain confortent l’abondante documentation recueillie sur ces installations. Du XVIIe au début du XIXe siècle, il semble bien qu’il y ait eu continuité d’occupation des sites, même si de multiples modifications ou ajouts ont été réalisés. Malgré les informations livrées par les sources écrites, certaines interrogations demeurent pour l’interprétation des vestiges et leur implantation dans l’espace. Les structures étaient souvent temporaires et construites dans des matériaux éphémères. Rares sont les vestiges de substructions.

55Comment restituer les rapports qu’il peut y avoir entre certains sites et les croquis que livrent les ingénieurs des Mines ?

56De manière générale, on assiste à un glissement progressif des opérations de préparation mécanique vers des zones spécifiques (fig. 308). Leur mise en œuvre relève a priori d'une concentration des moyens en vue d'un traitement combiné et massif de plusieurs gisements minéralogiques. Le procédé du lavoir à bras portatif semble prévaloir majoritairement en limite des champs d’extraction. Nulle part n’a été découvert de vestiges de type ground sluicing tels que pratiqués par les Romains en Espagne dans l’Antiquité pour le traitement des minerais aurifères (Cl. Domergue, 1990). Ce procédé aurait pu très bien être intégré dans les zones fortement drainées et à déclivité importante, en aval des exploitations minières ; les zones d’épandage les plus importantes correspondant aux franges du gîte comme par exemple à La Chapelle-Saint-Quillain.

57Géographiquement les complexes de lavage sont relativement dispersés et quadrillent l'espace. Après avoir mis en évidence les principales unités fonctionnelles au sein d’un atelier de lavage : aire de collecte de l’eau, atelier de lavage proprement dit, aires de stockage de la matière première et espace de traitement ou d’épandage des déchets, il est possible d’élaborer un premier essai de classement typologique des ateliers. Cet essai est fondé exclusivement sur des ensembles de faits, interactions de facteurs hydrauliques, structuraux et géomorphologiques. En vue de comprendre la répartition actuelle des vestiges et afin de mieux appréhender la dynamique d’implantation des sites de lavage, les travaux se sont portés sur le choix d’un bassin-versant : le site au lieu-dit les Minières de La Chapelle-Saint-Quillain. Dans cet espace, la densité des sites est telle qu’il eût été difficile de réaliser une topographie intégrale. Un relevé topographique simplifié a donc été réalisé selon un axe perpendiculaire au versant en prenant pour extrémités la base du thalweg d’une part et la crête sommitale du versant d’autre part, en limite de bassin versant. Le transect, ainsi réalisé, permet d’aborder de manière systémique l’organisation et la distribution des vestiges de lavage à partir d’une exploitation minière localisée en tête de versant (structures 1 et 2). L’analyse du transect apporte ainsi des éléments complémentaires à la discussion. Le document montre que l’implantation des aires de lavage est déterminée par des faits oro-hydrographiques aussi bien que géologiques. Les ateliers s’articulent directement avec le contexte géomophologique. On assiste donc à une interaction entre les différentes installations voire une complémentarité liée à l’alimentation hydraulique, (fig. 308).

Fig. 308. Bloc-diagramme schématique et interprétatif synthétisant les principaux types de structures de lavage (de 1 à 7) visibles sur le terrain. Schéma de synthèse © Hélène Morin Hamon.
1. Puits d'extraction minière
2. Minières et carrières sur versant
3. Zone de lavage dans les minières
4. Lavoirs-source sur versant (lavoirs simples)
5. Lavoirs-source sur versant (lavoirs en batterie)
6. Lavoirs en batterie sur une dérivation d'un cours d'eau
7. Complexe de lavage en fond de vallée

58De la tête de versant au fond du thalweg, se répartissent les installations suivantes :

  • Complexe de lavoirs à eau dormante par capillarité (structures 3) dans les champs d’extraction (Le Bois de Vantoux, Le Bois du Saint). Ces petites structures, majoritaires dans la répartition, sont le plus souvent alignées et se situent dans le bas des exploitations minières. Les ateliers utilisaient l’eau d’exhaure des minières proches par captages et drainage.

  • Complexe de lavoirs sources sur versant (structures 4 et 5). Il s’agit d’une structure intermédiaire entre la plus petite unité fonctionnelle et les sites de grande envergure. Ces unités sont localisées perpendiculairement ou parallèlement au versant de manière à capter les flux hydrauliques. L’approvisionnement s’effectuait directement par réservoir en tête de versant à partir d’une distribution centrale (La Croix Mauffrey, le Bois du Four). Les structures de lavage sont parfois disposées de part et d’autre d’un chenal central. Ailleurs, il est possible que les ateliers se soient progressivement déplacés de l’aval vers l’amont par récurrence du fait d’un engorgement du site par les accumulations de déchets ou de l'insuffisance des flux en se rapprochant des captages. L’état de dégradation progressif des lavoirs permet d’étayer cette hypothèse sur le site des Vignottes.

59Ce qui peut être identifié comme une succession de lavoirs ne constituerait en fait que les vestiges successifs de périodes d’activité. Les vestiges les plus proches des sources, c’est-à-dire en amont des installations, pourraient être les plus récents. Cette interprétation permettrait de relativiser l’importance de certains ateliers.

60- Complexe de lavoirs en batterie sur cours d’eau pérenne (le Gand Bois, le Mazibé ou Masibé) (structures 6). Les structures sont disposées en épis ou parallèlement au cours d’eau. L’alimentation de chaque structure est parallèle et contigüe au ruisseau et s’effectue par l’intermédiaire d’une prise d’eau en amont, complétée par un système d’empellements complexes (fig 309).

61- Complexe structuré de fond thalweg (structures 7). Relativement plus éloigné des gîtes comme le site du Moulin Harlin, ou de Rosey (fig. 310). Ce type de complexe aux structures géométriques étendues couvre une surface importante et fonctionne en symbiose avec la rivière. Digues et empellements rectilignes construits en remblais composent cet ensemble. Les bacs de décantation sont parfaitement visibles. Il s’agissait d’ateliers mécanisés soit par des patouillets soit par des lavoirs à cheval.

62La répartition géographique de ces différentes structures localisées sur un bassin-versant constitue un modèle transposable en tout ou partie sur les secteurs étudiés.

Fig 309. La Chapelle-Saint-Quillain (Haute-Saône). Lavoirs à bras du Masibey. Lavoir sur cours d'eau en épi. Plan schématique (Structure 6).

Fig. 310. Rosey (Haute-Saône). Complexe de lavage de fond de vallée. Plan schématique (Structure 7).

Note

1 Terme anglo-saxon signifiant canal. Canal en planches où sont lavés les sables aurifères et au fond duquel l'or se dépose

Indice delle illustrazioni

Legenda Fig. 296. Lavage du minerai pisolithique. Dynamique opératoire.
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Legenda Fig. 297. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : lavoirs à bras.
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-2.jpg
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Legenda Fig. 298. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : patouillet à roue hydraulique.
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Legenda Fig. 299. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique Schéma opératoire : patouillet à cheval.
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-4.jpg
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Legenda Fig. 300. Préparation mécanique du minerai de fer pisolithique. Schéma opératoire : patouillet locomobile.
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-5.jpg
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Titolo Déchets produits pour approvisionner les hauts fourneaux en mine claire (production brute 1 586 993 quintaux métriques)
Legenda Fig. 301. Haute-Saône. Approvisionnement des hauts fourneaux en "mine claire" : volume de déchets obtenu à l'issue des opérations de lavage. ADHS série S (1852).
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-6.jpg
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Legenda Fig. 302. Killhope, tead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple de lavoirs à bras : Reconstitution. Vue générale montrant le lavoir et le bac de décantation.
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-7.jpg
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Legenda Fig. 303. Killhope, lead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple de lavoirs à bras : Reconstitution. Détail montrant le lavoir, un chenal d'alimentation en eau et un râble.
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Legenda Fig. 304. Killhope tead mining Centre (County Durham - Royaume-Uni). Exemple d'empellement. Reconstitution. Pelle sur canalisation boisée
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Legenda Fig. 305. Hyères (Var). Salins des Pesquiers. Pelle destinée à contrôler les flux entre les différents bassins.
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Legenda Fig. 306. Hyères (Var). Salins des Pesquiers. "Surverse" destinée à contrôler les flux entre les différents bassins.
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-11.jpg
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Legenda Fig. 307. Roussillon (Vaucluse). Conservatoire des ocres : "martelière" servant à obturer le batardeau.
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Legenda Fig. 308. Bloc-diagramme schématique et interprétatif synthétisant les principaux types de structures de lavage (de 1 à 7) visibles sur le terrain. Schéma de synthèse © Hélène Morin Hamon.1. Puits d'extraction minière2. Minières et carrières sur versant3. Zone de lavage dans les minières4. Lavoirs-source sur versant (lavoirs simples)5. Lavoirs-source sur versant (lavoirs en batterie)6. Lavoirs en batterie sur une dérivation d'un cours d'eau7. Complexe de lavage en fond de vallée
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-13.jpg
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Legenda Fig 309. La Chapelle-Saint-Quillain (Haute-Saône). Lavoirs à bras du Masibey. Lavoir sur cours d'eau en épi. Plan schématique (Structure 6).
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-14.jpg
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Legenda Fig. 310. Rosey (Haute-Saône). Complexe de lavage de fond de vallée. Plan schématique (Structure 7).
URL http://books.openedition.org/pumi/docannexe/image/4502/img-15.jpg
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© Presses universitaires du Midi, 2013

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