UNIVERSITE DE OUAGADOUGOU
BURKINA FASO
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Unité- Progrès- Justice
UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE
EN SCIENCE HUMAINE UFR/SH
251657728
********
DEPARTEMENT D'HISTOIRE ET
ARCHEOLOGIE
OPTION : ARCHEOLOGIE ET HISTOIRE DE
L'ART
DE L'APPLICATION DES SCIENCES EXACTES AUX PREOCCUPATIONS
ARCHEOLOGIQUES
C
PRESENTE PAR :
SOUS LA DIRECTION
DU :
GNADA Guy Pascal
Pr Lassina KOTE
ANNEE ACADEMIQUE : 2011-2012
DEDICACE :
A
Ma Grande Mère LEGMA Lallenoaga
Mon Père GNADA Fifou Jean Baptiste
Ma Petite Soeur PACO Bernadette
Ma Mère YOUGBARE Salamata
« DE L'APPLICATION DES SCIENCES EXACTES AUX
PREOCCUPATIONS ARCHEOLOGIQUES ».
PAGES
DEDICACE...........................................................................P.I
SOMMAIRE............................................................................P.II
INTRODUCTION GENERALE
I :
DEFINITIONS....................................................................P.1
I.1 :l'archéométrie......................................................................P1
I.2 : les sciences
exactes...............................................................P1
I.2.1 : la
physique.......................................................................P1
I.2.2 : la
chimie..........................................................................P1
I.1 :
L'archéologie......................................................................p2
II : LA PROBLEMATIQUE ; OBJET ET INTERET DU
THEME..................................................................................P2
III : LA METHODOLOGIE : LA DEMARCHE
SUIVIE...................P2-P3
RESULTAT DES
RECHERCHES................................................P4
CHAPITRE I : DE L'ARCHEOLOGIE A L'ARCHEOMETRIE
ARCHEOMETRIQUE...............................................................P5
INTRODUCTION
I : LES OBJECTIFS DE
L'ARCHEOMETRIE.................................P5
II : LES ANALYSES DES MATERIAUX ARCHEOLOGIQUES OU
ARCHEO-MATERIAUX : (CERAMIQUE, FER, ARGILE, OS ET MATERIELS
LITHIQUES...)........................................................................P.5-P6
II.1 : le traitement des échantillons au
laboratoire : cas de la
céramique.................................................................................P6
II.1.1 :l'étude
petrologique............................................................P.6
II.1.2 :l'étude des propriétés
physiques...........................................P6-P7
II.1.3 : les études biochimiques et
chimiques....................................P7
II.2 : l'intérêt des différentes
études sur le matériel
archéologique...........................................................................P7
CONCLUSION.........................................................................P7
CHAPITRE II : LA CHIMIE
CERAMIQUE.........................................P8
INTRODUCTION............................................................................P8
II.1 : LA PLURIDISCIPLINARITE DES APPROCHES DANS
L'ETUDE DES TECHNIQUES
CERAMIQUE.................................................................................P8
II.1.1 : la
céramologie........................................................................P8
II.2 : L'ETUDE DES TECHNIQUES CERAMIQUES A TRAVERS
LES METHODES MODERNES DE LA
PHYSICOCHIMIQUE...........................................................................P9
II.2.1 : le spectre Raman appliqué a la
céramique ancienne..............................P9
II.2.2 : le mode de fonctionnement de la
méthode
Raman................................................................................................P9
CHAPITRE III : L'APPORT DES TECHNIQUES SCIENTIFIQUES
EN CONTEXTE
ARCHEOLOGIQUE.................................................................................P10
INTRODUCTION.
III.1 : LES TECHNIQUES ANALYTIQUES EMPLOYEES EN
ARCHEOMETRIE.................................................................................P10
III.1.1 : les méthodes
d'examens et
d'analyses.................................................................................................................................P10-P11
III.1.2 : les METHODES DE
DATATION.........................................................................................P12
III.2 : L'ARCHEOMETRIE ET PROSPECTION DES SITES
ARCHEOLOGIQUES........................................................................P13-P14
CHAPITRE IV : LES LIMITES DE
L'ARCHEOMETRIE..............................................................................P.15
IV .1 : CAS DE L'ETUDE DES OBJETS
ARCHEOLOGIQUES : LES DIFFICULTES DE L'INTERPRETATION DES DONNEES DES
ANALYSES
PHISICO-CHIMIQUES...........................................................................P15
Conclusion
générale............................................................................................P.16
Bibliographie.................................................................................P17-P18
INTRODUCTION GÉNÉRALE
I : DEFINITIONS
I.1 : L'ARCHÉOMÉTRIE
Par définition, l'archéométrie
désigne d'une manière générale, toutes les
recherches visant à appliquer des techniques scientifiques au domaine
archeologique.une telle application fournit des données objectives aptes
à déterminer la localisation et l'étendue des gisements a
faciliter la datation des occupations, la provenance des mobiliers, la
compréhension des technologies anciennes et l'environnement des sites.il
s'agit donc d'une mesure du passé à travers l'ensemble des
disciplines qui aboutissent à des mesures exactes des vestiges. Elle se
fonde essentiellement sur les sciences dures appelées encore sciences
exactes.
I.2 : LES SCIENCES EXACTES
Selon le petit robert, nous entendons par sciences exactes,
celles qui sont constituées par des propositions exactes. Le
dictionnaire universel francophone renchéris que ces sciences sont
fondées essentiellement sur le calcul, l'observation
mathématique, physique et chimique, etc. Pour le présent
travail, nous nous intéresserons aux deux dernières composantes
des sciences exactes connues sous l'appellation sciences dures en contexte
archéologique.
I.2.1 : LA PHYSIQUE
Le dictionnaire français définit la science
physique comme une science qui a pour objet l'étude des
propriétés des corps et de leur changement d'état et de
mouvement sans modification de leur nature. Dans le cas précis, en ce
qui nous concerne dans l'étude de cette science, c'est probablement
dans l'instrumentation que l'impact de la physique a sur
l'archéologie ; car une connaissance de la physique aide au bon
usage de toute une gamme d'appareils, de la lampe LED (diodes électro-
luminescente) utilisée pour lire les gravures et peintures dans les
grottes , aux scanners des méthodes électromagnétiques a
la granulométrie en passant par le microscope optique qui consiste
à déterminer le moindre détails d'un vestige
matériel donné.
I.2.2 : LA CHIMIE.
Quant à elle, c'est une science de la constitution des
divers corps de leur transformation et de leurs propriétés. Elle
interviendra dans notre étude dans le cadre de la chimie
céramique.
I.3 : L'ARCHEOLOGIE.
L'archéologie est une discipline scientifique dont
l'objectif est d'étudier et de reconstituer l'histoire de
l'humanité depuis la préhistoire jusqu'à l'époque
contemporaine et cela a travers l'ensemble des vestiges matériels ayant
subsiste et qu'il est parfois nécessaire de mettre au jour ( objets,
outils, ossements, poteries, armes, peinture, bâtiments, empreintes,
vêtements...) par ailleurs, elle est une discipline pluridisciplinaire,
de ce point de vue si les archeosciences relèvent par essence des
sciences humaines, elles font aussi appel à une panoplie de
méthodes venant des sciences dures notamment dans le domaine des
datations.
I I : LA PROBLÉMATIQUE :
PARTICULARITÉ ET INTÉRÊT DU THÈME
L'archéologie a pour objectif d'interpréter le
plus fidèlement possible le passé. Cependant l'important
aujourd'hui n'est plus seulement d'aboutir à une chronologie d'un site.
La reconstitution époque par époque, du quotidien des hommes
ayant vécus sur ce site ainsi que de leurs activités semble
être devenue une nouvelle priorité. L'affirmation de ces nouvelles
visées a permis le développement de nouvelles méthodes et
la collaboration avec des laboratoires et des chercheurs (physiciens,
chimistes, mathématiciens géologues et biologistes...) de cette
relation est née l'archéométrie. L'objectif du
présent travail consistera à élaborer les apports mais
aussi les limites de l'application de ces sciences physico-chimiques à
des questions purement archéologiques que sont les vestiges
matériels.
Dès lors en quoi ces sciences dures peuvent-elles
contribuées à la connaissance de l'étude
archéologique ? En d'autre terme quel est l'impact de l'application
des sciences dures en contexte archéologique ? Quelles peuvent
être leurs apports à la connaissance du domaine
archéologique ?et enfin en quoi ces disciplines peuvent-elles
constituer un frein pour l'épanouissement de l'archéologie ?
Permettent-elles toujours de valider les hypothèses ?
Pour nous résumer, pourquoi les archéologues
ont-ils besoin des sciences exactes ou dites dures : c'est la raison
d'être de l'archéométrie.
III : LA MÉTHODOLOGIE.
Nous avons travaillé à partir de trois
catégories de sources : les sources écrites, les sources
orales essentiellement fondées sur les échanges avec certains
enseignants-chercheurs et étudiant de 1(*)l'UFR/SEA et enfin les sources relevant de l'outil
informatique. La première source a été de loin plus utile
pour répondre aux problèmes que nous nous sommes posés.
Elle comprend en substance les documents de la bibliothèque de
l'UFR/SEA, la bibliothèque centrale, la bibliothèque du
département d'histoire, les centres de recherches comme2(*) l'IRD et le centre
culturel français. Quand aux sources orales, ce fut surtout des
entretiens avec le professeur Guel Boubié enseignant -chercheur en
chimie a l'UFR /SEA, certains étudiants du troisième cycle
en physique-chimie mais aussi du département d'histoire et
archéologie comme le doctorant Bertrand some .et en dernier ressort
l'internet considéré comme un outil incontournable pour la
recherche de notre période, l'essentiel de ces recherches fut
réalisées sous les divers conseils pratiques et enseignements
de nos enseignants du laboratoire d'histoire de l'art et d'archéologie
notamment les professeurs Elisée Coulibaly et Lassina Koté.
Toutefois nous avons rencontré des obstacles. En revanche, toutes les
difficultés pour accéder aux différentes sources pour
réaliser l'information archéologique ont forcement introduit des
limites à nos objectifs.
RÉSULTAT DES RECHERCHES
CHAPITRE I : DE L'ARCHEOLOGIE A L'
ARCHEOMETRIQUE.
INTRODUCTION
L'archéologue dans ses investigations fait souvent appel
à des instruments plus spécialisés et compétences
d'où l'apport de techniques de laboratoire, de ce point de vue, si
l'essentiel de l'analyse des restes matériels revient à
l'archéologue, l'observation, la description et l'interprétation
des résultats gagneraient énormément avec les informations
fournis par des
Disciplines dites sciences exactes, grâce à ses
techniques de mesures précises : c'est ce que nous appelons
l'étude archéométrique. Alors quels sont les objectifs de
l'archéométrie ? Et quels en sont ses méthodes
d'étude sur le matériel archéologique ?
I : LES OBJECTIFS DE
L'ARCHÉOMÉTRIE.
Elle a pour objectif de déterminer l'origine, la datation
et la technologie des matériaux retrouvées au cours des
fouilles.de ce point de vue. Elle consistera alors à étudier
toutes sortes de matériaux en général lies aux
matériels archéologiques.les matériaux
étudiés posent des questions qui fixent les objectifs d'analyses
et des problématiques à savoir :
La fabrication (qui ? Quand ? Comment ? Ou)
La diffusion(les échanges et les motivations)
L'usage (la fonction ?)
Enfin la société a travers le cadre
économique, politique et social... l'ensemble des questions aboutissent
à la reconstitution dans une certaine mesure des systèmes
culturels a partir des informations souvent incomplètes et
biaisées.
L'archéométrie va donc accompagner
l'archéologue à chaque étape de l'investigation
archéologique, depuis la collecte des données sur le terrain
jusqu'à leurs analyses en laboratoire et leurs interprétations en
termes scientifiques.
La démarche scientifique s'effectue suivant des
échelles d'analyses de plus en plus petites ; c'est-à-dire
l'étude commence pour une observation macroscopique a l'oeil nu pour
des ordres de grandeurs, puis pénètre progressivement dans
l'infiniment petit grâce a des outils adaptes tels que les microscopes
(classique, électronique balayage) et autre qui permettent des
études microscopiques telles que les analyses
élémentaires, cristallines ou moléculaire. Ces recherches
ont lieu en laboratoire et recouvre un champ d'investigation
pluridisciplinaire. ARCH
II : LES ANALYSES DES MATERIAUX ARCHEOLOGIQUES OU
ARCHEO-MATERIAUX : (CERAMIQUE, FER, ARGILE, BOIS ET MATERIELS
LITHIQUE)
II.1 : LE TRAITEMENT DES ECHANTILLONS EN
LABORATOIRE.
On fait appel aux méthodes d'analyses
physico-chimique en fonction des objets à étudier : quelques
exemples précis par types d'objet archéologiques.
-les métaux
-la céramique
-les matières organiques.
Que ce soit un tesson de céramique, un alliage
métallique ou encore une roche, l'étape du laboratoire a pour but
d'établir « la carte d'identité » du
vestige.
LA CÉRAMIQUE : UN EXEMPLE
D'ANALYSE.
L'objet le plus fréquemment trouve sur les sites
archéologiques est le tesson de ceramique.la présence de ces
tessons amène l'archéologue à se poser plusieurs
questions : quelle est leur provenance ? Quelle technique a
été employée pour leur confection ?quelle
était leur utilité ? Leur fonction ? Ou encore de quand
datent-elles ? Seules des recherches en laboratoire fournissent des
réponses à ce type d'interrogation.
Alors la démarche scientifique nécessite plusieurs
étapes d'analyses. Pour ce qui est de cette démarche
scientifique, nous avons tout d'abord: l'étude pétrologique,
ensuite l'étude des propriétés physiques et enfin
l'étude biochimique et chimique.
II.1.1 :L'ETUDE PETROLOGIQUE
L'échantillon va tout d'abord être soumis a des
études pétrologiques dans l'objectif de caractériser le
matériel argileux employé pour façonner la
céramique(lieu d'extraction de l'argile et lieu de fabrication) partant
du principe que les céramiques peuvent être assimilées a
des roches d'origine sédimentaires ,les chercheurs emploient les
mêmes techniques d'analyses utilisées en géologie pour
étudier de telle roches ; c'est le cas de la description
macroscopique associée a une observation a la loupe binoculaire mais
aussi des analyses chimiques a travers( la fluorescence-x, l'absorption
atomique, la spectroscopie d'émission atomique...) qui permettent
d'avoir accès a la composition chimique chimique de la céramique.
Celle-ci étant connue, l'origine de la fabrication peut être
déterminée, car les ateliers de potier et les éventuelles
matières premières disponibles dans leur environnement peuvent
être caractérisés par leurs compositions chimiques ;
elles constituent leurs empreintes digitales. Nous avons enfin la
caractérisation minéralogique (la diffractométrie des
rayons x, l'analyse en lame mince) qui repose sur l'étude des
minéraux ou les composants minéralogiques du tesson.ces
minéraux sont constitutifs du dégraissant (naturel ou ajoute) et
de la phase argileuse. La connaissance de ces données permet encore une
fois de déterminer l'atelier de production a condition que celui-ci
utilise un matériel qui provienne d'une formation géologique a
signature spécifique. Cette première série d'analyse
permet de répondre aux questions concernant la provenance.
II.1.2 :L'ETUDE DES PROPRIETES PHYSIQUES.
Cette étude offre des solutions aux problèmes lies
aux techniques de fabrication, et notamment celui des conditions de cuisson
.ainsi l'échantillon va subir une nouvelle série d'analyse :
à savoir ; l'étude de sa perméabilité en
étudiant l'arrangement complexe de grains, matériels vitreux et
pore constitutifs du tesson. Apres l'étude de la
perméabilité, nous avons l'étude de la résistance
de la céramique a travers des contraintes telles que le rayage et
l'écrasement. Celle-ci est dépendante du traitement des surfaces
et des conditions de cuisson. Enfin l'analyse des propriétés
thermiques nous renseigne sur la cuisson de l'argile et l'utilisation de la
céramique a haute température.
II.1.3 : LES ETUDES BIOCHIMIQUES ET CHIMIQUES
Une troisième série d'analyse va permettre de
définir la fonction originelle du tesson échantillon. L'argile
est choisie et la céramique façonnée en fonction de
l'utilité qu'on en aura, même si une céramique peut avoir
plusieurs fonctions (stockage, cuisine, transport).
Des indices de ces fonctions peuvent se trouver dans la
détermination des résidus organiques visible sur une
céramique ou inclus dans les pores. Il s'agit dans ce cas d'analyses
biochimique et chimique.
Après ces différentes analyses, les objets ainsi
étudiés acquièrent alors un nouveau statut : celui de
document pouvant être lu comme on lirait un texte ancien. Et finalement
l'échantillon ne recèle plus un grand mystère.
II.2 : L'APPORT DES DIFFERENTES ETUDES SUR LE MATERIEL
ARCHEOLOGIQUE.
Les expérimentations entreprises permettent
d'améliorer notre connaissance dans l'étude du matériel
archéologique en offrant plusieurs avantages :
- elles permettent l'obtention des résultats
rapidement.
Les caractéristiques pétrographiques et
physiques de tous les échantillons sont déterminées, ce
qui permet de les corréler avec leur comportement archéologique
connaissant a la fois les caractéristiques des vestiges et les
conditions expérimentales auxquelles elles ont été
soumises, il est possible de définir leurs processus
d'évolution. En revanche, l'exploitation des résultats issus de
ces analyses offre un apport considérable à la connaissance du
matériel archéologique.
CONCLUSION
Les expérimentations sont et resteront un des outils
capables de faire progresser notre connaissance archéologique. Mais
elles ne pourront en aucun cas réduire ou même remplacer les
observations de terrain qui en seront toujours le point de départ. En
outre des collaborations de plus en plus étroites avec des
informaticiens, statisticiens, physicien et chimistes... seront
nécessaires, car les problèmes spécifiques posés
par chaque expérimentation ne pourront être valablement
abordés que par des spécialistes. Cependant au niveau de
l'expérimentation elle-même subsisteront toujours les obstacles
que constitue le cout élevé de l'équipement et
l'importance des travaux de laboratoire qu'elle nécessite.
CHAPITRE II: LA CHIMIE CERAMIQUE
INTRODUCTION
La dernière révolution de l'archéologie
date des années 1960 du siècle dernier. Ces changements
étaient des applications nouvelles des sciences dures à
l'archéologie. Il s'agit entre autre des études de pates
céramique par pétrographie, analyses chimique ou de leur datation
par le carbone14 entre autres.
II.1 : LA PLURIDISCIPLINARITE DES APPROCHES DANS
L'ETUDE DES TECHNIQUES CERAMIQUES.
II.1.1 : LA CERAMOLOGIE.
La céramologie qui s'attache à étudier les
objets en céramique (poterie, tuile) comprend l'étude des
techniques de fabrication (façonnage, traitement de cuisson),
l'étude de leur forme et celle des motifs décoratifs, sciences
annexe à l'archéologie. Elle vise également à
fonder les bases de la datation des céramiques en vue d'en
établir une chronologie relative. La céramologie contribue donc
à l'analyse chimique des matériaux utilisés dont l'argile
et les dégraissants à définir l'origine
géographique des céramiques, c'est-à-dire l'étendue
des aires culturelles et des courants d'échanges relatifs.
C'est donc une discipline indispensable à
l'archéologie moderne. Elle permet aussi de définir des
cultures, leur évolution dans le temps et dans l'espace. C'est une
discipline qui comporte plusieurs parties.
- L'analyse morphologique qui prend en compte les décors
qui sont triés en fonction des formes des supports.
- L'analyse technologique ; elle tient compte d'observation
macroscopique et microscopique.
- Ces observations permettent d'établir des classements
par types de pates, de distinguer des techniques de montage et de dissocier
les provenances locales.
Plusieurs disciplines sont mises à contribution lors
d'une étude céramologique.
-La géologie et la chimie: l'observation des lames minces
des tessons ainsi que leur composition chimique permettent d'une part de
distinguer les différents types d'argiles employés dans la
fabrication et d'autre part de reconnaitre les provenances de celle-ci. Ils
dévient possible de présenter l'origine des réseaux
d'échanges à travers le territoire entre les différents
groupes et permet également d'entrevoir l'évolution de ces
échanges.
Enfin, on peut également évoquer l'importance des
céramiques au sein du groupe (céramique de luxe ou
céramique domestique utilisée au quotidien)
II.2 : l'ETUDE DES TECHNIQUES CERAMIQUES PAR LE
BIAS DES METHODES MODERNE DE LA PHYSICOCHIMIQUE.
II.1.1 : LE SPECTRE RAMAN APPLIQUE A LA CERAMIQUE
ANCIENNE.
De nos jours, l'étude céramique en contexte
archéologique est de plus en plus soumise à des techniques ou
des approches particulièrement originales et novatrices.
En effet, le développement actuel des méthodes
d'analyses physiques et chimiques offrent de nouveaux outils capables de
délivrer des conclusions objectives : c'est le cas du spectre
Raman.
II.2.2 : LE MODE DE FONCTIONNEMENT DU SPECTRE
RAMAN.
Les propriétés du spectre raman sont
utilisées pour analyser les céramiques anciennes. Ces techniques
ont été appliquées à l'étude des
céramiques utilisées dans l'électronique. De ce fait, de
nombreuses informations sur les techniques de mise en oeuvre restent inscrites
dans la microstructure des céramiques. Leurs études et leurs
compréhensions peuvent nous renseigner sur ces procédés
et plus généralement sur le niveau de connaissances de ceux qui
les utilisèrent. La technique du spectre raman permet aussi la
reconnaissance des phases vitreuses.
Pour terminer nos propos, nous pouvons affirmer que l'analyse
Raman offre de remarquables possibilités ; non seulement pour la
reconnaissance de la nature des pates mais aussi leurs compositions (par
exemple : porcelaines dures, tendres, faïences) et enfin la nature
des pigments utilisés (oxyde de fer, pourpre...). L'efficacité de
la méthode sera plus grande que la connaissance des signatures
spectrales caractéristiques progressera
CHAPITRE III : UN APERCU DES APPORTS DE
L'ARCHEOMETRIE DANS LES ETUDES ARCHEOLOGIQUES
INTRODUCTION
Lorsque l'archéologue découvre un artefact, il
commence généralement son investigation au niveau purement
archéologique ; en enregistrant la couche dans laquelle
l'échantillon a été trouvé, évalue ses
dimensions et en décrit la forme etc. Les données ainsi obtenues
seront alors étudiées sur le plan de la stratigraphie et de la
typologie. Il en résultera des informations archéologiques
importantes quand à l'ancienneté et à l'origine du
vestige. Mais dans la plupart des cas, il se trouve dans l'incapacité
d'obtenir les données qui apporteraient une réponse à ses
questions et l'aideraient à établir ses conclusions
souhaitables. Alors pour ne pas être aveugle aux traces
archéologiques, il fait recourt a d'autres compétences
scientifiques qui sont censées lui fournir des informations requises sur
les différents paramètres qui gravitent autour de l'objet.
Les paragraphes qui suivent montrerons en quoi les techniques
analytiques employées en archéométrie et celle
utilisées dans la prospection constituent un atout dans la
reconnaissance du matériel archéologique ?
III.1 : LES TECHNIQUES ANALYTIQUES EMPLOYEES EN
ARCHEOMETRIE.
III.1.1 : LES METHODES D'EXAMEN ET D'ANALYSE.
De nos jours, l'étude des artefacts est rendue possible
par la mise en oeuvre des techniques particulièrement originales et
novatrices. Ce sont :
-LA RADIOGRAPHIE
Elle est très utile dans l'examen des oeuvres
d'art ; car permettant de déceler la présence des corps
étrangers à l'intérieur d'un artefact comme par exemple la
momie encore enveloppée de ces bandelettes, ou celle d'incrustation
décorative sous les couches de baumes. Alors, de tels renseignements
permettent de déterminer la technique à suivre lors de
l'enlèvement des bandelettes ; ils sont précieux pour la
conservation des artefacts métalliques et servent au cours des
études scientifiques et archéologiques.
-LA SPECTROPHOTOMÉTRIE.
Cette technique a été utilisée pour
l'analyse des vestiges anciens teks que les bronzes, la céramique, le
mortier et les colorants etc.
Divers facteurs rendent la spectrophotométrie
particulièrement avantageuse par rapport à d'autres
méthodes d'analyses des vestiges .elle présente une
sensibilité suffisante. Parallèlement, elle permet
d'évaluer des proportions élevées de la plupart des
éléments. En outre, tous les éléments
présents dans l'échantillon peuvent être
décelés en enregistrant les raies spectrales sur une plaque
photographique au cour d'une même émission. Il en résulte
un document auquel il est possible de se référer, par
exemple <<l'analyse spectrographique de tous les bronzes
nigérians naturalistes d'Ife a montré que ces objet ne sont pas
en bronze mais en laiton. >> Selon hall e.t. ,1970 pp.135-141 et
Willette f. ,1974 pp81-83.
-L'ANALYSE PAR ABSORPTION
ATOMIQUE.
Cette méthode convient parfaitement aux
échantillons de matières inorganiques (métaux, alliage,
verre...). En archéométrie, elle présente les avantages
suivants : un degré élevé d'exactitude (environ 1%
d'erreur) peut être atteint en utilisant des échantillons de 5
à 10 milligrammes ; il est possible de situer sur un même
spécimen des éléments majeurs et mineurs ou simplement des
traces ; enfin, cette technique est un usage courant. Les comparaisons
entre les résultats de différents laboratoire en sont
facilitées les causes éventuelles d'erreurs expérimentales
sont plus aisément contrôlables pour reprendre werner a.e.a, 1970,
pp 179-185.
-LA FLUORESCENCE DES RAYONS X.
L'excitation d'un spécimen au moyen des rayons x est une
méthode d'analyse fort utile. Le principe est le suivant :
Le bombardement d'un atome par des rayons à haute
fréquences permet d'arracher un électron en provenance d'une
orbite externe.
La force de pénétration des rayons x étant
limitée. Cette technique n'est utilisable que pour la surface des
objets ; elle n'est donc applicable qu'à l'analyse de vestiges
inorganiques tels que le verre, la faïence la poterie et la plupart des
pierres.
-LA TECHNIQUE DU SPECTRE RAMAN
Elle analyse les céramiques anciennes de ce point de vue,
leur étude et leur compréhension donnent des informations sur les
procédés et plus généralement sur le niveau des
connaissances de ceux qui les utilisaient. En outre cette technique permet la
reconnaissance des phases vitreuses en technologie céramique à
travers les glaçures. Mais surtout, elle permet d'analyser les
matériaux à distance sans toucher à l'objet.
-L'ANALYSE CHIMIQUE NORMALE EN MILIEU AQUEUX.
Cette technique est indispensable en archéologie à
l'étude de la substance d'un artefact de qu'au choix du meilleur mode de
conservation. Elle est utilisée pour l'analyse qualitative et
quantitative des mortiers, plâtres, vestiges corrodés, artefact
métalliques, débris de nourritures et produits analogues.
III.1.2 : LES METHODES DE DATATIONS
Différentes techniques scientifiques permettent
d'effectuer la datation des objets anciens dont voici les principales :
-LA DATATION AU CARBONE 14 OU
RADIOCARBONE.
Cette méthodes demeure l'une des méthodes
essentielles en archéologie, car depuis sa découverte et les
toutes premières mesures faites en1949 et1950, la méthode de
datation par le carbone 14 à suscité un grand
intérêt dans le domaine de l'archéologie. Cette
méthode a permis de fournir des milliers de dates et de fixer ainsi
toute la chronologie de la préhistoire et de l'histoire de l'homme
moderne. Ses applications sont multiples, le présent paragraphe nous
fournit quelques exemples pertinents des études et des résultats
auxquels cette méthode a abouti ; moyen de datation mais aussi
instrument d'identification d'une oeuvre d'art, le carbone 14 demeure
aujourd'hui un moyen d'investigation incontournable.
-PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU C14
Lorsque les rayons cosmiques frappent les atomes de l'air dans
les hautes couches atmosphériques, ils les désintègrent en
fragment minuscules au nombre desquels se trouve le neutron. Les neutrons
produits bombardent l'atome dont l'atmosphère est le plus riche, l'azote
nouvellement formé est radioactif ; il se combine avec
l'oxygène de l'air et se mélange avec du dioxyde de carbone
ordinaire. Ce carbone 14 pénètre dans les végétaux
avec les éléments de carbone ordinaire, formant ainsi leur tissu
suivant le processus de la photosynthèse. Dès lors que les
animaux se nourrissent des plantes. De ce point de vue, tout l'ensemble du
monde animal et végétal devient légèrement
radioactif.
A la mort, la matière organique ancienne est censée
avoir possédé la même radioactivité que la
matière organique vivant présente. Mais après la mort,
survient l'isolation, autrement dit, tout apport ou échange de
radiocarbone est interrompu et le C14 commence à se dégrader. Si
après l'avoir mesurée, on compare la radioactivité du
spécimen celle d'un échantillon de jadis avec celle d'un
échantillon témoin moderne, il sera possible en tenant compte de
la longévité du C14 de calculer l'âge du spécimen
ancien en résolvant l'équation relative ou déclin de la
radioactivité. L'on ne retiendra que la longévité du C14
(la durée de la désintégration de la moitié du
corps radioactif est évaluée à -5568 ans. L'avantage de
cette technique est qu'il est applicable à une magnitude de
matières organique comme (le bois, le charbon, l'os, le tissus, les
végétaux, aliments...)
-LA DATATION PAR THERMOLUMINESCENCE
La thermoluminescence est l'émission de lumière qui
se produit du chauffage intense d'une substance donnée et résulte
d'une libération de l'énergie accumulée sous forme de
neutrons emprisonnés dans la matière chauffée.
CHAMP D'APPLICATION
Il convient de savoir que toute céramique ou porcelaine
contient de faibles proportions de composants radioactifs( l'uranium, le
thorium et le potassium).En outre, le sol proche de l'endroit ou ont
été découvertes les céramiques peut contenir les
impuretés ;des rayons cosmiques ont pu le pénétrer et
émettre des radiations qui bombarde les matières cristallines
telles que le quartz dans la poterie. L'ionisation qui en résulte
produit des électrons qui peuvent devenir prisonniers de la structure
cristalline et lorsque l'on chauffe l'échantillon de céramique,
ils disparaissent en libérant l'excès d'énergie sous forme
de photons. L'intensité de lumière, la thermoluminescence
dépendra directement de l'âge de la poterie. La mensuration des
éléments d'uranium et de potassium contenus dans le fragment de
poterie et le sol avoisinant permet de calculer l'intensité des
radiations qu'il à reçues chaque année
III.2 : L'ARCHEOMETRIE ET PROSPECTION DES SITES
ARCHEOLOGIQUES.
Le but essentiel de l'emploi de techniques scientifiques dans la
prospection archéologique est la recherche de l'information sur les
sites archéologiques ensevelis. Ces méthodes scientifiques font
appel à un nombre considérable de technique. Tout d'abord, il est
intéressant de savoir que certaines techniques physiques
prédominent particulièrement sur le terrain. La
géophysique est par exemple très utile pour comprendre la
distribution spatiale d'un site avec un gain considérable de temps.
Cette technique est appuyée par le système d'information et
géographique(SIG) qui de nos jours trouve un écho favorable chez
les archéologues. Alors combinés avec les données du
télépositionnement(GPS) ainsi qu'avec les données
topographiques, ils permettent notamment de spatialiser l'information
archéologique à différentes échelles et aboutissent
ainsi à la création de nombreuses cartes thématiques. Les
applications archéologiques les plus courantes sont alors l'analyse des
distances (exemple : la cartographie des sites archéologiques dans
le logiciel). L'analyse des provenances des matériaux, la reconstitution
des paysages environnementaux.
Enfin, il existe des techniques moins développées,
mais qui pourraient à court terme attirer l'attention des
archéologues. Un exemple de ces techniques en devenir est le
pénétromètre dynamique de type PANDA. Cet outil permet de
déterminer la compacité des couches traversées et de
modéliser les hétérogénéités des
sols. L'un des premiers objectifs archéologues consiste alors à
distinguer le dépôt archéologique du toit des alluvillons
constitutifs du sol géologique.
Alors comment fonctionne le dispositif ?
Deux principaux objectifs sont mis en exergue par les
utilisateurs de cet instrument sur le terrain.
Le premier consiste à réaliser un maillage afin de
modéliser l'épaisseur du dépôt
archéologique.
Le second est la caractérisation du sol traversé
par le pénétromètre par la mise en place d'une
échelle d'interprétation liant les données
archéologiques aux données géotechniques. Ainsi cette
échelle liée à la résistance des différentes
couches archéologiques est censé reflété le taux
d'activité d'un sol archéologique. Il est utilisé sur le
terrain archéologique dans le cadre de l'archéologie
préventive.
CHAPITRE IV : LES LIMITES DE L'ARCHEOMETRIE
IV.1 : CAS DE L'ETUDE DES OBJETS
ARCHEOLOGIQUES : LES DIFFICULTES DE L'INTERPRETATION DES DONNEES DES
ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES.
L'interdisciplinarité dans la recherche
archéologique constitue un thème à la mode. S'il est vrai
que l'archéologie liée aux sciences exactes s'est engagée
dans quatre(04) voies principales : la prospection, la datation,
l'analyse des matériaux et le traitement des données. Leur
application est rendue difficile par la disparité des démarches
méthodologiques particulières des disciplines concernées.
La présentation même des résultats de la recherche s'en
ressent.
En revanche, l'archéologue se voit dépendant des
autres sciences à savoir les sciences dures. En outre, du point de vue
du matériel archéologique, lui-même renferme un certain
nombre de problèmes tels ( le manque de laboratoire suffisamment
équipé sur place pour l'étude des échantillons ,
le transfert des vestige dans les laboratoires étrangers pour
l'analyse des vestiges peut courir des risques de falsifications des dates.)
.aussi note t-on le problème même relative a la formation de
l'étudiant.
Dès lors, s'il est incontestable que les sciences dures
constituent d'un apport considérable à la reconnaissance du
matériel archéologique et donc tenue pour inséparable
dans le métier de l'archéologue, il serait intéressant que
ces sciences dures à travers quelques notions de connaissances soient
introduites dans le programme en archéologie pour une formation
parfaite
Abondant dans le même sens, nous pouvons dire avec Marc
Bloch que << il est de bon ton que l'historien possède au moins
une teinture des principales techniques de son métier... la liste des
disciplines auxiliaires que nous proposons à nos débutants est
beaucoup trop courte, il faudra leurs ajouter l'apprentissage de
l'épigraphie, la biologie , la statistique, la géographie,
l'économie, la linguistique...>>. Ce qui gagnerait à
pallier les limites de l'étudiant archéologue et partant
amélioré l'état des connaissances dans le domaine. Cela
passe aussi par un laboratoire équipé avec la technologie du
moment.
CONCLUSION GENERALE
Au terme de notre étude, il ressort que les sciences
dures en occurrences les sciences physicochimiques constituent un apport
considérable dans l'étude du matériel
archéologique.ces sciences dites dures ont été mises
à contribution dans l'identification des artefacts en contexte
archéologique et de ce point de vue, elle à
considérablement améliorer la connaissance dans le domaine de
l'archéologie.
Dès lors, l'archéométrie liée aux
sciences exactes s'est engagée dans quatre voies principales ; la
prospection, la datation, l'analyse des matériaux et le traitement des
données. Ces divers types de recherche reposent sur la collaboration
idéale, l'archéologue définit une problématique en
liaison avec ces sciences auxiliaires et selon les possibilités
techniques, un programme de mesure est arrêté ; après
sa réalisation, l'exploitation des résultats est effectuée
conjointement.
Toutefois, il n'en demeure pas moins que l'application des
sciences physicochimiques en contexte archéologique connaisse des
limites malgré leurs apports notables, il s'agit entre autre des
problèmes rencontres dans le cadre de la prospection
archéologique mais aussi dans le domaine de l'étude des objets
archéologiques relatives aux difficultés de
l'interprétation des données des analyses physico-chimiques.
BIBLIOGRAPHIE
THESES , MEMOIRES ET OUVRAGES GENERAUX
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prospection géophysique appliquée à la reconnaissance
archéologique, Dijon.
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FRANÇOIS DJINDJAN : <<
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ZERBO, JOSEPH; histoire
générale de l'Afrique, volume 1 ; méthodologie et
préhistoire africaine
ROUESSAC, F ; analyse
chimique, méthodes et techniques instrumentales moderne, Masson
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des méthodes de laboratoire à l'étude du matériel
archéologique in : compte rendus des séances de
l'académie des inscriptions et belles lettre, 83è année,
1939.
NOTE DE COURS :PROFESSEURS : LASSINA KOTE, KARFA
TRAORE
REVUES ET ARTICLES
ARCHEOLOGIA no 253 :
archéométrie ; les sciences appliquées à
l'archéologie.
ARCHEOLOGIA no 401 de juin
2003
ARCHEOLOGIA no 395 de
décembre 2002 : << céramique : les nouvelles
analyses scientifiques>>
ARCHEOLOGIA no 306 de septembre
2005 ; le carbone 14 et ses apports à l'archéologie.
BREYSSE ET AL ; 2002, <<
le pénétromètre et
l'hétérogénéité des sols
archéologiques urbain >> in revue française de
géotechnique, 100p
LANGOUET (L) ET GIOT(P) ;
1992, la datation du passé (la mesure du temps en archéologie),
supplément a la revue archéologique.
WEBGRAPHIE
www.association pour l'avancement
des sciences appliquées à l'archéologie.
www.centre
européen d'archéométrie
.
*
1 : UFR/SEA : Unité de
Formation et de Recherche en science Exacte et Appliquée.
*
2 : L'IRD ; Institut de Recherche
pour le Développement.
