Les teneurs en cuivre sont dosées par gravimétrie, les autres éléments déterminés par spectro-gra- phie ~

Nos connaissances reposent sur l'étude di­recte des mines (cf. infra) et sur celle des objets (broyeurs) percuteurs de taille et de poids variés (de 250 gr à 14 300 gr pour les extrêmes) tirés „du déblais siliceux du filon exploité" (Espérou etal. 1992), des dolomies de l'encaissant, mais aussi des filons de quartz mis en relief par l'éro­sion (Roussignole, Roques Blanches). Cette ré­cupération des dolomies silicifiées, éclatées par choc, donnant des blocs plus ou moins cubiques ou sphéroïdaux, élevés au rang de percuteurs en remplacement d'un broyeur hors d'usage, est aussi pratique que fonctionnelle. La matière étant épuisée en même temps que le minerai, cette technique est d'autant plus rationnelle qu'elle permettait de surcroît de tirer parti du stérile, rapidement encombrant dans ces ex­cavations exiguës. Sur Vallarade, où en l'état actuel des connaissances les dykes de quartz n'apparaissent pas, les très nombreux broyeurs en quartz qui parsèment le sol (infra), peuvent avoir été récoltés voire préparés dans les filons peu minéralisés du Bioum et de Roques Blan­ches.

Un essai de typologie consacré aux broyeurs (Espérou et al. 1992) a permis de conclure que ces outils généralement à surface d'utilisation double ou multiple, ressortaient principale­ment de deux formes-fonctions. Les broyeurs sub-sphéroïdaux (fig. 3, 1) représentent 43% des pièces et les ..coins", beaucoup moins nom­breux, porteurs d'un tranchant ou d'une poin­te. Il existe des objets intermédiaires, de type pic, mais aussi des objets de petite taille, peut être des objets de finition. Il n'est pas facile de mettre en exergue les techniques de dépilage des exploitations préhistoriques. En particulier la crémation des parois minéralisées par des feux destinés à ameublir la roche préalablement à l'abattage au broyeur (relatée au Mitterberg, Tvlecote, 1987) laisse peu de traces et son uti­lisation et n'est pas prouvée. Peut-on invoquer cette technique pour les niches sphéroïdales aux parois lisses bien exprimées sur le front de carrière de Pioch Farrus IV?

II. Essai de quantification de l'exploitation miniere-metallurgique chalcolithique

L'énumération des gisements reconnus à ce jour (fig. 1) montre la densité de l'exploitation chalcolithique de Cabrieres. On compte au mi­nimum :

- Cinq à six entrées de mines, une aire po­tentielle de traitement à la Roussignole où 265 broyeurs ont été dénombrés (Espérou et al. 1992).

- Le secteur de Pioch Farrus concentre une dizaine de sites miniers, avec les sites exception­nels de Pioch Farrus I et IV (fig. 4), et la mine de La Vierge. Le décompte typologique y a re­censé 185 broyeurs (Espérou et al. 1992). Les secteurs ayant fourni des galets à cupules, aires de traitement ou habitats, sont particulièrement bien représentés. En effet au delà des 4 fosses de Roque Fenestre (Ambert etal. 1984 ; Espérou, 1993), plus d'une demi douzaine de points ont donné soit des galets à cupules, comme Pioch Farrus 438 (Ambert 1990), soit des vestiges chalcolithiques avec des déblais miniers et mé­tallurgiques (Espérou etal. 1995);

- Le secteur de Vallarade, a fourni de très nombreux broyeurs (369 y ont été décomptés) et plus d'une quinzaine de sites miniers, chalco­lithiques et protohistoriques.

Les lignes qui précèdent soulignent que les galets à cupules (fig. 3 n° 2, 4, 6) comme les broyeurs (fig. 3 n° 1, 3) sont représentatifs de l'exploitation métallurgique préhistorique. Néanmoins les galets à cupules sont clairement liés à la métallurgie. En effet, la plupart des si­tes qui en augmentent la liste fournissent des traces de métallurgie précoce (cf. région de Villefranche de Rouergue, inédit com. orale L.Carrozza). Une recensión récente (Ambert 1992) associe ceux d'Ouveillan et du Roc d'en Gabi (Carcassonne) en contexte vérazien, à ceux du district de Cabrieres (Pitrous, Les Figuières, Pioch Farrus 438, celui plus périphérique des Tribes à Bassan). La plupart des sites réperto­riés supra dans le district de Cabrieres au titre des aires de métallurgiste (une dizaine au total) en ont fourni un ou plusieurs exemplaires, alors que sur les fosses de Roque-Fenestre (Espérou. 1993), vingt-huit de ces objets ont été trouvés.

Les premiers résultats ont été récemment développés (Happ et al. 1994). Ces recherches réalisées à l'Archéodrome de Beaune ont porté

sur des minerais découverts dans des sites pré­historiques, minerais qui ont été fondus suivant des techniques et avec des instruments dont les fouilles archéologiques chalcolithiques ont ré­vélé des vestiges probants. Les minerais utilisés, puis après fusion, les scories et les globules de cuivre obtenus ont fait l'objet d'analyses par spectrographie d'émission au laboratoire de Rennes afin d'être comparés avec les minerais de cuivre répertoriés dans le district de Cabrie­res et avec les scories et globules mises au jour à Roque Fenestre.

La métallurgie employée pour la réduction des minerais de cuivre diffère suivant leur na­ture. Le processus de réduction des carbonates, comme la malachite Cu 2 (OH 2) CO3, transfor­me l'oxyde de cuivre noir Cu O et le rouge Cu 2 O relativement facilement en cuivre métallique. Le traitement des sulfures de cuivre (cuivre gris, chalcopyrite, bornite etc..) est plus complexe. Il nécessite une suite d'opérations, successives ou conjuguées, afin de séparer les parties riches en cuivre des autres éléments et impuretés (S, Fe, Sb, et As) contenues dans le minerai.

Les installations expérimentales utilisées pour les expériences réalisées sont issues de la synthèse faite entre nos connaissances actuelles en métallurgie et les témoins archéologiques. Il s'agit d'une métallurgie du cuivre par voie sè­che. A ce niveau, la complexité présentée par la fusion des sulfures augmente considérable­ment, alors que parallèlement nos connaissan­ces restent faibles et les indicateurs archéologi­ques insignifiants. Pour les minerais sulfurés il est préférable de pratiquer un grillage (Happ et al. 1994) préalable à la fusion scorifiante déve­loppée ci-après. Le traitement minimum fait se succéder:

1. Concentration. Le minerai brut selon sa teneur en cuivre est concentré selon différents moyens:

- triage à l'œil avant ou pendant le broyage

- décantation en fosses

Le produit ainsi obtenu, débarrassé en par­tie de sa gangue, aura une maille comprise en­tre 0,5 et 1cm au maximum. Les poudres seront agglomérées sous forme de boulettes (Happ et al. 1994).

2. Fusion scorifiante.

2.1. Principes généraux. La réaction de la malachite est très simple. Elle a pour but de dé­truire les carbonates et l'élimination du CO2 et d' H2 O sous l'effet de la température (500 à 600°). Il reste Cu 2 O qui réagit dans la flamme

avec le Co ( Cu2 O + CO-----> 2 Cu + CO2

qui se dégage). Dans le feu seul le Co produit la réaction et non pas le carbone. Le carbone-seul avec le minerai entraînerait une réaction beaucoup trop lente. La répartition de la tem­pérature et des gaz dans le four de réduction est un élément tout à fait déterminant de la réussite de l'expérimentation.

La séparation cuivre, scorie se fait par dif­férence de densité. La nature du fondant est liée à la composition du minerai. Elle est tou­jours l'antagoniste de sa gangue. Le métallur­giste doit impérativement obtenir une "bonne" scorie afin de libérer un maximum de cuivre. Pourtant dans la plupart des expériences cer­tains nodules de cuivre resteront emprisonnés dans la scorie. Ils seront ensuite récupérés par broyage et tamisage.

2. 2. réalisation expérimentale à l'Archéo-drome. Le prototype du four utilisé pour cette expérimentation est en tout point semblable aux fours de fusion que l'on connaît à l'Age du Bronze, au Mitterberg ou en Italie du Nord. Il est bati avec des pierres agglutinées d'argile dans sa partie supérieure, la structure étant crépie d'argile pour assurer un minimum de déperdition calorifique. Le fond est creusé dans le sol. La tuyère débouche à ce niveau.Toutes les dimensions, diamètres, hauteurs, profondeurs et inclinaison de la tuyère sont empiriques, mais relèvent néanmoins de l'observation des fours du Mitterberg et du domaine alpin.

La conduite du four est une opération dé­licate, essentielle. Le four doit d'abord être préchauffé avec du bois flambant. Puis le mi­nerai est introduit par couches successives en alternance avec le charbon de bois. La maille du charbon de bois a une importance capitale. Elle doit être le plus proche possible de celle du minerai, ceci afin d'assurer la descente progres­sive et concomittante vers le bas du four. Une descente trop rapide du minerai ferait dimi­nuer le rendement de l'opération. Au cas où la scorie ne serait pas totalement purgée de son cuivre, il sera possible de repasser une cleuxiè-

me ibis ce produit dans le four au cours d'une seconde phase de réduction. Cette répétition de l'opération sera de règle pour les minerais plus difficiles à réduire.

La température à cœur dans le four au des­sus de la tuyère est de 1200°. Devant la tuyère le point maximum mesuré est de 1350°.Une gam­me chromatique de couleurs est néanmoins suf­fisante pour apprécier ces températures pour un métallurgiste entraîné.

Cette technique utilisée pour des carbonates s'avère impuissante à éliminer le soufre contenu dans la tétraédrite de Pioch-Farrus 448 (Cu, Fe)i2 Sb4 S13. Sa présence rendrait l'opération impossible, d'où la nécessité d'un grillage, c'est à dire d'une oxydation au moins partielle, seule capable d'éliminer les sulfures. Ainsi, avant de le réduire, il faut oxyder le minerai, soit sché-matiquernent réaliser l'opération CU2 S + OjJ----> (Cu, Cu20, CuO)+ SC>2 (qui se dégage).

Après refroidissement du four des nodules métalliques se sont formés, nodules d'aspect gris métallique brillant très riches en antimoi­ne. Une seconde fusion oxydante aurait permis d'affiner ce métal, mais cette métallurgie réa­lisée sur de petites quantitées de minerai n'a pas été poursuivie pour permettre les analyses spectrographiques présentées infra.

A ce niveau de l'expérience, il semble néan­moins possible d'obtenir du cuivre directement en première fusion, après grillage, hypothèse que devraient confirmer des expérimentations sur des quantités plus importantes de minerai.

Résultat tout à fait intéressant, les analy­ses spectrographiques de ces productions sont identiques à celles des productions chalcolithi-ques de Cabrieres (fig.2), démontrant en parti­culier l'utilisation de la tétraédrite par les chal-colithiques.

La poursuite des expérimentations vise à assurer le contrôle des taux d'antimoine et d'argent entre le minerai et le métal. En effet dans nos premières expérences, l'emploi de la tétraédrite de Cabrieres (Cu, Fe)i2 Sb4 S13, complexée avec de la pyrargyrite -Ag Sb S3-, nous a donné des cuivres cassants avec des taux d'antimoine voisins de 20%. La composition des globules chalcolithiques au contraire for­més de cuivre avec 6 à 7% d'antimoine-argent, montrent que ce transfert, convenablement con­trôlé, permettait d'obtenir un véritable alliage cuivre-antimoine-argent qui fondait et coulait beaucoup mieux que ne l'aurait fait un cuivre très pur. Technologiquement, un tel métal pos­sède les qualités d'un bronze, c'est un bronze où l'étain aurait été remplacé par l'antimoine et l'argent, cela plus de cinq siècles (peut être dix) avant l'apparition, dans le Sud de la France, du bronze sensu stricto. On comprend dès lors mieux l'intérêt du minerai de cuivre de Cabrie­res pour nos lointains ancêtres.

Conclusion

Ce texte présente les principaux résultats obtenus en 15 ans de recherches dans le secteur minier métallurgique le plus ancien de France. Au delà de ceux-ci, il nous est apparu nécessaire de revenir sur les résultats du programme de métallurgie expérimentale rapidement évoqué ici. Réalisé à partir de minerais récoltés dans des gisements préhistoriques, l'analyse compa­rée des produits de la métallurgie chalcolithi­que et de ceux de l'archéométallurgie a permis de montrer qu'il y a 5 000 ans à Cabrieres, les préhistoriques utilisaient un véritable alliage cuivre-antimoine-argent, bronze où l'étain aurait été remplacé par l'antimoine et l'argent, cela plus de cinq siècles (peut être dix) avant l'apparition, dans le Sud de la France, du bron­ze sensu stricto..

Cela est un acquis essentiel, comparable à ce qui s'est passé en Bulgarie, 10 à 15 siècles plus tôt (Todorova, 1978, 1979), mais c'est la première fois que semblable démonstration est faite en Europe de l'Ouest. Jusqu'à plus am­ple informé, Cabrieres apparaît donc comme un jalon important vers l'Ouest des transferts technologiques qui inaugurent l'âge du Bronze atlantique. Reste maintenant à démontrer, avec la collaboration de la Professeur H. Todorova et des chercheurs bulgares, au travers des tech­niques de l'archéo-métallurgie expérimentale, que les processus mis en œuvre pour la fabri­cation, dans ces régions, des premiers cuivres à taux d'impuretées contrôlés, correspondent bien à ceux explicités à Cabrieres. C'est un pro­gramme plein d'intérêt qui nous tient à tous à cœur.

Bibliographie

P. Ambert. Cabrières-Hérault, le plus vieux centre minier métallurgique de France (2500 av. J.C.), Livret-Guide de l'Excursion A 2 du Colloque en Hommage à J. Arnal, Septembre 1990, Archéologie en Languedoc, Montpellier t. 3, 1990, 1-32.

P. Ambert. Le Chalcolithique en Languedoc, ses relations extra-régionales, Colloque en Hommage à J. Arnal, Saint-Mathieu de Tréviers, Archéologie en Languedoc, Montpellier, n° 15, 1992, 352.

P. Ambert. Minerais, première métallurgie et pre­miers métaux, -In: Néolithique de la France.

P. Ambert, H. Barge-Mahieu. Les mines préhisto­riques de Cabrieres (Hérault). Leur importance pour la métallurgie chalcolithique languedoci­enne. -In- Colloque International de St Germain en Laye, Editions Picard, Paris, 1991, 259-277.

P. Ambert, H. Barge, J.r. Bourhis, J.L. Espérou. Mines de cuivre préhistoriques de Cabrieres 1 Hé­rault): Premiers résultats, Bull.Soc. prelusi. Fr. Pa­ris, t. 81, 3, 1984, 83-89.

Предварителни резултати от анализ на каменната колекция от праисторическо селище Yeni Bademli, Република Турция

Иван Гацов

Ivan Gatsov

Preliminary reports of analisys of stone collection from prehistoric settlement Yeni Bademli, Turkey

The main goal of this paper is to présent preliminary information regarding the lithic industries of northeastern Aegean (i.e., island of Gokceada, Northwestern Turkey). The need of comparing prehistoric lithic technologies as well as of eslablishing a common ground of communication among specialists is very important. This paper présents certain characteristic chipped stone artifacts from Yeni Bademli.

За целите на изследването каменният ансамбъл бе разделен на съответните тех-нологични групи: ядра, отломъци с кора, характерни отломъци, дебри, отломъци и пластини. Групата на ретушираните или типологическите оръдия се състои от екзем-пляри, чиито дефиниции не се отличават от общоприетите в литературата по въпроса. Най-общо ретушираните оръдия се състоят от стъргалки, ретуширани пластини, про­бои и отделни екземпляри от оръдия с нап-речно и косо затъпяване, лющници, стрела, фрагменти от ретуширани оръдия и разни.

В количествено отношение структурата на каменната колекция е представена на таблица I.

Ансамблите се характеризират с много ниска честота на поява на ядрата, практи-ческа липса на пластини, нисък и много ни-сък процент на отломъците с кора и харак-терните отломъци. Повече от половината от артефактите са представени от дебри, след-вани от групата на отломъците. Взети заед­но, двете категории са повече от две трети от артефактите.