Pigments rouges préhistoriques : goethite chauffée ou hématite nanocristalline naturelle ?

• Auteur / Autrice : Marie-Pierre Pomiès
• Direction : Michel Menu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peinture pariétale

Pigments minéraux

Résumé

La goethite (-feooh), jaune, et l'hematite (-fe#2o#3), rouge, sont deux des pigments majoritairement employes par les artistes prehistoriques. La goethite possede la propriete, lorsqu'elle est chauffee vers 250#oc, de se transformer en hematite par deshydratation. Or, quelques cas archeologiques montrent que les hommes paleolithiques connaissaient probablement cette propriete et l'utilisaient. Dans la perspective d'une meilleure connaissance des savoir-faire techniques de ces premiers artistes, il est important de pouvoir determiner, en presence d'une hematite archeologique, si elle est naturelle ou obtenue par chauffage. Nous avons donc etudie la transformation d'un point de vue physico-chimique, sur des echantillons synthetiques, afin de chercher des criteres permettant de distinguer ces deux types d'hematite. Les methodes employees sont la diffraction des rayons x et la microscopie electronique en transmission. La premiere nous a fourni des renseignements structuraux, et indique que l'elargissement non-uniforme de certaines raies des diffractogrammes pour des basses temperature est du a des defauts d'empilement cationique plutot qu'a une eau non-stoechiometrique. L'etude morphologique par la microscopie met en evidence une structure poreuse typique de toute une famille d'oxyhydroxydes grace a laquelle s'effectue l'evacuation de l'eau. L'observation de la transformation in situ montre en outre un processus de recristallisation complexe et une presence d'eau residuelle jusqu'a des temperatures elevees. Ces resultats ont ete appliques aux colorants bruts d'un site archeologique pyreneen. La correlation des observations structurales ou morphologiques avec la presence d'autres phases associees a l'hematite, comme la maghemite (dont un des principaux modes de formation est le chauffage de goethite en presence de matiere organique) ou la goethite (souvent associee a l'hematite de maniere naturelle), a permis d'identifier ceux des echantillons qui ont ete chauffes. Un protocole d'examen a ainsi pu etre defini pour repondre a la question de l'origine naturelle ou non d'une hematite. Cette methode pourrait par la suite etre adaptee a des quantites de matiere plus restreintes dans le but d'etudier des prelevements effectues directement sur des peintures parietales.