Utilisation du cuivre des Alpes méridionales à la Protohistoire (3500 - 450 BCE) : de la mine à l'objet

Use of copper in the Southern Alps in Protohistory (3500 - 450 BCE) : from mine to artifact

• Auteur / Autrice : Romain Bussone
• Direction : Olivier Lemercier, Pierre Camps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : ARCHÉOLOGIE spécialité Préhistoire, Protohistoire Paléoenvironnement Méditerranée-Afrique
• Date : Soutenance le 06/12/2023
• Etablissement(s) : Montpellier 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Territoires, Temps, Sociétés et Développement (Montpellier ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Archéologie des sociétés méditerranéennes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Garcia
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Yves Milcent, Florence Cattin, Franck Suméra
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre-Yves Milcent, Anne Lehoërff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mines préhistoriques

Cuivre -- Mines (sites d'extraction) -- France

Protohistoire

Objets usuels

Géochimie

Archéomagnétisme

Alpes (Sud)

Néolithique

Cuivre -- Métallurgie

Mots clés libres

Néolithique

Mine

Métallurgie

Datation

Neolithic

Mine

Metallurgy

Archaeomagnetism

Geochemistry

Dating

Résumé

L'utilisation du cuivre dans les Alpes méridionales au Néolithique est attestée par des représentations rupestres. Le cuivre de la mine de Saint-Véran, exploitée dès le IIIe millénaire BCE, a pu alimenter les productions régionales au Néolithique final. D'autres gisements, situés au Dôme de Barrot, livrent des indices d’activités minières anciennes, celui de Roua livre des vestiges d’extraction de cuivre natif à la Protohistoire. Dans le voisinage immédiat des mines, des résidus de métallurgie d’alliages cuivreux (déchets de fusion et de travail des métaux) et des fragments d’objets protohistoriques ont été découverts en dehors de tout contexte stratigraphique. Certains des objets présentent des similitudes typologiques avec ceux recensés sur les sites des vallées des Alpes méridionales datées du Ier millénaire BCE, comme les sépultures de l'Ubaye, de la Stura, et le sanctuaire de Tournerie en Tinée.L’objectif de l’étude est de vérifier l’hypothèse de l’utilisation d’un cuivre des Alpes méridionales pour la production d’objets protohistoriques.L'étude aborde l'ensemble des vestiges et des sites liés à la métallurgie du cuivre du Dôme de Barrot. Les mines de Roua ont fait l'objet d'une étude de terrain visant à documenter et à dater les creusements par le feu en utilisant la méthode archéomagnétique sur les parois chauffées. Le mobilier retrouvé à proximité des mines a fait l’objet d’études géochimiques (isotopes du plomb, du cuivre) pour tracer les provenances, et d’études techniques (MEB) pour replacer les artefacts dans la chaîne opératoire métallurgique et identifier les recettes d’alliages. Les résultats des analyses sur les métaux du Dôme de Barrot sont comparés à ceux obtenus sur le mobilier protohistorique des Alpes méridionales (sépultures de l’Ubaye, Tournerie) pour caractériser les productions régionales et tracer l’origine géologique du cuivre employé.L'application de l'archéomagnétisme pour dater les creusements par le feu néolithiques nécessitait la réalisation d'une étude de faisabilité. Aussi, les directions obtenues par l’analyse des parois creusées par le feu devaient être étalonnées avec des courbes régionales couvrant les différentes périodes de la Protohistoire. Pour ce faire, des données paléomagnétiques, provenant de spéléothèmes et de fouilles archéologiques, ont été utilisées pour modéliser les courbes directionnelles centrées sur les mines de Roua par une modélisation bayésienne. Les âges archéomagnétiques ont été confrontés à d'autres méthodes de datation (14C, OSL). L'ensemble des données fournit des âges d’extractions du cuivre compatibles avec le IVe millénaire et la première moitié du IIIe millénaire BCE.Les artefacts trouvés en contrebas des mines résultent du travail du formage d’objets en alliages cuivreux (cuivre, étain, parfois plomb). La découverte d’objets à base d’étain ou en plomb sont des indices qu’une activité métallurgique ancienne a pu s’appuyer sur l’extraction du cuivre local, cependant, ce point n’a pas été formellement démontré par les analyses géochimiques du fait du recyclage (mis en évidence par l’étude des déchets de travail) et par l’incorporation du plomb dans les recettes d’alliages. L’empreinte isotopique du cuivre du minerai natif de Roua se confond avec celles d’autres types de minéralisations (sulfures primaires). La combinaison de cette méthode avec d’autres analyses géochimiques (éléments traces, isotopes du plomb) pourrait être utilisée pour discriminer les mines des Alpes.Une correspondance entre les empreintes géochimiques d’un déchet de coulée et d’un bouton de l’âge du Fer est un indice de la présence d’une fonderie locale au cours du Ier millénaire BCE. Les empreintes isotopiques du plomb d’objets rattachés à un même horizon chronologique (fin de l’âge du Fer) mais attribués à différentes sphères culturelles sont similaires. C’est un indice de l’utilisation de cuivre d’une même source, qui peut être locale (Dôme de Barrot) ou importée (Méditerranée).

This thesis focuses on the study of copper utilization in the Southern Alps from the Neolithic period to the Iron Age. Use of copper in the Southern Alps during the Neolithic is attested in representations on rock art sites. The copper from the Saint-Véran mine, which was exploited as early as the 3rd millennium BCE, likely supplied regional productions during the Late Neolithic. Other ore deposits located at the Dôme de Barrot provide evidence of ancient mining activities, with the Roua mine yielding remnants of native copper extraction during the Protohistoric period. In the immediate vicinity of the mines, metalworking residues of copper alloys (smelting waste and metalworking debris) and fragments of protohistoric objects have been discovered without stratigraphic context. Some of these objects exhibit typological similarities with those found in the valleys of the Southern Alps dated to the 1st millennium BCE, such as the Ubaye and Stura valley’s burials, and the Tournerie sanctuary in Tinée valley.The study aims to verify the hypothesis of using copper from the Southern Alps for the production of protohistoric objects. The research encompasses all the remains and sites related to copper metallurgy in the Dôme de Barrot. The Roua mines were subject to a field study to document and date fire-induced excavations using archaeomagnetic methods on heated walls. The artefacts found near the mines underwent geochemical studies (lead and copper isotopes) to trace their origins, as well as technical studies (SEM) to place the artefacts within the metallurgical « chaîne opératoire » and identify alloy recipes. The results of the analyses on the metals from the Dôme de Barrot are compared with those obtained from protohistoric artefacts in the Southern Alps (Ubaye burials, Tournerie) to characterize regional productions and trace the geological origin of the copper used.The application of archaeomagnetism to date Neolithic galeries carved by firesetting techniques required a feasibility study. Additionally, the directions obtained by analyzing heated walls needed to be calibrated using regional curves covering different periods of the Protohistory. To achieve this, paleomagnetic data from speleothems and archaeological excavations were used to model directional curves centered on the Roua mines through Bayesian modeling. Archaeomagnetic ages were compared to other dating methods (14C, OSL). The combined data provides extraction ages of copper compatible with the 4th millennium and the first half of the 3rd millennium BCE.The artefacts found down below the mines result from the shaping of objects from copper alloys (copper, tin, sometimes lead). The discovery of tin-based or lead objects suggests that ancient metallurgical activity may have relied on the extraction of local copper. However, this has not been formally demonstrated by geochemical analyses due to recycling (evidenced by the study of work residues) and the incorporation of lead into alloy recipes. The isotopic signature of copper from native Roua ore is indistinguishable from that of other types of mineralization (primary sulfides). Combining this method with other geochemical analyses (trace elements, lead isotopes) could be used to discriminate between mines in the Alps.A correspondence between the geochemical fingerprinting (lead isotopes) of a casting residue and an Iron Age button is an indicator of the presence of a local foundry during the 1st millennium BCE. The lead isotopic fingerprinting of objects belonging to the same chronological horizon (Late Iron Age), but attributed to different cultural spheres, are similar. This suggests the use of copper from the same source, which could be local (Dôme de Barrot) or imported (Mediterranean).