Des perles égyptiennes vieilles de 5 000 ans, façonnées par martelage de fer issu de météorites

Vendredi, 23 août 2013

En procédant à une analyse géochimique de perles métalliques datant de 3 200  ans avant notre ère, une équipe internationale comprenant un chercheur français de l'Institut des sciences de la Terre de Paris (CNRS, UPMC) révèlent que le métal utilisé provient de météorites et que la technique utilisée pour les façonner est celle du martelage. Pour les auteurs, la maîtrise de cette technique a été le passage obligé avant l'avènement de l'âge du fer. Ces travaux sont à paraître dans la revue Journal of Archaeological Science.


Photo de trois perles métalliques (fer) de Gerzeh, basse Egypte Egypt. © Petrie Museum of Egyptian Archaeology. Photo Gianluca Miniaci.

  • Carte de situation du site en Egypte. Thilo Rehren et al. 2013
  • Images neutroniques de trois perles de fer (de profil et en coupe). Thilo Rehren et al. 2013
  • Spectre PIXE montrant la composition d'une perle et des principaux éléments dont le fer (Fe), le nickel (Ni) et le germanium (Ge). Thilo Rehren et al. 2013

En 1912, des archéologues découvraient dans une tombe égyptienne datée à 3200 avant notre ère (âge du bronze)  plusieurs colliers  comportant quelques perles en fer, réduites à l’état de rouille, parmi diverses perles en pierres colorées. A cette époque de l'âge du bronze, la métallurgie du fer n'était pas connue et une des hypothèses formulées à la suite de cette découverte pour expliquer la présence de ces perles était que le fer provenait de météorites ferriques. Toutefois, certains auteurs ont considéré que le fer en question, riche en nickel, pouvait avoir été extrait de certains minerais riches en Ni, ce qui supposait par là même implicitement que la métallurgie du fer existait déjà, de façon confidentielle, avant l'âge du fer.

L'âge du fer commence au proche orient vers 1100-1000 avant notre ère, un peu plus tard en Egypte mais les échanges commerciaux existaient depuis longtemps. La question archéologique soulevée par ces colliers aux perles de fer est celui de l'apparition de la maîtrise de l'élaboration du fer et les causes du passage de l’utilisation du bronze à celle du fer. Ce problème important est mal connu et mal compris en partie parce que les objets de fer sont toujours très mal préservés et donc extrêmement rares.

Les analyses faites jusqu'ici, relativement anciennes (…..), étaient imprécises et contradictoires avec des moyens d'investigation sans commune mesure avec ceux que l'on peut mettre en oeuvre aujourd'hui. Toutefois, la difficulté actuelle pour procéder à des analyses chimiques réside dans le plus grand respect des objets archéologiques (interdiction de détruire, interdiction de prélever sur les objets les plus précieux, les plus rares et les plus fragiles).

Grâce aux méthodes les plus modernes de la géochimie (PGAA = prompt gamma activation analysis; radiographie par les neutrons; PIXE = proton induced X-ray emission), les auteurs ont pu analyser ces perles qui sont les objets de fer façonné les plus anciens connus. Les résultats nous indiquent que le fer est bien d'origine météoritique d'après la composition chimique (Fe, Ni, Co, Ge en particulier). La structure du métal obtenue par radiographie indique qu'il a été façonné par martelage à chaud. Après formation de plaques fines, le métal a été roulé pour former un tube (les perles sont en forme de tube)  comme cela se pratiquait déjà pour l'or et le cuivre. La différence importante est que ces deux derniers métaux sont mous et se travaillent facilement. Le fer, et plus particulièrement le fer météoritique qui contient du Ni en quantité appréciable, est extrêmement difficile à travailler car pour ne pas le fissurer il faut le travailler à chaud avec un risque d'oxydation à l'air qui est très gênant.

Ces résultats ne remettent pas en question les limites des âges du bronze et du fer. Par contre ils donnent à penser que l’acquisition du savoir-faire nécessaire au travail du fer métallique, le martelage à chaud,  est certainement le premier élément que l'homme  a dû acquérir pour pouvoir passer à la métallurgie du fer. La réduction du métal par le carbone à partir d'un minerai est venue après. Pour élaborer du fer selon les techniques de l'âge du fer il fallait savoir le travailler longuement par martelage à chaud afin d'en extraire les scories.

Source(s): 

5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron. Thilo Rehrena a, Tamás Belgyabb, Albert Jambonc, György Kálidd, Zsolt Kasztovszkyb,  Zoltán Kisbb, Imre Kovácseb, Boglárka Marótibb, Marcos Martinón-Torresff, Gianluca Miniacifg, Vincent C. Pigottaa, Miljana Radivojevićff, László Rostada, László Szentmiklósibb, Zoltán Szőkefalvi-Nagyee

a - UCL Qatar, a UCL Department at Hamad bin Khalifa University, Georgetown Building,  Doha, Qatar
b - Centre for Energy Research, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary
c - Institut des sciences de le Terre de Paris (CNRS, Université Pierre et Marie Curie) Paris, France
d - Institute for Solid State Physics and Optics, Wigner Research Centre for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary
e - Institute for Particle and Nuclear Physics, Wigner Research Centre for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary
f - UCL Institute of Archaeology, London, UK
g - UCL Petrie Museum of Egyptian Archaeology, London, UK

Contact(s):
  • Albert JAMBON, GeoAzur
    albert [dot] jambon [at] upmc [dot] fr, 04.83.61.86.34

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