UMR 5138

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Laboratoire ArAr

Archéologie et Archéométrie

Image oiseau MOM

Observations à la loupe binoculaire et au microscope

Observations à la loupe binoculaire et au microscope

Etude des pâtes céramiqe à la loupe

L'observation à la loupe binoculaire des céramiques permet d'identifier certaines traces liées à la technique de fabrication, d'observer les caractéristiques de la pâte ainsi que la taille et la couleur des inclusions. L'observation de la couleur des pâtes et des revêtements éventuels permet de déduire le mode de cuisson utilisé. Ces éléments permettent d'effectuer une classification préliminaire des céramiques selon des groupes techniques.
A partir de toutes ces observations d'ordre technique, il est possible de classer les céramiques par groupe de pâte. Ces groupes de pâtes, mis en relation avec les groupes typologiques, permettent déjà bien souvent de se faire une idée de l'homogénéité des productions d'un atelier ou de la diversité des ateliers fournissant un site de consommation. C'est une étape préliminaire indispensable à la constitution d'un échantillonnage en vue d'analyses plus poussées.
Dans la pratique on procède en étudiant successivement chacun des critères ce qui permet de bâtir un tableau arborescent afin de hiérarchiser les arguments et de clarifier les critères de distinction entre les groupes.

Etude au microscope pétrographique

L'étape suivante de l'examen consiste à utiliser un système optique permettant de grossir notre image de la céramique et de déterminer, par différents dispositifs de filtres, la nature des inclusions. L'étude d'une céramique au microscope permet de mieux caractériser la pâte céramique en identifiant les inclusions et en mesurant leur abondance ainsi que leur distribution granulométrique.
Pour cela, on prépare au laboratoire une lame mince de céramique de 30 microns d'épaisseur en procédant par abrasion d'un fragment de céramique collé sur une lame de verre.

On se trouve alors dans les conditions optimales d'observation des propriétés optiques des minéraux.
La détermination de la nature des minéraux nécessite d'étudier diverses propriétés optiques, les unes observables en lumière naturelle, les autres par le biais d'un dispositif de filtres polarisants sur le microscope

Principe de la méthode

L'arrangement ordonné des atomes constituant les minéraux est perceptible par les formes géométriques parfaites des cristaux. Cet arrangement détermine des éléments de symétrie (centres de symétrie, plans de symétrie, axes de symétrie) qui vont être responsables de certaines propriétés de réfraction ou de diffraction de la lumière. Un microscope polarisant dispose, entre autres équipements, de deux filtres polarisants croisés qui vont permettre d'identifier les minéraux d'après leurs propriétés optiques.
L'observation d'une céramique en lumière naturelle (LN) permet d'observer la texture de la matrice argileuse, de remarquer les minéraux opaques, les minéraux colorés, de voir la forme caractéristique de certains minéraux, et d'observer la présence ou l'absence d'engobe ou de glaçure.
L'observation en lumière polarisée (LP) permet d'identifier la plupart des minéraux ou fragments de roche inclus dans la pâte et de visualiser la porosité de la céramique.

La pâte et les inclusions

Texture

La texture de la pâte est définie par l'abondance des différents composants (matrice argileuse, trous, inclusions) et leur arrangement dans l'espace. Les termes suivants sont souvent employés : texture rubanée ou orientée lorsque l'on voit une orientation, granuleuse lorsque la proportion de grains est importante, fine lorsque la taille des grains est très faible, grossière lorsque les inclusions sont de grandes tailles, micacée lorsque les grains de micas sont bien visibles, poreuse lorsque le pourcentage de trous est important, lâche lorsque les pores sont de grandes tailles, compacte lorsque la porosité est très faible… Tous ces termes descriptifs restent cependant assez subjectifs et sont difficiles à utiliser pour comparer des descriptions de lames minces.

Nature des inclusions

Les céramiques peuvent contenir tous types de minéraux et de fragments de roche. On définit des cortèges minéralogiques et pétrographiques qui comprennent les assemblages observés. La comparaison en fonction de la présence ou l'absence de certains minéraux permet de regrouper les céramiques qui se ressemblent le plus.
Dans le cas d'argiles d'altération, la fraction sableuse naturelle est le reflet direct de la roche-mère. Les grains, ont alors généralement des contours anguleux.

exemple de céramique vue en lame mince

Dans le cas des argiles sédimentaires, les minéraux observés sont le reflet du cortège minéralogique des massifs géologiques alimentant les sédiments. Les grains inclus dans la pâte peuvent alors être des minéraux isolés de tous types ou même des fragments de roches. Dans le cas d'argiles sédimentaires d'origine marine, les inclusions sont généralement fines et difficilement identifiables au microscope. Dans le cas des argiles alluviales, les cortèges minéralogiques observés sont très variés et peuvent être le reflet de la géologie de tout le bassin versant, les grains ont souvent des contours arrondis leur taille est variable selon les bancs.

Granulométrie

L'abondance des inclusions dans une céramique est très variable. En volume, certaines pâtes très fines en contiennent moins de 5 %, alors que, dans le cas de certaines céramiques communes ou d'amphores, le pourcentage peut aller jusqu'à 25%. Dans les dolia et les matériaux de construction, la proportion d'inclusions peut être encore plus importante et les grains de grande taille.
L'étude de la distribution des tailles de grains permet de se faire une idée de la nature du matériau argileux initial, d'identifier le dégraissant ajouté et de déterminer le mode de préparation de la pâte.

Groupes pétrographiques

L'étude au microscope polarisant fournit des informations sur la nature des inclusions qui permettent de répartir les céramiques en groupes, en fonction des critères de présence/absence des différents types de grains. Il est évident que cette méthode, très performante dans le cas des céramiques grossières et des amphores, l'est beaucoup moins pour les céramiques à pâte fine, où les grains de la fraction sableuse sont de trop petite taille pour être identifiés correctement.
La définition des caractéristiques minéralogiques et pétrographiques de chaque groupe permet d'en établir une description relativement précise. La capacité de distinction entre les différents groupes, supposés correspondre à différents ateliers, dépend évidemment de la diversité géologique d'une région. La répartition en groupes pétrographiques fait intervenir les critères de nature des grains et de granulométrie. C'est une méthode très efficace de tri des céramiques par types de pâte.

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