Reconstitution expérimentale des techniques de forage de la pierre en Crète minoenne

Dans le cadre du projet ANR le forage de la pierre en Méditerranée orientale (dir. H. Procopiou, Université de Paris 1, Protohistoire Egéenne – ArScAn, UMR 7041) et de mon travail de thèse sur l’artisanat lapidaire en Crète minoenne (Morero 2009), je me suis concentrée sur la reconstitution des techniques de fabrication de la vaisselle de pierre et sur leur évolution durant les 3^e et 2^e millénaires av. J.-C.

Les données concernant le creusement de l’espace intérieur des vases étant les mieux documentées pour l’industrie minoenne, mes travaux se sont principalement concentrés sur la restitution des techniques de forage. Toutefois, l’essentiel des informations techniques disponibles pour cette région est fourni par l’étude des produits finis. Il s’agit des traces résiduelles de fabrication que l’on peut observer à l’intérieur des vases. En effet, si la présence de stries annulaires concentriques dans la vaisselle minoenne indique sans équivoque l’usage du forage mécanique, aucun foret ou mèche n’a été découvert à ce jour, permettant d’identifier les outils et les procédures exactes utilisées par les artisans, pour la création des différentes formes intérieures (cf. précédent billet du 28 mai 2014).

Stries annulaires concentriques d’un vase de pierre de Malia (Crète), indiquant l’usage du forage mécanique pour le creusement intérieur (© E. Morero)

Ainsi, des tests de reconstitution des différents types de foret, techniques et chaîne opératoire de forage potentiellement utilisés par les artisans minoens ont été entrepris. Ces reproductions ont permis d’obtenir une base de données des différentes traces propres à chaque hypothèse technique, traces qui ont ensuite été comparées aux stigmates relevés sur le matériel archéologique. Ce n’est qu’après cette démarche que les outils et procédés de forage employés par les artisans minoens ont pu être identifiés.

Cette série de tests a été entreprise à l’antenne de Jalès en Ardèche (Archéorient-UMR 5133), en collaboration avec H. Procopiou, A. Boleti (Université de Paris 1) et G. Der Aprahamian. L’objectif principal était de reconstituer l’ensemble de la chaîne opératoire de forage, depuis les étapes préparatoires précédant le forage lui-même, telles que la préparation des poudres abrasives (concassage et broyage de matières minérales) et la fabrication des différents types de foret, jusqu’aux étapes finales d’ablation des carottes de forage dans le cas d’un creusement tubulaire, par exemple.

Vase de pierre	Ebauche de vase provenant du Quartier Mu de Malia en Crète	Ebauche de vase provenant du Quartier Mu de Malia en Crète
	(© E. Morero)

L’essentiel de la démarche expérimentale et la constitution du protocole reposent essentiellement sur l’exceptionnelle documentation qu’offre le site minoen de Malia, avec les découvertes du Quartier Mu. Situé à 140 m environ à l’ouest du palais, le Quartier Mu offre l’un des seuls témoignages à ce jour d’artisanat groupé à proximité immédiate du palais ou d’édifices à caractère palatial (Mu III, p.150-151). Les maisons-ateliers du Quartier Mu abritent à la fois des activités domestiques et artisanales : l’Atelier de Sceaux, l’Atelier de Potier, l’Atelier de Fondeur et l’Atelier Sud (Mu III). Le Quartier a été occupé exclusivement pendant la période des premiers palais avant de subir une destruction totale par un incendie au MM II. La zone n’a pas été réoccupée par la suite, permettant une bonne conservation des vestiges. Ainsi, la destruction subite du Quartier au MM II a laissé en place de nombreux témoignages dans les ateliers, offrant des perspectives pour la restitution des techniques et des savoir-faire (Mu III). On peut ainsi mentionner la mise au jour d’outils lithiques (lames en obsidiennes, percuteurs, polissoirs, etc.) et métalliques (scies, lames, racloirs, etc.), matières premières, éléments en cours de fabrication et ouvrages achevés.

Formation d’une carotte de forage au centre du forage tubulaire qui doit être retiré à la fin de l’opération formant ainsi le seul déchet de fabrication de ce type d’opération. La carotte de forage provient du Quartier Mu de Malia. (© E. Morero)

La concentration de plusieurs éléments liés à la fabrication de vases en pierre dans l’Atelier de Potier, ainsi que la découverte d’ébauches de vases, de récipients portant encore les traces des techniques employées et de déchets de fabrication (carotte de forage) en divers points du Quartier (Mu III, p. 119-120) livrent une documentation importante pour la reconstitution des technologies mises en œuvre durant l’époque protopalatiale.

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Pour la réalisation d’une opération de forage, plusieurs paramètres sont essentiels. Ils ont été testés selon différentes associations : a) un mode de mise en rotation, b) une mèche de foret, c) un abrasif et un lubrifiant (© E. Morero).

La mise en place du protocole expérimental a également bénéficié, dans une certaine mesure, des découvertes d’outils liés à la production de vaisselle en pierre dans les autres centres contemporains de Méditerranée orientale, principalement l’Egypte. Les études ethnoarchéologiques réalisées auprès des ateliers traditionnels indiens, iraniens et égyptiens ont également représenté une source d’information capitale (cf. Billet juin).

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L’ensemble des opérations liées au forage a été testé, depuis a) la fabrication des outils de forage, b) le creusement d’une cupule dans la pierre pour amorcer le forage, jusqu’à l’achèvement du creusement par c) l’ablation de la carotte de forage (© E. Morero).

La reconstitution des outils

La reconstitution d’outils anciens, notamment les différents forets, est une tâche qui peut s’avérer difficile. En effet, trois types de mise en rotation potentiellement utilisés par les minoens ont été retenus : le foret à poids, le foret à archet et, pour les creusements de plus grands gabarits, le foret à volant. Or, pour la reconstitution des deux premiers cas, nous avions essentiellement à disposition les représentations des bas-reliefs égyptiens. Notre restitution du foret à volant, pour sa part, s’est inspirée d’une hypothèse technique proposée par P. Warren pour les forages de grands diamètres nécessitant un aménagement fixe (Warren 1978, fig. 4). Si nous sommes partis de sa proposition théorique, nous avons dû apporter plusieurs modifications, sans lesquelles l’outil n’aurait pas été en mesure de fonctionner (Morero 2009, 2013). Nous avons eu toutefois la chance de bénéficier, à travers la littérature archéologique, de l’expérience d’expérimentateurs comme D. Stocks (2003), qui avait déjà tenté de recréer certains de ces forets. Mais surtout, rien ne semble égaler l’expérience d’ingénieurs et d’artisans qui peuvent orienter les reconstructions en fonction de leurs connaissances du travail de la pierre, mais aussi de l’énergie cinétique, des problèmes d’équilibre, friction, etc.

Reconstitution du foret à volant s’inspirant d’un système proposé par P. Warren pour les forages de grand diamètre. (© E. Morero)

Méthode 

Ainsi, dans un premier temps, toutes les associations testées ont été établies suivant un protocole expérimental qui se voulait le plus exhaustif possible. Tous les abrasifs (poudre d’émeri/corindon, sable quartzique, quartz, obsidienne broyée, etc.) potentiellement utilisables par les minoens devaient être employés avec chacune des mèches de foret envisagées (en pierre, en bois, en métal, pleines et tubulaires), mises en rotation avec les divers types de forets retenus. Pourtant le corpus des tests à effectuer a dû être adapté au fur et à mesure de l’avance des expérimentations. En effet, il a été réduit à mesure que certains éléments semblaient inefficaces ou inappropriés.

L’ensemble des expériences a été réalisé uniquement sur des roches tendres (marbre de Carrare et calcaire). Le maintien de ce critère fixe permet ainsi d’observer le comportement des autres paramètres, selon les différentes associations. Pour mesurer l’efficience de ces dernières (abrasifs, mèches, mode de mise en rotation), nous avons fonctionné en terme de temps, plus qu’en terme de profondeur. Le forage était donc stoppé dans chaque cas après un temps T et la profondeur était mesurée. Un tableau a été réalisé afin de comparer les paramètres de temps/profondeur/quantités d’abrasif/lubrifiant utilisées. Mais l’efficacité n’est pas qu’une question de rapport temps/profondeur. Par exemple, différentes associations peuvent paraître inefficaces a priori, car elles demandent beaucoup d’énergie à un opérateur non expérimenté (pour éviter les phénomènes de friction et blocage), lors de la mise en rotation du foret. Elles réclament donc aussi plus de temps de travail. Pourtant elles peuvent sembler avantageuses d’un autre point de vue, générant peu de perte en abrasifs, par exemple. Or on peut penser qu’un artisan maîtrisant ces techniques passerait rapidement outre les difficultés de manipulation des outils et privilégiera un procédé de ce type.

Durant chaque test, les impressions des opérateurs ont été enregistrées dès qu’ils rencontraient des difficultés dans la mise en rotation de l’objet (frottement, glissement, accrochage, blocages de la mèche dans le forage). De même, une couverture photographique des gestes des expérimentateurs, mais aussi des différentes traces de forage et d’usure des outils, a été réalisée tout au long de la progression des tests. Elle a été complétée par la prise d’empreintes en silicone des stigmates de travail, à des profondeurs différentes.

Résultats

Cette campagne préliminaire a permis, en adéquation avec l’étude du mobilier provenant du Quartier Mu de Malia, d’établir les fondements d’une base de données des traces de forage de la vaisselle de pierre minoenne.

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a et b) Les stigmates qui apparaissent sur le matériel expérimental ont été confrontés au matériel archéologique du Quartier Mu (c), permettant l’identification des procédés utilisés. Ici un foret en bois plein, associé à du sable et de l’eau, a été utilisé pour forer un bloc de marbre de Carrare (b). (© E. Morero)

 Grâce à ce travail, nous avons pu identifier le maintien de traditions techniques minoennes, comme l’emploi privilégié de mèches de forets en bois (roseau et mèches pleines) et de tube enduit de cire. Il a pu être déterminé que le choix de ces matériaux n’était pas laissé au hasard. En effet, les fibres du bois ou la cire permettent d’accrocher et véhiculer l’outil de découpe primordial : les particules abrasives, avec l’aide du lubrifiant (Morero 2013). Dans le cas du forage tubulaire, il apparaît également que les artisans minoens ont su adapter le type de foret (tube enduit de cire/roseau ou bien tube en cuivre associé à une pâte abrasive) en fonction de la dureté/ténacité de la roche forée.

Différentes chaînes opératoires de forage ont également pu être identifiées, permettant l’obtention de quatre types de morphologies intérieures (types A-D, cf. billet du 28 mai 2014). Ces tests ont par la suite été complétés par plusieurs séries d’expérimentations en France et au Royaume unis (cf. billet du 28 mai 2014).

Le forage tubulaire a été réalisé au moyen de roseaux et de tubes en cuivre, parfois enduits de cire, afin d’accrocher les particules abrasives. Ce type de forage génère une carotte de forage en son centre, identique aux exemples découverts sur le site de Malia (cf. ci-dessus) (© E. Morero).

Au final, bien plus que l’obtention d’un référentiel de comparaison des traces de forage, les tests de terrain nous ont permis de comprendre les gestes techniques, par-delà les problèmes liés à l’organisation de la production et des ateliers, mais aussi la transmission des savoir-faire (apprentissage, transferts techniques, etc.). Il a ainsi été possible de remettre en question certaines identifications d’ateliers de fabrication de vases en pierre minoens, qui reposaient uniquement sur la découverte d’outils qui n’en étaient pas ou qui étaient rattachés à tort à la production de vaisselle de pierre.

Bibliographie

Morero E. 2009. L’artisanat lapidaire en Crète minoenne. Les techniques de fabrication des vases de pierre, Thèse de doctorat. Université de Paris I Panthéon – Sorbonne.

Morero E. 2013. Les techniques de fabrication des vases de pierre, in :  Poursat J.-Cl. (éd.), Fouilles exécutées à Malia, Le Quartier Mu V, Vie quotidienne et techniques au Minoen Moyen II, Paris, 67-85.

Stocks D. 2003. Experiments in Egyptian Archaeology, Stoneworking technology in Ancient Egypt, Londres.

Warren P. 1978. The Unfinished Red Marble Jar at Akrotiri, Thera, in :  Doumas C.(éd.), Thera and the Aegean World, Vol. I, Londres, 555-568.

L’auteur :
Elise Morero est archéologue, post-doctorante
Spécialiste de l’artisanat lapidaire,  du monde égéen et de la méditerranée orientale.
UMR 7041- ArScAn. Equipe Archéologie du monde grec — protohistoire égéenne

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