Texte remanié de: Ph.D. th.--University of London, 1997. / Bibliogr. p. 155-165.

Les études de provenance sur l’obsidienne se développent depuis 1964 quand ont été publiés les premiers travaux de Renfrew et Cann. Ces deux chercheurs ont démontré que chaque complexe volcanique possède une signature chimique propre permettant l’attribution d’artefacts archéologiques en obsidienne à un complexe volcanique présentant la même signature. Cette attribution fondée sur la géochimie permet d’envisager des routes de diffusion de l’obsidienne soulignant les contacts et les déplacements de populations préhistoriques. De nombreux sites archéologiques situés au Proche-Orient comportent en effet des assemblages lithiques présentant des artefacts en obsidienne. La synthèse dirigée par Cauvin et al., en 1998 suggère, pour le Proche-Orient, deux grandes régions d’approvisionnement en obsidienne : l’Anatolie centrale et l’Anatolie orientale. Or, pour des raisons liées à l’histoire intérieure de la Turquie dans les années 1980-1990, peu de données de terrain ont pu être rassemblées sur les sources d’Anatolie orientale jusqu’à ces toutes dernières années. Pourtant, les comparaisons entre affleurements repérés et prélevés avant les années 1980 montrent déjà clairement l’importance de la région pour les études de provenance d’artefacts collectés lors de fouilles de sites archéologiques en Anatolie orientale (ex : Çayönü, Körtik Tepe etc.), en Syrie (Tell Brak, Tell Zeidan, Khazna) et en Irak (Tell Arpachiyah, Tell Hamoukar, Um Dabaghiyah). Cette thèse, réalisée dans le cadre de l’ANR GeObs dirigée par D. Mouralis (Univ. Rouen, IDEES) en association avec C. Kuzucuoğlu (Univ. Paris 1, LGP) et L. Astruc (Univ. Paris 1, ArScan) et E. Akköprü (Univ. Van, Turquie), se concentre sur quatre régions volcaniques d’Anatolie orientale : le Meydan-Gürgürbaba, le Nemrut, et les massifs de dômes de Solhan et Alatepe. Ce travail de recherche a exploré : 1) l’identification et la caractérisation de plusieurs gisements (= « sources ») d’obsidienne, dont certains inconnus jusque-là ; 2) la discrimination de ces affleurements en fonction de leurs caractéristiques physiques et chimiques ; 3) la reconstitution de leur mode de mise en place lorsque cela a été rendu possible. Notre travail, basé sur l’importance incontournable de la connaissance experte du terrain, constitue une méthode novatrice dans les études de provenance. / Obsidian sourcing began in 1964 with studies by Renfrew and Cann. These authors demonstrated that one given volcano there is only one chemical signature. Based on this principle, it is possible to attribute one archaeological artefact to one volcano. This attribution allows then to develop studies on the contacts/exchanges/movements between prehistorical populations which are a key to understand past socio-cultural contexts from the Paleolithic to the Chalcolithic. Lithic assemblages in archaeological sites in the Near East contain indeed obsidian artefacts. As there is no volcano emplaced south of the Eastern Anatolian highlands, the nearest volcanic areas with obsidian outcrops that would attract near-eastern populations are located in Central and Eastern Anatolia (Cauvin et al., 1998). Taking advantage of the opening of Eastern Anatolia to field researches after 2000, and aiming at collecting scientific field data about obsidian sources in that region (especially on the volcano/outcrop scales geological and geomorphological contexts), the GéObs Project has obtained a 3 to 4 years ANR support for the study of the volcanic regions of Eastern Anatolia. Among these regions, four are concerned by our study: the Meydan-Gürgürbaba, Nemrut, Solhan and Alatepe regions. The ANR project GéObs, led by D. Mouralis (Rouen Univ./IDEES), associated with C. Kuzucuoglu (Paris 1 Univ./LGP) and L. Astruc (Paris 1 Univ./ArScan) enhances: 1) the identification of obsidian outcrops (some of which had not yet been identified), 2) the discrimination of these outcrops according to their characteristics (accessibility and types), 3) the characterization of obsidian glass (micro facies; geochemistry; mineralogy), and consecutive reconstruction of their emplacement modes. This research, based on the necessary completeness of data collection in the field, demonstrates the importance of such a new approach in the domain of “obsidian sourcing” researches.

En Méditerranée occidentale, l’obsidienne a été dès le début du Néolithique une matière première recherchée en raison de sa grande aptitude à la taille. Originaire d’îles de la zone tyrrhénienne (Sardaigne, Pantelleria, Lipari et Palmarola) elle a circulé dans cette région et elle est considérée comme un important marqueur culturel de diverses formes de communication et d'échanges entre les différentes communautés de la Préhistoire récente. En ce qui concerne la Sardaigne, nous disposons aujourd'hui d'une cartographie des dépôts primaires et secondaires de quatre types d’obsidienne du Monte Arci et il est donc possible de mieux comprendre les systèmes d'approvisionnement de cette matière première dans l'Île et dans le secteur nord-tyrrhénien de la Méditerranée occidentale, zone de diffusion majeure de l'obsidienne sarde. En raison de ses propriétés physiques, l'obsidienne est une roche très apte à la taille et qui enregistre de manière optimale les stigmates de taille. L’objectif de la thèse a consisté essentiellement en l’'analyse d'un référentiel expérimental en obsidienne réalisé par différents tailleurs avec différentes techniques (percussion directe, indirecte et pression). Cette étude a permis de reconnaitre les caractères morphométriques et les stigmates techniques, essentiels pour la discrimination des techniques de débitage, surtout quand elles donnent de pièces ambigües, compatibles avec plusieurs techniques. Elle a aussi permis de comprendre les différences avec le débitage sur silex, à partir de données connues dans la littérature. Sur cette base nous avons fait un premier essai de diagnose technique sur une série en obsidienne (sarde) d'un site du Néolithique sarde ayant livré un mobilier très abondant, avec plusieurs chaînes opératoires et techniques mises en œuvre. / In the western Mediterranean, obsidian is a demanded raw-material since the earliest phases of the Neolithic due to its good knappability. Its main sources are located in the tyrrhenian islands (Sardinia, Pantelleria, Lipari, and Palmarola); obsidian goods have been circulating in the region and they are considered a significant cultural marker of different forms of exchange and interaction networks between prehistoric groups. For what concerns Sardinia, nowadays four different types of both primary and secondary obsidian deposits from Monte Arci are known. It is therefore possible to better understand the exploitation system of this raw-material in Sardinia and in the north-tyrrhenian sector of the western Mediterranean, which roughly corresponds to its main area of diffusion. Due to its physical characteristics, obsidian is extremely suitable for knapping and it bears a detailed record of the knapping stigmata. b The heart of this thesis consists of the analysis of an obsidian reference collection made by different knappers with different techniques(direct, indirect percussion, and pressure). As result, it has been possible to identify the morphometric characters and the technical stigmata associated with each one of the considered techniques. This represents an essential information in order to recognize the different techniques of obsidian débitage used in Prehistory, especially because resulting blanks are often characterize by ambiguous traits, compatible with different techniques. In addition, this study has allowed to understand the differences between obsidian and chert knapping, thanks to the integration of the data available from literature. On these basis, a first technological analysis of an archaeological obsidian collection from Sardinia has been carried out, choosing a Neolithic site (Coddu is Abionis, Terralba, Or) characterized by an abundant assemblage and a diversity of chaînes opératoires and techniques.

L'étude de l'industrie lithique des populations qui occupaient la Patagonie et la Terre de Feu nous a permis de discuter des dynamiques culturelles mises en œuvre par les chasseurs terrestres et maritimes, de part et d'autre du détroit de Magellan, à l'Holocène moyen et tardif. L'approche techno-économique développée pour les industries de la grotte Fell, Punta Santa Ana 3, Marazzi 1, Cabo Monmouth 20, Oosin Aike et Cabo San Vicente a été axée sur deux éléments: d'abord, les objets dont les matières, parfois d'origine non locale, constituent des témoignages de transport et d'interaction (obsidiennes); ensuite, les méthodes élaborées de débitage, avec prédétermination (méthode Levallois, Clactonien, laminaire et discoïde), dont les modalités peuvent être liées aux processus complexes de partage et de transmission des connaissances. Une discontinuité dans la distribution archéologique de l'obsidienne verte est observée entre 4500 et 2500 ans BP et nous permet d'envisager l'hypothèse d'une migration des peuples de Patagonie du nord. La comparaison des distributions spatiales et chronologiques des méthodes de débitage Levallois montrent des interactions et contacts entre groupes, aussi bien que des conceptions partagées, transmises et généralisées dans la Fuego-Patagonia. Ces observations sont en lien direct avec les premiers nomades de la mer, dont le rôle clé, à partir de 7000 BP, supprime la notion de barrière biogéographique relative pour le détroit de Magellan. Ainsi, on remarque l'existence d'un fond culturel commun. Les variations correspondraient plutôt à des évolutions mesurables en termes d'intensités d'interactions et d'adaptations à des systèmes écologiques. / The study of the lithic industries of the peoples that inhabited Patagonia and Tierra del Fuego bas allowed the discussion of cultural dynamics, displayed by terrestrial and marine hunter-gatherers, at one or the other side of Magellan strait, during the Middle and Late Holocene. The techno-economic approach used to study the materials from Fell cave, Punta Santa Ana 3, Marazzi 1, Cabo Monmouth 20, Oosin Aike and Cabo San Vicente, was organized following two axis: first, objects of exotic raw materials that establish evidence of transport and interaction (obsidians); second, elaborated core reduction methods and débitage with predetennination (Levallois, Clactonian, blade, and discoid reduction), were the action modes can be related to complex processes of knowledge sharing and transmission. The observed discontinuity of green obsidian archaeological distribution between 4500 and 2500 years BP bas permitted considering the hypothesis of a north Patagonian immigration. The comparison of spatial and chronological distributions of Levallois core reduction methods, show interactions and contact between human groups. Likewise they display the existence of shared conceptions, as in an integrated, transmitted and generalized knowledge corpus for Fuego-Patagonia. These results have direct rapport with the key role of the first marine nomads since c. 7000 BP and the removal of the biogeographic barrier notion relative to the Magellan strait. Thus, worthy ofremark is the existence of a common cultural background and that differences in distribution would correspond to measurable changes regarding interaction intensity and adaptation to ecologic systems.

L'obsidienne a été utilisée comme matière première de l'industrie lithique au cours de périodes préhistoriques. Ce matériau possède des propriétés spécifiques qui caractérisent son lieu d'origine. La rareté de ses sources et l'intérêt dont l'obsidienne a fait l' objet par le passé en font pour le préhistorien un marqueur remarquable d'échanges et de contacts humains à grande distance. Nous montrons les avantages relatifs, pour la détermination de la composition chimique, de l'analyse sous faisceau d'ions par PlXE -Particle InducedX-ray Emission-, qui permet des mesures non destructives, et par plasma couplé par induction : ICP-AES -Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry- et ICP-MS -Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry-, qui nécessitent des prélèvements réduits mais donnent accès à un large spectre d'éléments. En Amérique andine (Colombie, Equateur) où les données sur la circulation de l'obsidienne étaient encore très limitées, nous avons apporté des données nouvelles sur les sources et commencé l' exploitation (PlXE, ICP) de plusieurs collections de pièces archéologiques préhispaniques. Les mesures par ICP ont permis une caractérisation plus complète des sources de la région. Nos résultats constituent la base de données la plus détaillée disponible à ce jour. Au Proche-Orient (Syrie, Turquie), nous avons apporté des informations sur cinq sites néolithiques de la moyenne vallée de l'Euphrate (10400-4500 ans av. J.-C). Nos résultats ICP confirment la prééminence de la Cappadoce comme source d'obsidienne au cours de cette période et l'émergence d'apports d'Anatolie orientale. Ils montrent aussi la difficulté de discriminer entre elles, par leurs compositions, plusieurs sources anatoliennes. En raison des difficultés de distinction entre sources, nous avons proposé l'utilisation d'une double caractérisation -composition chimique/datation par traces de fission- pour l'ensemble ColombielEquateur, et dans certains cas au Proche-Orient.

Ce travail de thèse présente une nouvelle lecture technologique des industries lithiques qui documentele Middle Stone Age de la fin du Pléistocène moyen en Ethiopie. Il s’appuie principalement sur une ré-analyse detrois sites majeurs de Gademotta et Kulkuletti (Région du lac Ziway, Vallée du Rift éthiopien), initialement fouillés par F. Wendorf, R. Schild et collaborateurs en 1972. Le croisement des donnés technologiques sur cesindustries à l’échelle locale permet d’aborder la question des dynamiques évolutives qui accompagnenl’émergence des premiers Homo sapiens dans la Corne de l’Afrique. Alors que les traditions techniques montrent une forte stabilité au cours du temps, notamment parl’emploi majoritaire d’une grande diversité de méthodes Levallois de débitage pour la production d’éclats et delames, se dégagent des caractéristiques techniques spécifiques qui se révèlent être des marqueurs régionaux echronologiques. Un changement majeur s’opère sur le plan conceptuel et se caractérise par une augmentation dela prédétermination des morphologies d’outils au débitage, notamment des outils phares du Middle Stone Age les outils à bords convergents (pointes). Ce changement s’accompagne d’une diminution du recours aufaçonnage et du développement de méthodes Levallois dévolues à la production d’éclats triangulaires. Encorollaire, le recours au procédé technique du coup de tranchet latéral, fréquemment appliqué aux outilstriangulaires façonnés dans les phases anciennes, diminue puis disparait au profit d’outils aux bords peutransformés. L’étude met également en exergue la maîtrise de la production laminaire Levallois, dès les phasesanciennes, antérieures à 280 ka, ainsi que la production ubiquiste de petits éclats laissés brut comme un objectifdu débitage Levallois et non Levallois à part entière. Cette étude renseigne les changements comportementaux à l’œuvre aux lendemains de l’Acheuléen, àune période charnière de l’évolution humaine, qui demeure peu documentée. Cette phase initiale du MiddleStone Age est un jalon essentiel dans la Préhistoire africaine qui annonce les phases plus récentes de la périodedurant lesquelles se multiplient les manifestations de comportements symboliques dans certaines parties ducontinent, ainsi que l’emprunt de routes de sortie d’Afrique par l’Homo sapiens. / This thesis presents new technological insights concerning Middle Stone Age (MSA) lithic industries from the end of the Middle Pleistocene in Ethiopia. Based mainly on a reanalysis of three major occupation sites from Gademotta and Kulkuletti (Lake Ziway Area, Main Ethiopian Rift Valley) initially excavated by F. Wendorf, R. Schild and collaborators in 1972, a local-scale comparison of the technology from these three nearby sites enables the evolutionary dynamics accompanying the emergence of Homo sapiens in the Horn of Africa to be discussed. While most of the technical traditions are stable through time, particularly the use of a broad diversity of Levallois methods for producing flakes and blades, several technical idiosyncrasies are also evident and can be considered strong regional and chronological markers. A major conceptual change is characterised by an increase in the predetermination of tool shape during the core reduction process, especially for the major MSA tool group – tools with convergent edges (points). This shift is accompanied by a decrease in the use of shaping techniques (façonnage) and the development of Levallois methods for the production of triangular flakes. The use of the lateral tranchet blow technique, frequently applied to triangular tools during the oldest phases, also decreases and then disappears with tools bearing little transformation becoming dominant. Furthermore, this analysis documents well-developed technical skills evident in earliest occurrences (before 280 ka) of Levallois blade production coexisting with the ubiquitous and independent Levallois and non Levallois production of small flakes. This study highlights behavioural changes evident during the still poorly documented post-Acheulean period, a turning point in human evolution. These initial stages of the Middle Stone Age are crucial for African prehistory as they set the stage for subsequent periods which see not only an increase in symbolic behaviours, but the expansion of Homo sapiens out of Africa.

L'étude de la physico-chimie des matériaux du patrimoine culturel peut nous renseigner sur les activités humaines dans lesquelles les objets anciens ont été impliqués, depuis leur sélection, leur transport, leurs transformations, leurs usages et jusqu'à leur abandon. De plus la préservation de cet héritage culturel nécessite la compréhension des mécanismes l'altération afin de contrôler et prévenir les processus de dégradation. Ce manuscrit présente les activités de recherches développées autour de la physico-chimie des matériaux anciens réalisées depuis mon doctorat, période au cours de laquelle les questions abordées se sont diversifiées. Les travaux s'articulent actuellement autour de trois axes : “archéométrie”, avec les études de provenance et l'histoire des techniques ; “conservation”, avec l'étude et le diagnostic des dégradations ; enfin “analogues”, avec les mécanismes d'altérations à long terme. Les approches analytiques mises en œuvre se sont élargies, partant des analyses élémentaires pour aborder puis développer les caractérisations structurales à l'aide des spectroscopies vibrationnelles (Raman et infrarouge). Après une présentation de mes activités d'enseignement et d'encadrement, trois chapitres retracent les sujets de recherche abordés. La première partie : “Physico-chimie d'un verre naturel : l'obsidienne, un marqueur des réseaux d'échange”, présente les travaux effectués sur les études de provenance de l'obsidienne avec des approches fondées sur leurs compositions élémentaires puis leurs propriétés structurales. La seconde : “Produits de corrosion des métaux ferreux : de la caractérisation structurale des analogues aux mécanismes et à la prévision de l'altération”, expose les méthodologies introduites avec la spectroscopie Raman pour caractériser les produits de corrosion. Les informations fournies sont destinées à faire évoluer les mécanismes envisagés et proposer des éléments de diagnostic pour la conservation et la restauration. La dernière partie : “Projets en développement : les substances naturelles organiques issues d'objets du patrimoine” présente les premiers résultats obtenus sur un axe de recherche récemment ouvert. Il s'agit de contribuer à une reconnaissance des produits utilisés, soit bruts, soit transformés, soit mis en œuvre dans des vernis, pour des problématiques de circulation des matières premières, d'histoire des techniques ou de conservation.

L'obsidienne a été utilisée comme matière première de l'industrie lithique au cours de périodes préhistoriques. Ce matériau possède des propriétés spécifiques qui caractérisent son lieu d'origine. La rareté de ses sources et l'intérêt dont l'obsidienne a fait l'objet par le passé en font pour le préhistorien un marqueur remarquable d'échanges et de contacts humains à grande distance. <br /> Nous montrons les avantages relatifs, pour la détermination de la composition chimique, de l'analyse sous faisceau d'ions par PIXE -Particle Induced X-ray Emission-, qui permet des mesures non destructives, et par plasma couplé par induction : ICP-AES -Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry- et ICP-MS -Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry-, qui nécessitent des prélèvements réduits mais donnent accès à un large spectre d'éléments.<br /> En Amérique andine (Colombie, Equateur) où les données sur la circulation de l'obsidienne étaient encore très limitées, nous avons apporté des données nouvelles sur les sources et commencé l'exploitation (PIXE, ICP) de plusieurs collections de pièces archéologiques préhispaniques. Les mesures par ICP ont permis une caractérisation plus complète des sources de la région. Nos résultats constituent la base de données la plus détaillée disponible à ce jour.<br /> Au Proche-Orient (Syrie, Turquie), nous avons apporté des informations sur cinq sites néolithiques de la moyenne vallée de l'Euphrate (10 400-4 500 ans av. J.-C). Nos résultats ICP confirment la prééminence de la Cappadoce comme source d'obsidienne au cours de cette période et l'émergence d'apports d'Anatolie orientale. Ils montrent aussi la difficulté de discriminer entre elles, par leurs compositions, plusieurs sources anatoliennes.<br /> En raison des difficultés de distinction entre sources, nous avons proposé l'utilisation d'une double caractérisation -composition chimique/datation par traces de fission- pour l'ensemble Colombie/Equateur, et dans certains cas au Proche-Orient.

L’objectif de cette thèse est la caractérisation technologique et typologique des industries lithiques du site de Proskynas en Grèce Centrale durant le Néolithique Récent (NR) et le Bronze Ancien (BA). En comparant ce corpus avec les industries lithiques régionales publiées jusqu’à présent et en contrôlant les techniques par l’expérimentation archéologique, cette étude révèle la contribution de l’industrie lithique dans la compréhension de la transition du Néolithique Récent au Bronze Ancien. L’approche méthodologique envisage une description analytique de tous les objets débités. L’analyse de la base de données ainsi constituée se fonde sur l’étude technologique et typologique approfondie par matière : obsidienne, silex chocolat et silex brun clair. Cette méthode permet de reconstituer mentalement les chaînes opératoires mises en œuvre et de reconnaître les gestes techniques appliqués. La composition des descripteurs analytiques et le croisement multi varié intra-situ et inter-situ des résultats obtenus révèlent une production de lames et d’éclats sur matières locales et importées. La variabilité régionale des chaînes opératoires et des supports débités caractérise le NR. Le BA affiche une grande homogénéité dans les conceptions opératoires et une remarquable standardisation des lames débitées surtout sur obsidienne. L’analyse typologique privilégie la description détaillée des produits confectionnés en outils (supports et retouche). La typologie des outils retouchés, la morphométrie des produits exploités bruts de débitage et sans traces d’utilisation macroscopiques sont des facteurs qui varient aussi bien entre les trois matières principales qu’entre les deux périodes (NR et BA). / The objective of this thesis is the technological and typological characterization of the lithic industries at the site of Proskynas in Central Greece during the Late Neolithic (LN) and the Early Bronze Age (EBA). By comparing this corpus with the regional lithic industries published to date and by verifying manufacturing techniques through archaeological experimentation, this study elucidates the contribution of the stone industry to the understanding of the transition from the Late Neolithic to Early Bronze Age.The methodological approach envisages an analytical description of all the produced objects. The analysis of the database so constituted is based on the technological and typological study deepened by material: obsidian, chocolate silex and light brown silex. This method allows to reconstitute mentally the chains operating implemented and to recognize technical gestures applied. The composition of the analytical descriptors and the intersection multi-varied intra-situ and inter-situ of the obtained results reveal a production of blades and flakes on local and imported materials. The regional variability of operating chains and of debited supports characterizes the LN. The EBA shows a great homogeneity in the operational conceptions and a remarkable standardization of blades produced especially on obsidian. The typological analysis emphasizes the detailed description of tools manufactured (supports and retouch). The typology of the retouched tools, the morphometrie of the products exploited raw debited and without macroscopic traces of use are factors which vary between the three major materials and the two periods (LN and EBA).