Les Datations : Archéomagnétisme

Nicolas Prudhomme 23 septembre 2016 Commentaires fermés sur Les Datations : Archéomagnétisme
Les Datations : Archéomagnétisme

Cette méthode s’adresse également aux matériaux d’argile cuite (four, matériaux de construction, poteries). Elle repose sur la conjugaison de deux phénomènes :

– la présence autour du globe terrestre d’un champ géomagnétique (Champ Magnétique Terrestre: CMT) dont l’intensité et la direction varient dans le temps. De plus, ces paramètres dépendent à un instant donné de la situation géographique du lieu (correction de latitude et de longitude).

– l’existence dans l’argile de quelques % d’oxydes de fer qui lors de la cuisson se transforment chimiquement (apparition de la couleur rouge brique) puis au cours du refroidissement acquièrent une aimantation rémanente corrélée en grandeur et en direction à celles du champ géomagnétique ambiant.

CONTENU GAUCHE

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Les variations d’orientation du champ magnétique terrestre n’ayant pas été relevées au cours des temps (premières mesures au début du XVIIème siècle), il a fallu en premier lieu reconstruire la courbe des variations séculaires du CMT. C’est par référence à des matériaux archéologiquement bien datés et dont on a déterminé l’orientation de l’aimantation rémanente que cette courbe a pu être établie dans plusieurs pays du monde. La méthode est indirecte et sa portée limitée à l’étendue de ces courbes d’étalonnage (essentiellement les temps historiques : au plus depuis quelques siècles avant J.C.).La grandeur étudiée (aimantation rémanente) étant orientée, il convient d’apporter le plus grand soin au repérage spatial de l’échantillon lors de son prélèvement. Deux cas de figure peuvent se présenter :

a) le matériel archéologique n’a pas bougé depuis sa dernière chauffe (il est retrouvé in situ) permettant un prélèvement dans un repère géographique (verticale, nord, est) qui assure la conservation des orientations de l’aimantation à mesurer. C’est le cas pour les fours et foyers. On dégagera donc une portion d’argile cuite à prélever qu’on noiera dans du plâtre (soit dans un cadre métallique amagnétique, soit avec un simple chapeau de plâtre qu’on complètera en laboratoire). Une des faces du bloc de plâtre sera (avant séchage) rendue horizontale avec l’aide d’un niveau à bulle et sur cette face, on portera soit le nord magnétique actuel (déclinomètre), soit l’orientation exacte du soleil à l’heure soigneusement notée du prélèvement (équerre fendue).

b) le matériel archéologique a été déplacé depuis son lieu de production (atelier de tuiliers par exemple) jusqu’à son lieu d’utilisation où il a été retrouvé lors de fouilles (cas des tuiles, briques ou poteries). Pour pouvoir utiliser l’orientation de l’aimantation, il est nécessaire d’émettre des hypothèses qu’il faudra in fine vérifier. C’est la forme géométrique du matériau (parallélépipède par exemple pour une brique) qui induit que l’une des faces est en fait le plan horizontal du lieu de cuisson (brique posée sur une face sur la sole horizontale d’un four). Le prélèvement des échantillons se fera donc en laboratoire dans un repère lié aux arêtes du matériau. Mais dans l’opération une donnée angulaire (la déclinaison, écart par rapport au nord géographique) est irrémédiablement perdue et le traitement statistique des résultats s’en trouvera quelque peu compliqué.

La mesure en laboratoire de l’orientation et de l’intensité de l’aimantation rémanente se fera sur les échantillons convenablement orientés. Au sein d’une enceinte blindée en µmétal, ils seront mis en rotation à l’intérieur d’une bobine torique fixe dans laquelle la rotation de la composante de l’aimantation rémanente de celui-ci induira un signal électrique. En répétant cette manipulation pour plusieurs positions de l’échantillon par rapport à l’axe de rotation, on peut restituer l’orientation exacte de l’aimantation rémanente par rapport au repère de prélèvement lié à celui-ci.
Plusieurs effets parasites sont susceptibles de perturber l’exacte corrélation de direction entre l’aimantation induite et le champ géomagnétique (anisotropie de forme du matériau ou anisotropie de texture de la pâte, présence d’aimantations secondaires induites par des chauffes partielles ultérieures…). Des méthodes de correction permettent la prise en compte de ces effets parasites dont on sait en conséquence éliminer les effets.

Reste à replacer ces résultats d’orientation (inclinaison, déclinaison) sur la (ou les) courbe de variations séculaires du CMT. Pour une valeur donnée de l’inclinaison, plusieurs solutions sont possibles et c’est alors la connaissance de la déclinaison qui permet la discrimination entre celles-ci. Mais dans le cas où les échantillons ont été prélevés sur des matériaux déplacés, la déclinaison n’est plus accessible et ce sont des données externes à la méthode (souvent des données archéologiques recueillies en fouilles) qui permettent la sélection entre ces solutions multiples. La précision atteinte est celle de la courbe d’étalonnage (±20 ans au mieux).


 

 

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