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Archéologie des textiles

Une nouvelle méthodologie appliquée à l’étude des tissus minéralisés
Christophe Moulhérat
p. 18-23

Résumés

Conscient des nouvelles possibilités d'exploitation des informations incluses dans les textiles, l'attention a été portée sur l'identification des fibres, afin de tirer le meilleur parti possible des nombreux vestiges trouvés en France, ou ailleurs. Se situant à l'interface entre les études paléo-environnementales et l'analyse technologique, ce type d'approche a également le mérite d'établir un pont avec un autre aspect important pour la recherche en archéologie encore peu exploité, à savoir l'exploitation du milieu naturel.

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Texte intégral

  • 1  Kourgan ou Kurgan est la désignation russe de tumulus ; il s’agit de monticules voire de collines (...)

1Les textiles anciens, du fait de leur nature organique, sont des matériaux particulièrement vulnérables et constituent ainsi des trouvailles rares en archéologie. Ils proviennent pour la plupart de contextes funéraires, milieu le plus favorable à leur conservation (Janaway 1987). Parfois, nous parviennent les outils qui ont servi à leur fabrication (pesons, fuseaux, fusaïoles…). La lumière (particulièrement les rayons ultraviolets) est sans nul doute leur pire ennemi : elle atténue les couleurs, fragilise la structure même des fibres et hâte ainsi leur désintégration. Le milieu d’enfouissement et le climat exercent aussi sur eux une influence souvent néfaste même s’ils peuvent être, dans certains cas, à l’origine de conditions exceptionnelles de conservation (dans l’Altaï en Sibérie et au Kazakhstan, sous de nombreux kourganes1, le permafrost a ainsi assuré la conservation de nombreux matériaux périssables).

2Si les résidus de textiles anciens sont nombreux, ils se présentent le plus souvent sous une forme très dégradée. Ils peuvent être perçus par une empreinte dans un matériau ductile, ou se présenter sous une forme carbonisée à la suite d’un incendie par exemple. La minéralisation par les produits de corrosion métallique est le mode de conservation le plus couramment observé. Elle suppose un contact étroit entre un objet métallique et le matériau organique qui est alors soit imprégné, soit recouvert de composés produits lors de la corrosion (fig. 1 et 2).

Fig. 1

Fig. 1

Exemple d’un tissu minéralisé par les produits de corrosion métallique (oxyde de fer)

© C2rmf-Moulhérat.

Fig. 2

Fig. 2

Exemple d’un tissu minéralisé par les produits de corrosion métallique (sels de cuivre).

© C2rmf-Moulhérat

  • 2  Centre de recherche et de restauration des musées de France.

3De nombreux travaux ont déjà été effectués sur les tissus minéralisés (notamment Janaway 1983, 1989), mais jusqu’à ces dernières années, seule l’étude des caractéristiques techniques était envisagée, faute de méthode appropriée pour identifier les fibres textiles. Grâce à la méthode mise au point au C2rmf2 (Moulhérat 2000), il est maintenant possible d’identifier la nature des fibres quel que soit leur état de conservation. On peut ainsi déterminer les conditions de leur mise en œuvre et aborder la question du choix technologique (facilité de filage, pouvoir hydrophobe), économique (facilité d’approvisionnement, produits de luxe destinés aux échanges…) mais aussi culturel ou cultuel (préférence pour tel matériau, dédain pour d’autres…) des civilisations anciennes.

4Les analyses renseignent sur tout un pan de la culture matérielle jusqu’alors peu exploité, ouvrant de nouvelles perspectives d’étude de la gestion des ressources naturelles et des stratégies d’exploitation (sur place ou comme produits d’échanges par les populations anciennes).

La minéralisation des textiles par les produits de corrosion métallique

5Les conditions idéales de minéralisation sont liées à un milieu qui « agresse » le métal, comme par exemple celui des sépultures qui constituent un environnement très approprié par la présence d’un corps en décomposition (Janaway 1987).

6Le processus de minéralisation se déroule généralement en trois temps (Chen, Jakes et Foreman 1998) :

  • d’abord, en présence d’eau et dans un environnement acide, le métal s’oxyde et produit des ions métalliques qui diffusent en solution ;

  • parallèlement, l’activité bactérienne issue du milieu d’enfouissement provoque des dégradations à la fois dans les zones amorphes et dans les zones cristallines de la fibre, libérant ensuite des espaces dans lesquels les ions métalliques peuvent diffuser ;

  • à la surface de la fibre, les ions métalliques s’assemblent pour constituer une gangue de composés solides (par exemple oxydes, carbonates…), tandis qu’à l’intérieur de la fibre, ils peuvent former des complexes et des liens avec les macromolécules de la fibre (cellulose, protéine).

7La microscopie électronique est l’outil indispensable pour déterminer les différentes formes de minéralisation. Leur description relève essentiellement de l’observation.

8Le prélèvement, la préparation et l’observation de plus de 150 échantillons de tissus minéralisés, constitués de fibres de nature différente et conservés sur des supports métalliques en alliage cuivreux et ferreux, permet de proposer plusieurs cas de figure (fig. 3-6).

La minéralisation superficielle

9Les produits de corrosion recouvrent la fibre qui garde son intégrité physique et chimique. Ils forment une véritable gangue qui, dans le cas du cuivre, peut la protéger de l’action des micro-organismes. L’utilisation de certains acides suffit généralement à la libérer de l’emprise de la corrosion (fig. 3).

Fig. 3

Fig. 3

Vues au MEB  : Fibres de lin recouvertes de produits de corrosion, Marathon, Grèce, ve siècle av. J.-C.

© C2rmf-Moulhérat.

La minéralisation positive

10Elle implique le remplacement total de la matière organique par de la matière minérale. Ce processus est assimilable à un phénomène que l’on retrouve en géologie sous le nom de pseudomorphose. D’abord se produit un dépôt rapide de la couche de corrosion qui par la suite va imprégner la fibre de façon plus ou moins complète. La fibre est ainsi détruite, mais la gangue qui la remplace conserve ses caractères morphologiques externes et internes (fig. 4).

Fig. 4

Fig. 4

Fibres de laine complètement minéralisées, Rixheim, Haut-Rhin, viie siècle av. J.-C.

© C2rmf-Moulhérat.

La minéralisation négative

11Elle se caractérise par un rapide dépôt des produits de corrosion autour de la fibre, suivi de la destruction complète des composés organiques la constituant. Il ne reste alors que son empreinte externe sur l’enveloppe minérale ; des restes de fibres peuvent être parfois identifiés au contact de l’empreinte.

12Dans certain cas, la décomposition de la fibre commence avant la déposition des produits de corrosion sur lesquels on observe alors l’empreinte de la paroi extérieure dégradée de la fibre (fig. 5).

Fig. 5

Fig. 5

Empreintes de fibres de laine, Charmoy, Yonne, ve siècle av. J.-C. 

© C2rmf-Moulhérat.

13Il arrive que le remplacement de la fibre par les produits de corrosion soit partiel : une partie de la fibre s’est minéralisée, tandis que l’autre a disparu laissant un vide qui ne sera pas comblé (fig. 6). Si la décomposition de la fibre est plus rapide que la déposition des produits de corrosion, elle n’est plus identifiable. Ces différents cas peuvent être observés au sein d’une même sépulture.

Fig. 6

Fig. 6

Poils d’animal partiellement minéralisés, Cutry, Meurthe-et-Moselle, ve siècle apr. J.-C.

© C2rmf-Moulhérat.

Méthodologie appliquée à l’étude des tissus archéologiques

14L’essentiel du protocole d’examen adapté aux textiles archéologiques porte sur les caractéristiques techniques et l’identification des fibres. Les colorants ont le plus souvent disparu, remplacés par la couleur des sels métalliques.

15Par ailleurs, pour une meilleure compréhension de la fonction du tissu, il convient de prendre en compte :

  • sa position dans le lieu d’enfouissement, et notamment le type de support (parure, armement, outil…) ;

  • sa disposition sur son support (couvrante, sur une ou plusieurs faces de l’objet, en couches superposées…), le but étant de distinguer la présence d’un ou plusieurs tissus, lesquels feront l’objet d’un examen distinct ;

  • le nombre potentiel de fils en présence (trame, chaîne, plusieurs trame et/ou chaîne), déterminé par un examen technique préalable à l’identification des fibres.

16Pour reconstituer tous les processus qui ont permis la confection d’un textile, nous avons suivi une démarche analytique fondée sur des approches complémentaires faisant intervenir successivement des moyens d’observations macroscopiques (œil nu, loupe binoculaire) et microscopiques (microscope optique et microscope électronique à balayage) (fig. 7). La première approche, classique, étudie les caractéristiques techniques d’un tissu ; la seconde approche, plus originale, s’attache à l’analyse de la matière première.

Fig. 7

Fig. 7

Schéma représentant la démarche suivie pour l’étude de textiles archéologiques

© Moulhérat.

La caractérisation des aspects techniques

17Pour cette étape, indispensable à la compréhension d’un textile, les analyses techniques et le vocabulaire recourent en grande partie à la terminologie du Centre international d’étude des tissus anciens (Cieta).

18Dans un premier temps, chaque échantillon est observé sous une loupe binoculaire afin de dégager les variables qualitatives et quantitatives.

19Les variables qualitatives comprennent :

  • l’armure de tissage, c’est-à-dire l’organisation des fils les uns par rapport aux autres ;

  • la structure des fils : il s’agit de l’assemblage de fibres par torsion pour former un fil simple. La combinaison de deux fils simples forme un fil retors. Dans un fils retors, la torsion de chacun des deux fils s’appelle torsion primaire et la torsion d’ensemble, torsion secondaire ;

  • le sens de torsion : on se sert de majuscules S (gauche) ou Z (droite) pour indiquer le sens de la torsion, selon la médiane de chacune des lettres.

20Les variables quantitatives :

21Le nombre de fils au centimètre (réduction) permet d’apprécier le degré de cohésion d’un tissu. S’il n’est pas régulier, plusieurs décomptes doivent être effectués, les valeurs extrêmes sont notées, et seul le nombre moyen est retenu.

  • 3  Les mesures sont prises avec une règle graduée au quart de millimètre.

22La grosseur de fils est exprimée en dixièmes de millimètres3. Elle varie souvent au sein d’un même tissu, surtout pour des périodes anciennes, et il est préférable d’utiliser des fourchettes de mesures qui diffèrent selon qu’il s’agit de fibres végétales ou animales, les premières étant généralement plus fines que les autres.

23Le degré de torsion varie selon l’angle produit par la verticale du fil et l’inclinaison de la torsion.

24Les caractéristiques annexes sont des ajouts le plus souvent décoratifs (lisière terminale, broderie…).

25Toutes les données recueillies sont saisies sur une fiche. La direction des fils est matérialisée par des axes de référence OX et OY. Ce choix résulte des problèmes de détermination de la direction de la chaîne, étant donné la taille et l’état de conservation des échantillons.

L’identification des fibres

26La seconde approche touche principalement à l’identification des fibres. Les textiles minéralisés en sont généralement exclus, leur nature « minérale » ne convenant pas aux méthodes traditionnelles d’identification (microscopie optique à transmission). Afin de combler cette lacune, une nouvelle méthode d’identification, mise au point au C2rmf, se fonde sur la reconnaissance de la morphologie spécifique de chacune des fibres, depuis un référentiel unique constitué à partir de fibres souples et minéralisées. Elle consiste en la combinaison de la microscopie électronique à balayage (MEB) et de la microscopie optique en réflexion. À chacun de ces appareils correspond un mode opératoire spécifique.

27Les observations fournies sont d’excellentes qualités et il devient possible d’apprécier les vues à la fois longitudinales (microscope électronique) et transversales (microscope optique), indispensables à la détermination de la nature des fibres, chacune d’elles possédant ses propres caractéristiques (forme et importance des écailles, présence ou non d’un lumen, forme du lumen…). Cela permet dans le même temps de mesurer le diamètre des fibres et de déterminer la qualité de la toison, s’il s’agit de laine de mouton, ou de connaître le degré de maturité des fibres végétales. L’originalité de cette approche tient à l’utilisation conjointe de deux types de microscopes qui délivre des informations de même qualité que celles obtenues pour des fibres non minéralisées et ouvre de nouvelles perspectives dans l’étude des tissus.

Microscopie électronique à balayage (MEB)

28Après avoir prélevé un échantillon dont la taille n’excède pas 5 mm2 et l’avoir recouvert d’une fine couche d’or pour rendre la surface conductrice, on l’observe au microscope électronique à balayage.

29Le principe de fonctionnement est fondé sur l’incidence d’un faisceau d’électrons émis par le microscope sur la surface de l’échantillon. L’interaction entre les électrons du faisceau et l’objet provoque l’émission de différents rayonnements et particules (électrons secondaires, électrons rétrodiffusés, rayons X…). Les électrons secondaires sont émis après excitation de la matière par le faisceau d’électrons incidents. Faiblement énergétiques, ils proviennent d’une profondeur limitée d’environ 10 nm. L’image reconstituée grâce aux électrons secondaires est topographique, proche de celle obtenue au microscope optique ; elle permet l’identification des fibres textiles minéralisés.

Microscope optique en réflexion

  • 4  Deux types de résine sont utilisés : une résine de couleur verte, dont la polymérisation dure entr (...)

30L’échantillon est inclus dans un bloc de résine4 époxy translucide. Après une polymérisation dont la durée n’excède pas 24 heures, il est poli à la pâte diamantée jusqu’au 1/4 de µm.

31Il convient de choisir judicieusement le plan de coupe pour apprécier au microscope optique en réflexion les vues à la fois longitudinales et transversales indispensables à la détermination de la nature des fibres, chacune d’elles possédant des caractéristiques spécifiques. Deux modes d’observation sont appliqués à l’échantillon : en lumière directe (fond clair) et en lumière indirecte (fond noir).

32L’observation en lumière diffusée (fond noir) permet la différenciation des différents modes de conservation des fibres qui diffusent chacun une couleur différente (fig. 8).

33L’observation en lumière réfléchie (fond clair) permet de déceler, par contraste, la forme de la fibre. C’est à partir de cette observation que sont effectuées les mesures de diamètres. On recherche le degré de corrosion (fig. 9).

Fig. 8

Fig. 8

Vues au microscope métallographique (x200), épée en fer d’Appenwihr (Haut-Rhin) : en fond noir — En fond clair

© C2rmf-Moulhérat

Fig. 9

Fig. 9

Vues au microscope métallographique (x200), épée en fer d’Appenwihr (Haut-Rhin) : en fond noir — En fond clair

© C2rmf-Moulhérat

34Cette nouvelle méthode d’observation permet d’envisager l’étude de très nombreux textiles à travers le monde, alors que seules les pièces les plus spectaculaires faisaient jusque-là l’objet d’un examen attentif. Nous pouvons, d’ores et déjà, nous attacher à l’étude d’une plus grande quantité de vestiges textiles, provenant de contextes funéraires, domestiques ou cultuels, et se présentant sous les formes les plus diverses, du minuscule fragment de fil contenu à l’intérieur d’une perle à l’empreinte de vêtements conservée sur une épée.

35Les textiles restent des témoins archéologiques peu étudiés. Ils renferment pourtant, de nombreuses informations tant sur le degré technologique atteint pour les réaliser que sur l’exploitation du milieu naturel (Moulhérat et al. 2002).

36Les renseignements fournis par l’étude d’un textile et plus encore par l’identification des fibres sont un argument de plus à la nécessité de les préserver, quel que soit leur état de conservation.

37Si une urgence exige l’extraction voire la destruction de ces restes, il est possible de procéder à une couverture photographique suivie d’un prélèvement réalisé à l’aide d’une aiguille droite ou coudée, pour la détermination de la nature des fibres.

38Un matériau s’apprécie non seulement par sa nature mais aussi par sa position sur l’objet. Il est donc indispensable de noter sa localisation sur la totalité du support, les matériaux utilisés pouvant être différents d’un endroit à l’autre : deux échantillons prélevés sur le même objet peuvent correspondre à des tissus différents.

39Tous les fragments piégés dans la corrosion et prélevés lors d’une restauration peuvent être étudiés ultérieurement pourvu qu’on ait noté leur emplacement d’origine et qu’on les ait stockés en vue d’un examen. Mais les conditions idéales restent l’intervention avant et pendant la restauration de l’objet.

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Bibliographie

Chen, H. L., K. A. Jakes et D. W. Foreman. 1998. « Preservation of Archaeological Textiles Through Fibre Mineralization », Journal of Archaeological Science, 25 : 1015-1021.

Janaway, R. C. 1983. « Textile Fibre Characteristic Preserved by Metal Corrosion : The Potential of S.E.M Studies », TheConservator, 7, UKIC : 48-52.

Janaway, R. C. 1987 « The Preservation of Organic Materials in Association with Metal Artefacts deposited in Inhumation Graves », in : A. Boddington, A. N. Garland et R. C. Janaway (éds), Death, Decay and Reconstruction : Approaches to Archaeology and Forensic Science. Manchester, Manchester University Press : 53-85

Janaway, R. C. 1989. « Corrosion Preserved Textile Evidence : Mechanism, Biais and Interpretation », in : Evidence preserved in Corrosion Production. Londres, United Kingdom Institute of Conservation (UKIC Occasional Papers ; 8) : 21-29.

Moulhérat, C. 2000. « Un exemple de conservation providentielle : les textiles archéologiques minéralisés par les produits de corrosion », in : La conservation-restauration en archéologie : objets composites, traces et prélèvements, XIVes Journées des restaurateurs en archéologie, 25 et 26 juin 1998, Saint-Denis. Paris, Araafu (Conservation-restauration des biens culturels. Cahier technique ; 5) : 51-58.

Moulhérat, C., M. Tengberg, J. Haquet et B. Mille. 2002. « First Evidence of Cotton at Neolithic Mehrgarh, Pakistan : Analysis of Mineralized Fibres from a Copper Bead », Journal of Archaeological Science,29 : 1393-1401.

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Notes

1  Kourgan ou Kurgan est la désignation russe de tumulus ; il s’agit de monticules voire de collines artificielles recouvrant une ou plusieurs tombes.

2  Centre de recherche et de restauration des musées de France.

3  Les mesures sont prises avec une règle graduée au quart de millimètre.

4  Deux types de résine sont utilisés : une résine de couleur verte, dont la polymérisation dure entre 5 et 10 mn, permet d’étudier rapidement un échantillon mais les phénomènes de retrait sont importants (Lam Plan Résine 605 en poudre de 1 kg et le catalyseur en bouteille de 500 ml). L’autre polymérise en 24 heures mais elle est translucide et ne provoque pas de phénomène de retrait ; elle permet une meilleure manipulation des échantillons après déposition dans le moule (Struers Epofix résine en bouteille de 1 litre et Epofix catalyseur en bouteille de 130 ml).

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Table des illustrations

Titre Fig. 1
Légende Exemple d’un tissu minéralisé par les produits de corrosion métallique (oxyde de fer)
Crédits © C2rmf-Moulhérat.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-1.jpg
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Titre Fig. 2
Légende Exemple d’un tissu minéralisé par les produits de corrosion métallique (sels de cuivre).
Crédits © C2rmf-Moulhérat
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 152k
Titre Fig. 3
Légende Vues au MEB  : Fibres de lin recouvertes de produits de corrosion, Marathon, Grèce, ve siècle av. J.-C.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-3.jpg
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Titre Fig. 4
Légende Fibres de laine complètement minéralisées, Rixheim, Haut-Rhin, viie siècle av. J.-C.
Crédits © C2rmf-Moulhérat.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-4.png
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Titre Fig. 5
Légende Empreintes de fibres de laine, Charmoy, Yonne, ve siècle av. J.-C. 
Crédits © C2rmf-Moulhérat.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-5.jpg
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Titre Fig. 6
Légende Poils d’animal partiellement minéralisés, Cutry, Meurthe-et-Moselle, ve siècle apr. J.-C.
Crédits © C2rmf-Moulhérat.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-6.jpg
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Titre Fig. 7
Légende Schéma représentant la démarche suivie pour l’étude de textiles archéologiques
Crédits © Moulhérat.
URL http://nda.revues.org/docannexe/image/600/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 128k
Titre Fig. 8
Légende Vues au microscope métallographique (x200), épée en fer d’Appenwihr (Haut-Rhin) : en fond noir — En fond clair
Crédits © C2rmf-Moulhérat
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Titre Fig. 9
Légende Vues au microscope métallographique (x200), épée en fer d’Appenwihr (Haut-Rhin) : en fond noir — En fond clair
Crédits © C2rmf-Moulhérat
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Pour citer cet article

Référence papier

Christophe Moulhérat, « Archéologie des textiles », Les nouvelles de l'archéologie, 114 | 2008, 18-23.

Référence électronique

Christophe Moulhérat, « Archéologie des textiles », Les nouvelles de l'archéologie [En ligne], 114 | 2008, mis en ligne le 30 décembre 2011, consulté le 23 avril 2017. URL : http://nda.revues.org/600 ; DOI : 10.4000/nda.600

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Auteur

Christophe Moulhérat

Centre de recherche et de restauration des musées de France (C2rmf), Louvre
christophe.moulherat@free.fr

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