Taphonomie des résidus organiques brûlés

Table ronde, 27-29 mai 2008, Valbonne CEPAM (UMR 6130)
Taphonomie des résidus organiques brûlés
et des structures de combustion en contexte archéologique
Organisation :
Isabelle Théry-Parisot (CNRS, CEPAM)
Lucie Chabal (CNRS, CBAE)
Sandrine Costamagno (CNRS, TRACES)
Comité scientifique :
Jean-Philip Brugal (CNRS, LAMPEA-MMSH Aix-enProvence)
Lucie Chabal (CNRS, CBAE Montpellier)
Sandrine Costamagno (CNRS, TRACES Toulouse)
Claire Delhon (CEPAM, Valbonne)
Henri Duday (CNRS, PACEA, Bordeaux-Talence)
Paul Goldberg (Boston University)
Marie-Pierre Ruas (CBAE, Montpellier)
Isabelle Théry-Parisot (CNRS, CEPAM-Valbonne)
Suite à la création du RTP « Taphonomie », CNRS-EDD (resp. J.-Ph. Brugal), une table ronde est organisé du 27 au 29
Mai 2008 sur le thème « Taphonomie des résidus organiques brûlés et des structures de combustion en milieu
archéologique ».
L’objectif de cette table ronde est de proposer un état des lieux des études taphonomiques qui portent ou ont porté sur des
restes organiques brûlés et des structures de combustion, de favoriser la mise en commun des connaissances et des
référentiels, d’initier des collaborations transdisciplinaires et d’engager les équipes vers la mise en place de programmes de
recherche.
Cette table ronde concerne en premier lieu les résidus organiques brûlés : ossements humains et animaux, charbons de bois,
graines et fruits, phytolithes, etc. Il peut s’agir de résidus de combustions intentionnelles (bois de feu, crémation, déchets,
par exemple) ou accidentelles (proximités d’un foyer, incendie). Par leur diversité, ces vestiges documentent pratiques et
savoir-faire et témoignent de comportements ou de choix techniques qui couvrent une large palette d’activités (pratiques
funéraires, cuisson des aliments, traitement thermique, gestion des déchets, etc.). Il s’agit par conséquent de restes
archéologiques de grande valeur pour la connaissance des sociétés pré-, protohistoriques et historiques. Les structures de
combustion, parfois associées à ces résidus, constituent également des éléments d’étude privilégiés pour la mise en
évidence des pratiques liées au feu.
L’action conjointe de nombreux agents ou processus taphonomiques entraîne invariablement une transformation, voire une
distorsion, qui, sans trahir leur nature, modifie les assemblages et/ou les structures et induit des biais d’identification et/ou
d’interprétation. Mieux connaître ce « bruit » est un pré-requis indispensable pour interpréter correctement toutes les étapes
qui précèdent la combustion. Les communications proposées, dans le cadre de cette table ronde, se limiteront donc aux
processus naturels susceptibles d’affecter les résidus organiques brûlés et les structures de combustion.
[Précision : Si la taphonomie désigne « tous les processus qui interviennent après la mort de l’organisme jusqu’à sa
fossilisation », on peut donc être amené en archéologie à inclure sous ce terme tous les choix et gestes plus proprement
sociétaux ayant affecté le matériel végétal ou animal. Dans cette table ronde nous souhaitons nous cantonner le plus
possible aux processus physiques et chimiques à l’œuvre à partir de la mise au feu, c’est-à-dire la combustion, les processus
dépositionnels et post-dépositionnels.]
Divers aspects pourront être abordés :
- processus physiques et chimiques à l’œuvre à partir de la mise au feu, c’est-à-dire la combustion, les processus
dépositionnels et post-dépositionnels ;
- analyse contextuelle des structures de combustion (construites et non construites) et de leur évolution dans une
perspective strictement taphonomique : diagenèse et processus physiques d’altération et/ou de transformation, évolution
dans le temps, interprétation du signal.
Les propositions de communications traitant des choix et gestes, plus proprement sociétaux, de la typologie des structures
de combustion ou des actes techniques en rapport avec leur utilisation ne seront pas retenues dans le cadre de cette table
ronde. Les communications devront s’attacher à analyser des données expérimentales ou archéologiques, dans les domaines
de la combustion, des processus dépositionnels et post-dépositionnels, afin de préciser l’effet de ces processus sur les
assemblages et structures étudiés.
Par exemple : Comment la combustion influe-t-elle sur la composition des assemblages ? Quel est l’impact des processus
post-dépositionnels sur des résidus qui ont été chimiquement et physiquement modifiés lors de la combustion ? Comment
sédiment et restes brûlés interagissent-ils ? Comment interpréter les assemblages résiduels observés ? Quel est le devenir
des structures de combustion ? Comment les identifier ? Peut-on trouver des points de convergence entre nos disciplines ?
Résumés des communications
Le site funéraire gallo-romain de Sainte-Memmie « La Trussonnerie ». Approche interdisciplinaire des structures de combustion: questions
taphonomiques, méthodologiques et premières résultats interdisciplinaires
Nathalie POUGET, Isabelle LE GOFF, Andreas HEISS, Julian WIETHOLD et Anne DELOR-AHU
C’est à la suite d’une opération de diagnostic réalisée au mois de janvier 2005 sur la commune de Sainte-Memmie (Marne) que s’est
déroulée cette fouille préventive menée par l’INRAP en collaboration avec le SRA de Champagne Ardenne. L’emprise d’une superficie totale de
6 000 m2 est concernée par le projet d’implantation d’un lotissement. Celle-ci est localisée en périphérie d’une zone commerciale au Sud de la
commune et, à environ 200 m de la limite communale séparant Sainte-Memmie de Châlons-en-Champagne. Le décapage de la zone de fouille a
permis de mettre au jour une nécropole d’époque Gallo-romaine sur une superficie d’un peu moins de 3 500 m2. Par l’absence de lisibilité des
limites des structures archéologiques, le décapage est guidé le plus souvent par la présence de fragments de céramiques. De plus, compte tenu
de la faible profondeur d’apparition des structures observée lors du diagnostic, nous ne pensions pas mettre au jour un site en un si bon état de
conservation.
L’opération de fouille s’est déroulée du 13 mars au 29 juin 2006. Parmi les structures mises au jour nous comptons 10 inhumations, 8
bûchers (ustrinum), 27 tombes à incinérations secondaires et 26 fosses contenant du mobilier cassé et dont la nature reste à déterminer. Nous
avons dû effectuer des choix quant aux techniques de fouille à mettre en place selon la qualité et la nature des vestiges, mais aussi en fonction
des échéances à respecter.
Si l’incinération est de règle jusqu’aux environs de la fin du Ier siècle de notre ère, exception faite pour certains individus immatures qui
étaient inhumés en théorie lorsque l’éruption dentaire n’avait pas débuté, nous assistons par la suite à un changement progressif des pratiques
en faveur de l’inhumation. De manière générale nous situons cette transition entre le Ier et le IIIe siècle de notre ère. Sur le site de SaintMemmie cette pratique semble plutôt apparaître aux alentours du début du IIIe siècle.
Notre communication se concentre sur l’approche méthodologique dans un chantier avec des structures à combustion et des offrandes
funéraires assez complexes. En cours de fouille une équipe de travail était créée pour effectuer l’analyse interdisciplinaire de ces structures du
point de vue de l’archéologie, de l’anthropologie, de la carpologie et de l’anthracologie. Ces analyses sont actuellement en cours. Les premiers
résultats sont présentés sous la forme d’un rapport de travail et des questions taphonomiques de structures à combustion gallo-romaines sont
évoquées.
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Problèmes de taphonomie dans les tombes à crémation: les résidus organiques brûlés des nécropoles en Italie du Nord à l’âge du Fer
Lanfredo CASTELLETTI et Sila MOTELLA
L’étude de nombreuses nécropoles à crémation à l’âge du Fer en Italie du Nord a permis de révéler différents problèmes liés aux procédés
de formation des « terres de bûchers ». L’étude de ces terres peut être considérée comme un moyen d’approche soit des comportements de
l’homme par rapport à l’utilisation du bois, soit de la compréhension du paléo-environnement.
En Italie du Nord, nous avons beaucoup de données (plus de cent sépultures étudiées du point de vue archéobotanique, dans la seule
provence de Padua) et nous avons observé plusieurs situations de combustion et de conservation de boi et de restes d’offrandes, que se soit
par la présence de simples fosses, ou de tombes bâties en pierre, ou bien de la protection des résidus par les urnes etc. Avec cette richesse de
données on a essayé au moins d’approcher certaines questions récurrentes, comme la masse originelle du bois brûlé, la fragmentation après
combustion des charbons, le rapport entre le spectre anthracologique et la végétation ligneuse, ou leur déformation due à un choix
intentionnel par l’homme et infine, lorsque c’est possible, le décèlement de particulières situations rituelles.
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Dumping, sweeping and trampling: experimental micromorphological analysis of anthropogenically altered combustion features
Christopher E. MILLER, Nicholas J. CONARD, Paul GOLDBERG and Francesco BERNA
A central goal of many micromorphological studies in Paleolithic archaeology is the identification and discernment of in situ hearths. These
studies have shown, however, that some combustion-related features identified in the field as hearths are often redistributed or altered
combustion products that have been removed from their primary burning context. In some instances researchers have attributed the
redeposition and post-combustion alteration of these features to anthropogenic processes, invoking trampling, sweeping, dumping, or a
combination of two or more of these processes. In order to calibrate these interpretations, the authors prepared six experimental hearths of
wood and bone. While one hearth was preserved in situ to serve as a control, the other hearths were redistributed, mimicking possible
scenarios of past anthropogenic alteration. These included trampling a hearth, sweeping out a hearth, trampling a swept-out hearth, sweeping
out a hearth and then dumping the burned material, and finally trampling dumped burned material. Micromorphological samples were
collected from the six experimental hearths, allowing for comparison and analysis with archaeological examples. The results of this experiment
add a new aspect to our understanding of Paleolithic pyrotechnology, behaviour, and post-combustion alteration of hearths.
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Processus de formation et transformation des structures de combustion archéologiques: regards sur la complexité
Ramiro MARCH, Alexandre LUQUIN, Delphine JOLY, Gaëlle DUMARÇAY, Qiqiong DONG et Mohammad MUHIEDDINE
L’objectif de cette communication est de présenter notre approche expérimentale des foyers (à plat, en cuvette, pierreux) concernant les
processus de formation et transformation des structures de combustion archéologiques. Nous décrirons les résultats expérimentaux d’un
nombre important d’expériences (150) de manière synthétique en traitant des processus de formation et transformation dans divers contextes
naturels (amas coquilliers, limons d’inondation, contextes lœssiques, sols humiques etc.) et dans différentes conditions. Nous analyserons les
types de processus observés, leur nature et leur signification pour le processus d’interprétation archéologique d’un point de vue physicochimique (transformations des milieux, formation des signatures anthropiques, modification des dites signatures par des processus naturels) en
fonction des différents types de structures de combustion réalisées.
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Structures de combustion et structures périglaciaires. Ré-examen taphonomique des structures de combustion moustériennes de SaintVaast-la-Hougue (50)
Bertrand MASSON
Le site moustérien de Saint-Vaast-la-Hougue (Manche), fouillé par Gérard Fosse au début des années 1980, a fourni une trentaine de
structures de combustion. La fouille ainsi que la description et l’interprétation des structures ont été faites sans prendre en compte les
processus périglaciaires, synchrones ou postérieurs aux occupations humaines. À l’aide d’exemples contemporains de processus périglaciaires,
provenant d’observations en milieu actif, d’exemples archéologiques recueillis sur différents sites du Nord-Pas-de-Calais et d’expérimentations
réalisées en altitude par A. Pissart (1973 à 1987) et les équipes des ACR « Taphonomie des assemblages lithiques du paléolithique moyen en
contexte périglaciaire » et « Paléolithique en Quercy » (2004-2007), nous mettrons en évidence des convergences de forme, entre d’une part,
les structures périglaciaires et d’autre part, les formes et les fonctions des structures de combustion attribuées aux moustériens de Saint-Vaastla-Hougue.
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High resolution study of Prehistoric combustion features: insights on how Neanderthals used fire at Kebara cave (Israel)
Francesco BERNA, Bertrand LIGOUIS, Rosa M ALBERT, Solveig SHIEGL, Ofer BAR-YOSEF et Paul GOLDBERG
Étude à haute définition de structures de combustion préhistoriques: visions sur la manière dont les hommes de Néandertal ont utilisé le
feu dans la grotte de Kebara (Israël). L´étude porte sur plusieurs structures de combustion de dépôts moustériens de la grotte de Kebara en
Israël. Des blocs polis et des lames minces représentant des profils de foyers ont été analysés au moyen de la micromorphologie des sols, de la
pétrologie organique, de la microspectroscopie infrarouge, de la microscopie électronique et de l´étude des phytolites. Ainsi, en maintenant
l´architecture des foyers intacte, nous avons obtenu, in situ et à haute définition, des renseignements sur la manière dont les hommes de
Néandertal utilisaient le feu à Kebara. En particulier sur l´organisation des foyers et la température de combustion atteinte, l´oxygénation, le
type de combustible et les espèces utilisées, la saison de sa collecte et l´état de conservation. Nos résultats fournissent ainsi des clés
fondamentales pour mieux comprendre le comportement des néandertaliens et les différences avec celui des hommes modernes.
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Temps d’ouverture, rythmicité des rejets et chronologie relative: la complémentarité des analyses anthracologiques et céramiques
pour appréhender la taphonomie des fosses rubanées
Aurélie SALAVERT, Dominique BOSQUET et Mark GOLITKO
Les spectres anthracologiques de trois fosses et d’un fossé d’enceinte de trois sites néolithiques (5150-4950 BC) de Belgique semblent
témoigner d’une ouverture de l’environnement au cours de leur remplissage. C’est le cas à Fexhe-le-Haut-Clocher-Podri l’Cortri, Remicourt-en
Bia Flo II et Waremme-Longchamps, tous trois situés en Hesbaye au nord-ouest du territoire rubané. Le fond des fosses est majoritairement
composé de taxons forestiers tels que le frêne, le chêne et le noisetier. Au fur et à mesure du remplissage, le pourcentage des essences
caractéristiques de milieu ouvert augmente (pomoïdées, espèces buissonnantes). Il y aurait donc un possible enregistrement de l’impact
anthropique sur le milieu entre les premiers et les derniers rejets charbonneux. D’autres fosses, en revanche, bien qu’échantillonnées au cours
du remplissage sur plusieurs couches charbonneuses, ne montrent aucun changement dans le spectre anthracologique. Le travail présenté
consiste à comparer ces résultats à la répartition stratigraphique des styles céramiques et des remontages. L’étude, en cours de réalisation,
devrait permettre de vérifier si, dans ces mêmes fosses, la typologie suit elle aussi des tendances comparables – soit évolutive, soit monotone –
ou si, en revanche, différents styles sont mélangés dans le remplissage, sans ordre apparent. L’analyse stratigraphique des remontages, qui
rassemblent des objets strictement contemporains, permettrait, quant à elle, d’associer ou de dissocier les niveaux observés dans les structures
afin de préciser encore d’avantage l’échelle de temps que représentent la fosse et son contenu.
Sachant qu’en Hesbaye la durée du Rubané n’a guère excédé deux siècles, pourrait-on justement, en complétant les observations
archéobotaniques avec les analyses céramiques, préciser la durée de vie d’une fosse ou d’un fossé, la rythmicité des rejets et tester la valeur
chronologique réelle de la typologie céramique ? A ces questions qui restent jusqu’ici posées pour cette période, les auteurs espèrent apporter
au moins quelques éléments de réponse.
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Archaeobotanical analysis from negative structures in Bulgaria
Tzvetana POPOVA
Studied are archaeo-botanical remains of two archaeological complexes (sites). They are similar in that that in both cases there are ritual
fireplaces. In the first case are studied materials from Thracian pit sanctuaries, located along the valley of Maritza river and dated Vth-VIth
century BC. The archaeo-botanical remains were pre-laid to rest in the pit, they were not burned at place but deposited later as part of the
ritual.
The second complex comprises the study of ritual fireplaces from the ancient Greek colony Appolonia –
Vth-IInd century BC, where the archaeological remains were found together with other donations been burnt in the fireplace.
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Archaeobotanical experimental approach to fire succession in hearth structures
Girolamo FIORENTINO et Christian D’ORONZO
This study concern the analysis of different experimental hearth structures and the taphonomical characters of fire wood, in relation to the
reconstruction of fire succession, mass reduction of wood, thermal alteration of soil, etc.
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An experimental approach for the understanding of taxonomique features of Pinus sylvestris type charcoal remains from Palaeolithic
assemblages
Ethel ALLUÉ
Wood charcoal remains are the burnt material recovered at archaeological sites. Even if it is sometimes scarce in Palaeolithic sites wood
charcoal have contributed in the Mediterranean area to the study of past landscapes and human behaviour in relation to fuelwood
exploitation. The basis of charcoal analyses is the taxonomic identification though wood cell structure (Chabal et al., 1999). In order to deep in
the study of the formation processes, concerning fire technology, fuelwood exploitation, postdepostional processes, of these type of remains,
some scholars are using different approaches regarding charcoal cell structure deformation and/or modifications (Théry-Parisot, 2001; Allué
2002; Dufraisse 2006; Marguerie 2006). Charcoal taphonomy is focused on the study of cell deformation produced during combustion and
during the postdepositional processes (Théry-Parisot, 2001; Allué, 2002). Scopes of this approach include the understanding of processes and
the identification of the taphonomic agents.
At the NE of the Iberian Peninsula the study of charcoal assemblages from archaeological sites from the Upper Pleistocene and Early
Holocene has permitted to classify some of these alterations produced on the cell structure. All the sites used for this study have more than a
50% record of Pinus type sylvestris in more than one layer. For the moment there is only qualitative point of view due to the difficulty in the
interpretation of the cell structure modifications. Furthermore the overlapping of different processes covers up the different alterations and
prevents their identification. Therefore this type of approach still needs a classification of the main alterations, identification and to establish a
clear relationship between their cause and effect.
To solve this problem we are working on an experimental project in order understand fuelwood exploitation through charcoal taphonomy.
The project is divided in four phases: the collection of wood from present natural forests, wood macroscopic and microscopic study,
reproduction of domestic hearths and the study of charcoal and ashes. The aim of this study is the quantitative analyse, mass reduction,
anatomical deformation of wood before and after combustion (Allué et al. 2007a; 2007b). The natural forests used for these purposes are
located in three different areas but all of them show pine trees as the main taxa in the environment. The results that we have obtained until
now are preliminary but permit to observe quantitative and qualitative data in relation to the evaluation of the record.
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Fire from the sea: experimental and taphonomical approach to driftwood analysis
Christian D’ORONZO et Girolamo FIORENTINO
This study concern the probable utilization of driftwood as fire wood in archaeological coastal sites and the identification of sea origin. The
analysis of anatomical characters of driftwood, taphonomical processes during carbonisation and the traces of sea-water borer organisms in
ash residues was utilized.
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Phytolithes et taphonomie, apport de l’expérimentation à la quantification des phytolithes
Claire DELHON
Les phytolithes sont des particules d’opale de silice produites par les végétaux vivants. Lors de la combustion du bois, qui détruit une
grande partie de la matière organique, les phytolithes se trouvent concentrées dans la fraction insoluble aux acides de la cendre.
L’opale de silice étant un composé chimiquement stable, les phytolithes peuvent se conserver très longtemps dans la plupart des
environnements sédimentaires. Ainsi, ils sont parfois utilisés en contexte archéologique comme marqueurs de feux dont les témoins les plus
évidents, les charbons, ne se seraient pas conservés (Schiegl et al., 1994 ; Albert et al., 1999, 2000, 2003 ; Karkanas et al., 2002), voire même
pour tenter de chiffrer la quantité de bois dont la combustion aurait contribué à la formation d’une couche archéologique (Schiegl et al., 1996).
Les cendres produites par 16 combustions expérimentales, impliquant 8 espèces différentes, ont été étudiées dans le but de chiffrer leur
concentration en phytolithes et d’évaluer le potentiel de l’étude quantitative et qualitative de ce matériel en contexte archéologique.
Sur le plan quantitatif, il s’agit d’avoir une idée du volume de bois nécessaire pour produire une quantité de cendre détectable par l’analyse
phytolithique ; sur le plan qualitatif, nous verrons que la valeur taxonomique des phytolithes produits dans les tissus ligneux est assez
médiocre, mais que le matériau « bois » se signe par contre assez clairement. Enfin, la question de la discrimination entre phytolithes « brûlés »
et phytolithes libérés par une décomposition lente de la matière organique sera posée.
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Recognising the remains of burnt turves in archaeological occupation deposits
Allan HALL
Charred plant macrofossils interpreted as the remains of burnt peat or turves are quite commonly encountered in archaeological
occupation deposits from northern and western parts of the British Isles, where the use of these materials is well known (and in some places a
continuing tradition). Studies of a wide range of sites from lowland areas of England suggests that turves, especially from heathland and some
kinds of grassland, may have been much more widely used in the past than has previously been considered. In this contribution, I will explore
the range of evidence used to support this contention and consider some of the taphonomic processes implicated in the interpretation of these
fossil remains.
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Analyser la signification des charbons de bois d’un foyer archéologique
Lucie CHABAL et Isabelle THERY-PARISOT
Les expérimentations supposent des conditions de feu standardisées. Au contraire, un foyer archéologique contient des charbons de bois
qui sont un état d’abandon issu de plusieurs feux et, plus généralement, dépend d’aspects multiples liés à la « vie du foyer » (collectes de bois,
régime des feux, extinctions, vidanges volontaires, dispersions…). Si l’on cherche à restituer des informations soit sur la végétation, soit sur les
pratiques de feu, il est tentant de s’intéresser à l’abondance des charbons de bois, à la liste des espèces et à leurs proportions (spectres de
fréquences).
Cette communication s’appuie sur des exemples pris dans plusieurs foyers pratiquement synchrones de l’Épicardial de la Grotte du Taï
(Rémoulins, Gard), fouille C. Manen (CNRS, Toulouse), et sur d’autres sources concernant les processus de la combustion, pour tenter
d’analyser les situations observées et d’en tirer des généralités taphonomiques. Les spectres de fréquences anthracologiques dans les foyers
permettent-ils de déduire quelque chose sur: la durée de feu? Les températures atteintes? Le nombre de feux ou de récoltes de bois? Le
caractère intentionnel de l’utilisation des essences La composition précise des boisements alentour?
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L’altération des charbons de bois néolithiques de la source salée de Lunca (Neamt, Roumanie): phénomène naturel ou technique
d’exploitation?
Alexa DUFRAISSE, Olivier WELLER et Dominique SORDOILLET
Situé à proximité immédiate d’une source salée toujours utilisée, le site roumain de Poiana Slatinei à Lunca (dep. Neamt) présente les plus
anciennes traces de production de sel en Europe (6050-5500 BC). Il renferme plusieurs dizaines structures de combustion qui forment un
important amas stratifié de cendres, de charbons et de sols rubéfiés sur près de 3 m de haut, 25 m de large et 60 m de long.
En 2004, un vaste sondage a permis de réaliser des relevés stratigraphiques détaillés des niveaux du Néolithique ancien ainsi que des
prélèvements de sols, de charbons et de cendres, destinés à mieux caractériser les vitesses et les intensités de production du sel, les techniques
utilisées, les modes de gestion et les interactions avec le milieu naturel.
Tandis que l’étude micromorphologique a permis de proposer quelques éléments d’interprétation sur le fonctionnement des foyers et les
modes d’exploitation du sel, l’analyse anthracologique a révélé un haut degré d’altération des fragments de charbons de bois, voire l’absence
de structures ligneuses. En effet, les résidus carbonisés se présentaient soit sous forme de « nodules poudreux » (poussières de charbons,
limons et cendres compactés) soit sous forme de fragments « fibreux », une forme d’altération apparemment moins évoluée et dont la
conservation partielle des structures permettait une identification plus ou moins précise.
Les auteurs proposent ici de discuter cette conservation atypique des particules charbonneuses en présentant un état des lieux analytique
des processus sédimentaires, post-sédimentaires et techniques (choix du combustible, méthode d’évaporation) observés à Lunca mais
également sur d’autres sites d’exploitation néolithique et susceptibles d’être impliqués dans ce phénomène d’altération.
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Signification des charbons de bois hors sites en milieu karstique: un archéopaysage, le causse Méjean
Jean-Louis VERNET
Les charbons de bois hors sites peuvent être commodément classés en deux fractions, le plus souvent difficiles à séparer, d’une part les
archéo charbons provenant d’incendies ou de feux intentionnels bien démontrés mais non associés à des indices archéologiques et, d’autre
part les pédo charbons ou géo charbons qui, classiquement, sont le résultat de processus naturels de combustion mais peuvent provenir
d’incendies pastoraux ou autres.
Dans le domaine géomorphologique karstique, en particulier dans le karst méridional de France, le Causse Méjean, les premières études
des géographes puis celles des archéologues ont conduit à des interprétations contrastées sinon contradictoires du boisement: avons-nous
affaire à des milieux steppiques ou steppisés, ou bien à des milieux post-culturaux ? La résolution de ce problème est finalement passée par
une interprétation dite du « tout anthropique », conduisant les pouvoirs publics à des reforestations au cours de la première moitié du
XXe siècle. Toutefois, les prospections anthracologiques récentes ayant montré la richesse de ces milieux en charbons de bois, le problème a été
réexaminé dans une optique archéobotanique.
Nous montrons que le causse Méjean peut être considéré à lui seul comme un archéo paysage sinon comme un grand site archéologique
parcouru par l’homme et habité à travers le temps.
Dans cette présentation axée sur les problèmes de taphonomie, mode de dépôt, processus post dépositionnels, nous souhaitons ainsi
discuter des questions suivantes concernant les charbons hors site:
- où et comment échantillonner, dolines et/ou dépressions dolomitiques?
- discussion sur l’identification des milieux de dépôt (primaire ou secondaire)
- transport des charbons en milieu de dépôt primaire, expérimentation à partir des feux de 2003
- enfouissement des charbons et influence des processus post-dépositionnels, stratification etc.
- comment utiliser les isotopes 14C et 13C, choix du matériel à mesurer.
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Du microcharbon au macrocharbon: reconstitution du signal « charbon de bois » en contexte archéologique
Laurent MARQUER
Les charbons de bois mis au jour au cours des fouilles archéologiques révèlent une image partielle du matériel anthracologique issu des
dépôts primaires. Une fois enfouis, ils sont soumis aux divers processus post-dépositionnels qui les fragmentent en microcharbons et les
dispersent au sein d’un niveau archéologique. Si les macrocharbons (> 2 mm) sont coordonnés ou extraits par des flottations et des tamisages
lors de la fouille, les microcharbons ne peuvent être isolés que par des protocoles adaptés. Des méthodes d’extractions et de quantifications
par analyse d’image ont été élaborées afin d’évaluer la pertinence de ce signal microscopique, sous la forme de concentration (mm 2.cm-3) par
fraction de sédiment, de 2 à 0,16 mm. Les analyses effectuées en contexte paléolithique montrent que la présence de charbons dans les
fractions fines de sédiments (< 2 mm) est souvent supérieure à celle des macrocharbons. Ces quantifications offrent alors l’opportunité de
reconstituer le signal « charbon de bois » dans sa quasi-intégralité, afin d’appréhender la fragmentation des charbons in situ, et leurs
dispersions spatiales et stratigraphiques qui résultent des processus taphonomiques ayant affectés un site archéologique.
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Impact d’une combustion prolongée sur les résidus osseux
Sandrine COSTAMAGNO, Isabelle THERY-PARISOT, Delphine KUNTZ et François BON
La combustion des ossements induit de nombreux processus taphonomiques (réduction de masse, carbonisation, calcination,
fragmentation) dont l’impact sur la représentativité des assemblages osseux fossiles est de mieux en mieux cerné grâce notamment aux
multiples approches expérimentales développées ces dix dernières.
De nouvelles expériences ont été réalisées afin de documenter les conséquences d’une combustion prolongée sur les résidus osseux de
combustion. A l’exclusion des phases d’allumage et de rallumage, les feux n’ont été alimentés que par du combustible osseux. Deux séries
d’expériences ont été menées conjointement pour évaluer les effets de modalités d’entretien différentes sur la durée des flammes.
En moyenne, la perte de masse osseuse après combustion est de 65 %. En termes de poids, les résidus osseux de moins de deux
centimètres correspondent à près d’un quart des vestiges recueillis. La masse des pièces calcinées représente entre 65 et 87 % des fragments,
cette fréquence augmentant avec la durée de la combustion. Enfin, le poids des résidus osseux n’est pas corrélé à la durée d’utilisation du foyer
mais aux modalités d’entretien.
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Os brûlés, météorisation et expérimentation: quels résultats?
Magali GERBE
Différentes études ont mis en évidence l’utilisation des os en tant que combustible, ceux-ci étant même un excellent choix en fonction du
type de combustion recherchée.
Une fois brûlés, les ossements ne réagissent plus de la même manière aux différents agents taphonomiques puisque leurs propriétés
physico-chimiques ont été modifiées par la combustion. Des travaux récents se sont intéressés à l’action de certains agents sur les restes
osseux brûlés afin de comprendre leurs nouvelles modalités d’altération; la recherche présentée ici s’inscrit dans cette mouvance.
Plusieurs séries de combustions, réalisées sur des humérus de bœuf frais, ont été exposées pendant un an et demi aux intempéries, dans
un contexte de climat méditerranéen. Les objectifs de cette étude sont de caractériser l’impact des variations climatiques sur les os brûlés:
existe-t-il une détérioration accrue et/ou différentielle de ces os brûlés?
Différents critères d’analyse ont été mis en place afin de répondre à ces questions (histologie, poids, degré de fragmentation, degré de
combustion) et une comparaison, avant et après exposition, est réalisée pour chacun de ces critères.
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The effects of burning intensity and trampling on the relative preservation and identifiability of cortical and cancellous bone
Susan M. MENTZER and Tiina H. MANNE
Studies of archaeological burned bone assemblages are confounded by lack of identifiability and high degrees of fragmentation. Our
experiment explores the effects of burning intensity and tramping on the preservation of bone fragments of different histological nature. We
report upon preliminary results of a series of experimental fires containing known ratios of cortical to cancellous bovine bone. A difference in
burning duration amongst a subset of the fires produced assemblages with different distributions of burning intensity as recorded using Stiner
et al. (1995) burn index. The burned assemblages were then trampled for durations of three, 15, and 45 minutes. After each trampling session,
the bone fragments were identified to element (if possible), measured, assigned a burn code, and placed into one of three histological tissue
categories. Our results indicate that element identifiability, fragment length, and apparent degree of burning decrease with increasing
trampling duration. The relative burning intensity, identifiability and preservation of cancellous, cortical and mixed fragments is variable. In
general, trampling causes a bias in cortical bone preservation and a progressive loss of cancellous bone.
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Analyses physico-chimiques multi-échelles des modifications diagénétiques des ossements animaux brûlés
Ina REICHE
Cette présentation dressera le bilan de différentes études de caractérisation physico-chimique des modifications diagénétiques du matériel
d’ossements animaux brûlés issus de divers sites néolithiques et paléontologiques. Ces recherches avaient pour but d’une part de mettre en
évidence les modifications post-mortem des vestiges osseux brûlés afin d’évaluer leur potentiel informatif et d’autre part d’élucider l’origine de
la coloration des vestiges osseux archéologiques brûlés afin de mieux comprendre l’utilisation de la matière osseuse aux périodes
préhistoriques.
Différents cas de figures sont présentés et synthétisés:
- l’étude comparative des modifications post-mortem du matériel osseux néolithique brûlé et non-brûlé du site lacustre de Chalain (Jura),
- l’élucidation de l’origine de la couleur des vestiges paléontologiques de la grotte de San Josecito (Mexique) [1], de la turquoise osseuse [2]
ainsi que d’un fragment bleu-gris provenant du site Néolithique final de La Perroche (Ile d’Oléron) *3+.
Les méthodes de caractérisation physico-chimiques comprennent à la fois des observations et examens à différentes échelles allant
jusqu’au nanomètre (microscopies optique et électronique), des études structurales (diffraction et spectroscopie infrarouge) et des analyses de
la composition chimique (microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse X, microanalyse par émission des rayons X induits par un
faisceau de protons (microPIXE) à l’accélérateur AGLAE) ainsi que des méthodes spectroscopiques comme l’analyse par absorption des rayons X
(XANES) au synchrotron et la spectrocolorimétrie.
Cette méthodologie s’est avérée pertinente afin de révéler les modifications diagénétiques des vestiges osseux brûlés. Quelques scénarios
possibles de l’évolution post-mortem des vestiges osseux brûlés sont présentés.
Ce travail a également permis d’élucider sans ambiguïté l’origine des colorations des vestiges osseux brûlés. Cependant, la distinction entre
une chauffe intentionnelle et accidentelle reste difficile et nécessite la prise en considération d’autres indices archéologiques.
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Application de la Spectroscopie Infrarouge (IR-TF) à l’étude des modifications de la composition des ossements au cours de la chauffe
Mathieu LEBON
De nombreuses études se sont intéressées aux modifications de la structure et de la composition des ossements au cours de la chauffe. Ces
analyses ont été réalisées notamment dans le but d’identifier des marqueurs physico-chimiques caractéristiques et l’implication de la chauffe
dans la préservation des biopolymères et des signaux isotopiques.
Différentes techniques d’analyses ont été utilisées: la Microscopie Electronique (MET et MEB), la Diffraction des rayons X (DRX), la
Spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) et la Résonance Paramagnétique Electronique (RPE). Nous nous proposons de
présenter le potentiel de la spectroscopie infrarouge pour l’identification des ossements brûlés, ainsi que pour l’évaluation de l’ampleur des
altérations diagénétiques.
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Intérêt des os brûlés pour les datations 14C
Antoine ZAZZO
Les ossements brûlés trouvés en contexte archéologique ont été longtemps négligés comme support possible datable par la méthode du
radiocarbone, ceci en raison de la décomposition du collagène lors de la combustion et de la mauvaise réputation de la phase minérale
(carbonate hydroxyapatite ou bioapatite) vis-à-vis de l’altération diagénétique. Pourtant l’ensemble des changements physico-chimiques
associés à la combustion des os à haute température font paradoxalement de la phase minérale des ossements un support aussi fiable que le
collagène, et très utile lorsque ce dernier a disparu.
Lors de cet exposé, je passerai en revue les dates 14C publiées sur la fraction minérale des os brûlés à haute température (> 600 °C) et
validées indépendamment par la datation de la matière organique associée dans les sites archéologiques. Je présenterai ensuite les résultats
expérimentaux obtenus sur des os actuels chauffés en condition naturelle et au laboratoire dans la gamme 100-1 000 °C, dans le but de
détailler l’ensemble des changements chimiques (couleur, %C, %N, teneur en carbonate), physiques (indices de cristallinité mesurés par XRD et
FTIR) et isotopiques (∂13C) observés lors de la chauffe en explicitant leur rôle dans la préservation du signal géochimique post-crémation. Les
aspects pratiques liés à la préparation des ossements pour leur datation 14C seront également évoqués.
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Structures de combustion, os brûlés et profils squelettiques au cours de la transition Paléolithique moyen/supérieur
Eugène MORIN
Les structures de combustion et les os brûlés abondent dans les sites anthropiques du Pléistocène supérieur. Plusieurs études traitant de la
faune ont abordé la question de la combustion des os et de son impact sur les accumulations osseuses. En France, les résultats obtenus
récemment à Saint-Césaire et au Piage permettent de nuancer certaines propositions faites en ce sens et montrent la récurrence de ce
phénomène au cours de la transition Paléolithique moyen/supérieur.
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Réflexion sur la composition des os brûlés retrouvés dans une structure archéologique de type amas: l’exemple du locus 2 de Saint-Antoine
(Vitrolles, Hautes-Alpes)
Maryline RILLARDON et Jean-Pierre BRACCO
L’analyse archéozoologique et taphonomique de l’assemblage faunique du gisement de plein air de Saint-Antoine à Vitrolles (Hautes-Alpes,
Épigravettien) a livré une composition d’os brûlés atypiques (> 10 % du NRT), puisque composée majoritairement d’os calcinés. En effet bien
que la forte proportion de ces éléments soit, au niveau expérimental, caractéristique d’une combustion de restes osseux, leur représentation
en milieu archéologique est systématiquement faible par rapport aux autres catégories. Dans le locus 2 de Saint-Antoine, ces vestiges, ainsi
réputés fragiles, ont été retrouvés dans un contexte taphonomique particulier. Enfouis dans un sédiment au pH acide (marne riche en calcaire)
peu propice à la conservation, les ossements (brûlés et non brûlés) ont été conservés uniquement dans un espace restreint du gisement,
constitué d’une concentration très dense (type amas) d’ossements et de vestiges lithiques que les analyses archéologiques ont permis
d’attribuer à une zone de rejet. C’est la densité à cet endroit des ossements qui semble avoir permis leur conservation en raison d’une re-carbonatation du sédiment qui les a protégé du milieu encaissant agressif.
Afin de comprendre la composition et la conservation des os brûlés à Saint-Antoine, il est nécessaire d’envisager l’influence qu’ont pu avoir
différents phénomènes taphonomiques sur ces éléments: le processus de ‘re-carbonatation’ peut-il à lui seul expliquer ce phénomène? Les
phénomènes climatiques (weathering) ont-ils influencés l’état de conservation? Au-delà du contexte dépositionnel à proprement parlé,
l’origine (naturelle/anthropique) et la finalité (séchage de la peau, cuisson…) de la combustion ne peuvent-elles pas elles aussi expliquer en
partie ce fort taux d’ossements calcinés?
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Correspondant Isabelle Théry-Parisot :
[email protected]
04 93 95 78 48
CEPAM - UMR 6130
Université Nice-Sophia Antipolis – CNRS
250, rue Albert Einstein
06560 Valbonne