ANALYSE D'OBJETS EN PIERRE
La datation de la pierre est possible, mais c’est la formation de la roche que nous allons dater et non sa mise en forme, sa sculpture. Pour se prononcer sur l’âge de la sculpture, il faudra coupler différentes techniques comme la microscopie optique, la microscopie électronique à balayage (MEB) et la micro-analyse (EDX). Cette étude multifactorielle est une des spécialités des équipes de recherche de CIRAM.
L’utilité de la datation d’une pierre
Il est important de différencier la datation de la pierre en tant que matériau brut et l’âge de la sculpture ou de l’œuvre d’art. La plupart du temps, c’est bien la chronologie de la phase de création qui intéresse. Il n’est donc pas possible d’utiliser des méthodes comme la datation carbone pour dater les minéraux.
La datation se fait par analyse d’échantillon en laboratoire. La pierre est un matériau robuste qui se dégrade lentement au fil des années, nos études sont intéressantes pour des œuvres d’art en pierre d’au moins 300 ans et pouvant aller jusqu’à plusieurs milliers d’années.
La datation d’une œuvre d’art en pierre permet d’authentifier l’objet, mais aussi de caractériser la sculpture dans l’optique d’une restauration.
Authentifier une SCULPTURE EN PIERRE
CIRAM propose différentes analyses permettant une authentification la plus précise possible des objets en pierre, qu’il s’agisse de marbre, de jade, de grès, de calcaire, de granite… Notre méthode repose sur des examens complémentaires qui sont :
- L’analyse du matériau constitutif de l’objet
- L’analyse du degré et de la nature de l’altération des minéraux
- La visualisation de la structure interne et de l’homogénéité de l’objet
Caractériser le cristal de roche, une exclusivité Ciram
L’analyse du cristal de roche est une exclusivité des laboratoires CIRAM. Le cristal de roche, l’agate, la calcédoine, le jaspe, la cornaline, l’onyx sont des roches siliceuses très résistantes qui ne s’altèrent pas sur des périodes historiques, contrairement au marbre ou au grès par exemple. À cause de cette résistance, les analyses classiques de pierres ne fonctionnent pas. Il faut donc procéder différemment.
Nos ingénieurs vont mesurer la pénétration de l’eau dans le cristal de roche sur des profondeurs d’un micromètre environ (un millième de mm). Cette mesure s’effectue en détectant les atomes d’hydrogène contenu dans l’eau par les techniques ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis) et RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Plus l’eau a pénétré le matériau, plus l’objet se révélera être ancien.
Les techniques de l’analyse d’une pierre
Une analyse en fonction du type de roche
L’analyse de la composition de la pierre constitue la première étape de notre protocole analytique. Nos chercheurs vont déterminer les différents cristaux constitutifs, afin de clairement identifier la nature de la roche. Ce premier niveau d’investigation permettra d’écarter les sculptures en fausse pierre par exemple.
L'importance de l'altération de la roche
La microscopie électronique à balayage (MEB) est au cœur de d’analyse d’un objet en pierre. Cette méthode permet d’étudier le degré d’altération de la pierre et l’origine de cette altération.
L’analyse de microsections et des répliques de surface au microscope électronique permettent d’observer le processus d’altération de la roche en recherchant notamment :
- La dissolution différentielle
- L’amorphisation des cristaux
- La recristallisation d’oxydes de fer et/ou de manganèse
- La décohésion superficielle
- La présence d’un gradient d’altération
Les dépôts superficiels et les traces d'outils
Nos équipes vont particulièrement s’intéresser aux dépôts de surface, car leur nature renseigne sur l’histoire de l’objet. Ces dépôts sont-ils d’origine naturelle et proviennent-ils d’une interaction prolongée avec un milieu d’enfouissement naturel, ou s’agit-il d’une patine artificielle volontairement appliquée pour simuler l’ancienneté d’une sculpture en pierre ?
L’analyse des traces d’outils révélera les techniques lapidaires utilisées. Ce sont des techniques manuelles et traditionnelles, comme l’on peut attendre sur des objets anciens, ou ces traces résultent-elles de l’utilisation d’outils mécaniques électriques et de matériaux modernes.
L’ensemble de ces indices prodiguent une complète d’une sculpture en pierre, permettant également d’identifier des phases de nettoyage ou de restauration qui ne contredisent pas l’ancienneté des objets.
La radiographie de rayons X et l’homogénéité de la structure
La radiographie de rayons X permet d’évaluer l’homogénéité de l’objet et de repérer des zones de restauration et d’assemblage éventuelles. Cet examen permet de finaliser l’authentification d’une sculpture en pierre.
La taille parfois importante des sculptures en pierre n’est pas un frein à nos analyses, car les équipes d’ingénieurs et de chercheurs de CIRAM proposent des radiographies de rayons X in situ grâce à nos équipements portables.
CIRAM leader mondial de la datation et de l'analyse d'objets d'art
Les laboratoires CIRAM procèdent à une méthodologie pertinente et rigoureuse dans le cadre de l’analyse d’œuvre d’art en pierre. Nous couplons les analyses scientifiques avec l’expertise de nos spécialistes pour authentifier, dater et caractériser les objets.
Dater les pierres est donc bien plus complexe que les autres matériaux. Les méthodes comme la datation carbone 14 ne fonctionnent pas. Mais grâce à l’observation et à l’interprétation de nos équipes de scientifiques, il est possible d’analyser et de se prononcer sur la compatibilité chronologique des sculptures en pierre.
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