Les chaînes opératoires métallurgiques du cuivre, spécifiques à Ayn Soukhna, Ancien/Moyen Empire. Alliage volontaire d'arsenic

Copper metallurgical ''chaînes opératoires'', specific to Ayn Soukhna, Ancient/Middle Kingdom. Voluntary arsenic alloy

• Auteur / Autrice : Georges Verly
• Direction : Pierre Tallet, Patrick Degryse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Histoire de l'Antiquité
• Date : Soutenance le 01/07/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mondes anciens et médiévaux (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Orient et Méditerranée (Ivry-sur-Seine, Val de Marne ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Florian Téreygeol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claire Somaglino, Thomas Faucher
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Florian Téreygeol, Bérangère Redon
• DOI : 10.70675/e35c472dz1e9dz40ecz852bze9ba6b7fa098

Mots clés

Mots clés contrôlés

Travail des métaux

Égypte

Antiquité

Cuivre -- Alliages

Technique

Métallurgie préhistorique

Égypte -- ca. 2055-ca. 1650 av. J.-C. (Moyen Empire)

ʿAyn Soukhna (Égypte ; site archéologique)

Égypte -- ca. 2686-ca. 2181 av. J.-C. (Ancien Empire)

Mots clés libres

Égyptologie

Cuivre arsénié

Ayn Soukhna

Archéométallurgie

Archéologie

Archéologie expérimentale

Egyptology

Arsenical copper

Ayn Soukhna

Archaeometallurgy

Archaeology

Experimental Archaeology

Résumé

Le site d'Ayn Soukhna se distingue dans le paysage archéologique égyptien comme un témoignage précurseur d'innovations métallurgiques, notamment par la mise en évidence d'un procédé de réduction novateur et la production intentionnelle d'alliages cuivreux arséniés. En tant que port intermittent, Ayn Soukhna révèle une richesse unique de données sur six chaînes opératoires métallurgiques, distinctes à l'Ancien Empire et au tout début du Moyen Empire, incluant deux méthodes de fusion pour l'Ancien Empire et quatre combinant réduction et fusion pour le début du Moyen Empire. Cette diversité offre une perspective incomparable sur les pratiques métallurgiques, allant de la collecte de minerais jusqu'au recyclage, dans un contexte chronologiquement précis.La conservation exceptionnelle du site, favorisée par son statut de port intermittent et les conditions désertiques, permet d'étudier des ateliers et structures dans différents états de conservation, offrant une fenêtre sur une technologie métallurgique « figée » en attente de reprise d'activité. Cette situation unique offre un aperçu précieux des méthodes de production stratégiques, gérées par l'État, qui intègre à la fois des traditions de l'Ancien Empire et des innovations du début du Moyen Empire.La gestion étatique souligne une sélection rigoureuse et adaptée des matériaux, influencée par les conditions environnementales et géologiques locales. Les techniques de production bénéficient de cette adaptation, notamment dans la morphologie spécifique des fours de réduction, conçus en fonction de la qualité des minerais disponibles. Les procédés de réduction à Ayn Soukhna sont particulièrement remarquables, évitant l'usage de minerais broyés ou de charbon de bois, et ne nécessitant ni haute température, ni soufflerie forcée, ni production de scories liquides. Ce procédé ingénieux permet une réduction efficace, une décarbonisation et une sauvegarde des billes de cuivre de l'oxydation, grâce à une structure en L optimisée pour un contrôle précis de la température et des conditions oxydoréductrices.Les analyses p-XRF ont joué un rôle clé dans la compréhension des pratiques métallurgiques, révélant une absence d'arsenic dans les processus primaires, mais confirmant son ajout intentionnel dans la métallurgie secondaire pour créer des alliages spécifiques. Cette découverte souligne un choix délibéré des métallurgistes de l'époque, marquant une étape importante dans l'évolution des techniques métallurgiques.L'importance d'Ayn Soukhna dépasse la simple production de cuivre, révélant un système étatique sophistiqué pour la gestion de la métallurgie, de l'extraction au recyclage. Ce système met en évidence la planification minutieuse des expéditions, la standardisation des procédures, et le contrôle de la production, illustrant une gestion méticuleuse qui impacte directement la morphologie des outils et la téléologie des structures utilisées par les métallurgistes.Ayn Soukhna, en tant que site majeur pour l'économie égyptienne antique, nous éclaire sur un pan technologique jusqu'alors méconnu, démontrant non seulement l'avancée des techniques de production primaire et secondaire, mais aussi le rôle crucial de la planification et du contrôle étatique dans l'optimisation des ressources et des procédés métallurgiques. Ce site illustre de manière exceptionnelle l'ingéniosité et la capacité d'innovation des anciens Égyptiens dans le domaine de la métallurgie, reflétant une profonde maîtrise des matériaux et des procédés de fabrication, essentielle à la réalisation d'outils et d'objets métalliques spécifiques à leur époque.

The site of Ayn Soukhna stands out in the Egyptian archaeological landscape as a precursor of metallurgical innovations, in particular through the demonstration of an innovative smelting process and the intentional production of arsenic copper alloys. As an intermittent port, Ayn Sukhna reveals a unique wealth of data on six distinct metallurgical chaînes opératoires from the Old Kingdom and the early Middle Kingdom, including two melting methods for the Old Kingdom and four combining smelting and melting for the early Middle Kingdom. This diversity offers an unrivalled perspective on metallurgical practices, from ore collection to recycling, in a chronologically precise context.The exceptional conservation of the site, aided by its status as an intermittent port and the desert conditions, makes it possible to study workshops and structures in different states of preservation, offering a window onto a 'frozen' metallurgical technology waiting to be revived. This unique situation offers a valuable insight into strategic, state-run production methods, incorporating both Old Kingdom traditions and early Middle Kingdom innovations.State management emphasises a rigorous and appropriate selection of materials, influenced by local environmental and geological conditions. Production techniques benefit from this adaptation, particularly in the specific morphology of the smelting furnaces, designed according to the quality of the ores available. The smelting processes at Ayn Soukhna are particularly remarkable, avoiding the use of crushed ores or charcoal, and requiring neither high temperatures, forced blowers nor the production of liquid slag. This ingenious process enables efficient reduction, decarbonisation and protection of the copper beads from oxidation, thanks to an L-shaped structure optimised for precise control of temperature and oxidation-reduction conditions.The p-XRF analyses played a key role in understanding metallurgical practices, revealing an absence of arsenic in primary processes, but confirming its intentional addition in secondary metallurgy to create specific alloys. This discovery underlines a deliberate choice by the metallurgists of the time, marking an important step in the evolution of metallurgical techniques.The importance of Ayn Soukhna goes beyond the simple production of copper, revealing a sophisticated state system for the management of metallurgy, from extraction to recycling. This system highlights the meticulous planning of shipments, the standardisation of procedures and the control of production, illustrating a meticulous management system that had a direct impact on the morphology of the tools and the teleology of the structures used by the metallurgists.Ayn Soukhna, as a major site for the ancient Egyptian economy, sheds light on a hitherto little-known area of technology, demonstrating not only advanced primary and secondary production techniques, but also the crucial role played by state planning and control in optimising resources and metallurgical processes. This site is an exceptional illustration of the ingenuity and capacity for innovation of the ancient Egyptians in the field of metallurgy, reflecting their in-depth mastery of materials and manufacturing processes, essential to the production of tools and metal objects specific to their era.