Développement d’analyses isotopiques (Pb, Cu et Fe) in situ par fs-LA-MC-ICP-MS sur matrice archéologique en or dans une perspective d’étude de provenance - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Développement d’analyses isotopiques (Pb, Cu et Fe) in situ par fs-LA-MC-ICP-MS sur matrice archéologique en or dans une perspective d’étude de provenance

Résumé

L’origine de l’or des dinars islamiques est un sujet de questionnement et de fantasme depuis l’époque même de la frappe de ces monnaies. Les auteurs anciens mais également les historiens et numismates contemporains s’accordent à penser que la source majeure se situe par-delà le Sahara, en Afrique de l’Ouest. Néanmoins, les preuves archéologiques font cruellement défaut pour valider cette hypothèse. Les études menées jusqu’à présent sur ces monnaies, via une approche d’analyse élémentaire, restent limitées pour la recherche géographique d’une source (Gondonneau et Guerra, 2002). Ce travail a pour objectif de retrouver l’origine de l’or via le traçage isotopique. Dans le domaine des études de provenance des archéomatériaux et notamment des métaux non ferreux, l’utilisation de la signature isotopique du Pb est largement répandue car elle a pu montrer sa grande efficience. Ses quatre isotopes (204Pb, 206Pb, 207Pb et 208Pb), dont trois sont radiogéniques, permettent de remonter à l’origine géographique des matériaux par comparaison entre des minerais potentiels et des objets. Ce système isotopique permet également de calculer des âges modèles (Albarède et al., 2012) qui permettent de mettre en lumière des contextes géodynamiques hébergeant des minéralisations lorsqu’il n’est pas possible d’accéder aux minerais archéologiques (Albarède et al., 2020 ; Baron et al., 2020). En vue d’optimiser le traçage, nous proposons d'utiliser d'autres systèmes isotopiques. Dans le cadre de cette étude, le choix des isotopes du Fe s’est fait en relation avec leur développement récent et prometteur, réalisé notamment sur des minerais et artefacts en fer (Milot et al., 2016) mais aussi sur des minerais d’argent (Milot et al., 2018). Les monnaies d’or contiennent suffisamment de fer pour prétendre à des mesures fiables. Par ailleurs, le fer ne semble pas être ajouté durant la chaîne opératoire de l’or. Les isotopes du Cu permettront, comme le fer, d’apporter des informations sur le type de minéralisation des gisements aurifères, mais aussi de s’assurer de l’exemption d’ajout d’autres métaux pour alliage ou du mélange de différents ors. Ils présentent également l’avantage d’être plus simple à mesurer que les isotopes du fer. La combinaison de ces trois systèmes isotopiques, si aucun obstacle analytique majeur n’apparaissait pour leur mesure dans une matrice d’or, permettront d’assurer une triple validation de la signature géochimique d’un métal donné. Aujourd’hui, ces analyses isotopiques s’effectuent par la mise en solution d’un prélèvement effectué sur les matériaux archéologiques pour garantir une grande justesse et une grande précision des mesures. Afin de préserver l’intégrité des monnaies archéologiques, l’ablation en laser femtoseconde (fs-LA) avec couplage d’un spectromètre de masse à multicollection à plasma couplé à induction (MC-ICP-MS) est préférée. Le laser femtoseconde offre la capacité de réduire drastiquement les effets de matrice responsables, entre autres, des fractionnements chimiques et isotopiques (Poitrasson et d’Abzac, 2017). Il constitue une véritable plus-value dans la recherche sur les matériaux non ferreux qui ont souvent des matrices minéralogiques hétérogènes posant problème lors de la calibration des mesures. Dans le cadre de cette contribution, nous présenterons les résultats préliminaires obtenus sur des étalons en or et des monnaies tests. Références : Albarede, F., Blichert-Toft, J., Gentelli, L., Milot, J., Vaxevanopoulos, M., Klein, S., Westner, K., Birch, T., Davis, G., de Callataÿ, F., 2020. A miner’s perspective on Pb isotope provenances in the Western and Central Mediterranean. Journal of Archaeological Science 121, 105194. https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105194 Albarède, F., Desaulty, A.-M., Blichert-Toft, J., 2012. A geological perspective on the use of pb isotopes in archaeometry. Archaeometry 54, 853–867. https://doi.org/10.1111/j.1475- 4754.2011.00653.x Baron, S., Souhassou, M., Fauvelle, F.-X., 2020. Medieval Silver Production Around Sijilmâsa, Morocco. Archaeometry 62, 593–611. https://doi.org/10.1111/arcm.12546 Gondonneau, A., Guerra, M.F., 2002. The circulation of precious metals in the Arab Empire: the case of the near and the Middle East. Archaeometry 44, 573–599. https://doi.org/10.1111/1475-4754.00087 Milot, J., Baron, S., Poitrasson, F., 2018. Potential use of Fe isotopes for ancient non-ferrous metals tracing through the example of a lead-silver production site (Imiter mine, Anti-Atlas, Morocco). Journal of Archaeological Science 98, 22–33. https://doi.org/10.1016/j.jas.2018.07.004 Milot, J., Poitrasson, F., Baron, S., Coustures, M.-P., 2016. Iron isotopes as a potential tool for ancient iron metals tracing. Journal of Archaeological Science 76, 9–20. https://doi.org/10.1016/j.jas.2016.10.003 Poitrasson, F., d’Abzac, F.-X., 2017. Femtosecond laser ablation inductively coupled plasma source mass spectrometry for elemental and isotopic analysis: are ultrafast lasers worthwhile? J. Anal. At. Spectrom. 32, 1075–1091. https://doi.org/10.1039/C7JA00084G
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04253947 , version 1 (23-10-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04253947 , version 1

Citer

Louise de Palaminy, Sandrine Baron, F. Poitrasson, Maryse Blet, François-Xavier Fauvelle. Développement d’analyses isotopiques (Pb, Cu et Fe) in situ par fs-LA-MC-ICP-MS sur matrice archéologique en or dans une perspective d’étude de provenance. XXIIIe colloque du GMPCA : Archéométrie 2022, May 2022, Chambéry, France. ⟨hal-04253947⟩
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