Pierre
La microanalyse permet une étude approfondie des objets en pierre. Les méthodes de datation absolue (carbone 14 – thermoluminescence) ne pouvant être appliquées aux matériaux minéraux, la recherche de critères d’anciennetés apporte des éléments probants sur l’authenticité d’un objet.
La nature de la roche
A partir de répliques de surface ou de micro-prélèvements de la pierre, il est possible de déterminer la nature de la roche (marbre, grès, serpentinite, jadéitite, basalte …) et de vérifier sa cohérence avec l’origine supposée de l’objet.
Les calcaires bioclastiques et crayeux égyptiens présentent par exemple des compositions caractéristiques : fossiles, calcite microcristalline, dolomite, lépisphères d’opale, coccolithes …
Étude des processus d'altération
Identifier une dégradation naturelle et ancienne de l’objet ou révéler une altération artificielle.
La microscopie optique, couplée à la microscopie électronique à balayage, permettent de mettre en évidence les altérations spécifiques de la pierre :
- Dissolution suivant les plans cristallographiques des phases minérales
- Micro-fragmentation
- Exfoliation des micas
- Cristallisation de phases néoformées
- …
Microsection d'un prélèvement d'un buste Romain en marbre montrant une dissolution superficielle des phases de calcite de la pierre.
Microsection d'un prélèvement d'une sculpture Khmère en grès montrant l'exfoliation d'un micas en surface de la pierre.
Parmi les processus d’altération spécifiques de la pierre, les grès sont souvent affectés par une dissolution préférentielle du ciment intergranulaire, conduisant à l’apparition d’une porosité superficielle (flèches), en relation avec une décoloration du matériau à la surface de la sculpture.
Un changement chromatique superficiel de la pierre peut également être le résultat d’un traitement de surface de l’objet.
Sculpture Khmère nettoyée à l’aide d’acide chlorhydrique, ayant entrainé un brunissement superficiel de la pierre, en relation avec la formation d’une patine artificielle de type « gel de silice » (flèches).
Identification du milieu de conservation - Analyse des dépôts
Les dépôts de surface sont caractéristiques d’un milieu de conservation. Une dégradation de longue durée de l’objet dans un contexte enfoui entraine une interaction entre la surface altérée de la pierre et son milieu d’enfouissement, à l’origine de dépôts encroutants, souvent argileux.
Parmi les dépôts caractéristiques observés en surface des objets en pierre, des biofilms et des traces de racines minéralisées sont souvent conservés sur les sculptures anciennes retrouvées dans leur milieu naturel d’altération.
Tracéologie
L’étude des traces d’outils permet de vérifier la mise en œuvre de techniques traditionnelles pour la fabrication de la sculpture, en accord avec l’époque présumée de réalisation.
Les traces d’outils à la surface d’un objet en pierre ancien apparaissent émoussées, avec des variations de directions, d’épaisseur et de largeur (flèches), compatibles avec un travail manuel réalisé à l’aide d’outils et d’abrasifs minéraux naturels.
L’observation de stries de polissage fines et parallèles, présentant des changements brutaux de directions (flèches), indique au contraire l’emploi d’un outil rotatif moderne.
