Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Carrières (sites d'extraction) – Antiquité“

L'économie de la pierre est un champ de recherche qui soulève des problématiques très diverses et accorde une large place à l'interdisciplinarité. C'est à l'interface de la géologie et de l'archéologie que s'inscrit la présente étude. Il est question, pour une aire géographique correspondant à la basse vallée de la Loire et dans un cadre chronologique allant de la conquête à la période carolingienne, non pas d'entreprendre une nouvelle étude architecturale ou stylistique, ni d'engager une enquête approfondie sur les techniques d'extraction ou de taille, mais plutôt de se pencher sur la manière dont les ressources minérales locales ont été mises à contribution et sur les circuits d'importation de matériaux exogènes. Il s'agit, d'une part de dresser un inventaire des sites d'extraction gallo-romains et mérovingiens, d'autre part de cractériser les différentes roches employées dans les aménagements construits et dans un large éventail d'éléments en pierre, par suite de tenter de préciser leur aire potentielle d'extraction, enfin de voir si des tendances particulières se dégagent dans l'utilisation de ces roches en fonction de critères spatiaux, temporels ou architecturaux. Une large place est ainsi accordée à la géologie, l'identification des sources d'approvisionnement représentant un préalable indispensable à toute réflexion relative à l'économie de la pierre. Ce travail montre que les territoires étudiés forment, durant l'Antiquité et le début du haut Moyen Age, un ensemble économique relativement cohérent de par leurs stratégies d'approvisionnement en pierre, fortement conditionnées par le grand axe économique que constitue la Loire. La mise en évidence de sources d'approvisionnement nivernaises permet par ailleurs de rompre avec l'idée, héritée du XIXe siècle, selon laquelle la pierre de taille calcaire employée en Basse-Loire venait néséssairement de l'Anjou ou du Poitou-Charentes.

L'idée généralement admise que les Phéniciens et les Puniques ont peu utilisé le marbre nécessitait un réexamen à la lumière des acquis des dernières décennies. L'inventaire systématique de l'usage du marbre, sous toutes ses formes et dans tous les secteurs de la culture matérielle phénicienne d'Occident et du monde punique, soutenu par l'exploitation des sources littéraires et épigraphiques permet de constater qu'il n'en est rien. Le marbre est pratiquement autant utilisé dans l'Occident phénicien et le monde punique que dans le monde grec d'Occident. L'analyse des réseaux commerciaux, et plus particulièrement de ceux qui ont permis la circulation des sarcophages anthropoi͏̈des et des sarcophages architecturaux, permet d'esquisser une économie du marbre dans le monde phénicien et punique, caractérisée par la multiplicité de ses réseaux. L'observation attentive du marbre des sarcophages carthaginois, la révision des dates généralement proposées pour la période de production des sarcophages anthropoi͏̈des, permettent ainsi de démontrer qu'à côté de la filière parienne de ces derniers, Carthage semble avoir développé un réseau propre, permettant d'acheminer les sarcophages architecturaux en marbre du Pentélique vers le bassin occidental de la Méditerranée. Cette filière, renforcée par l'activité d'ateliers carthaginois employant des artisans grecs de bon niveau, a non seulement permis à la métropole punique de s'approvisionner et de créer ses propres modèles, mais également de s'assurer le quasi monopole de la redistribution de ces sarcophages, notamment en Étrurie.

Cette thèse s’intéresse aux pierres de construction calcaires employées en contexte archéologique, dans la construction monumentale du VIIe siècle au Ier siècle avant J.-C. en Grèce continentale, plus précisément sur un ensemble de sites de l’est du Golfe de Corinthe. Contrairement aux marbres, les pierres calcaires et les carrières associées ont rarement fait l’objet d’une étude archéométrique et systématique, et des confusions sur la nature géologique des roches sont même courantes. Les principales questions abordées ici sont donc : (1) quels types de pierre sont mises en œuvre ? (2) D’où proviennent ces pierres employées ? (3) Pourquoi ces pierres ont-elles été choisies ? Cette thèse se base sur un travail de terrain extensif qui a permis de réaliser un inventaire des roches mises en œuvre et des carrières antiques. Il est combiné à l’étude des contextes géologiques et un travail historiographique important, nécessaires puisque le travail sur site archéologique est limité (travail sur des vestiges, sans échantillonnage). Le Golfe de Corinthe est un graben actif quaternaire : sur la marge sud affleurent des dépôts syn-rift, mis à jour suite à la surrection du Péloponnèse. Ce sont ces formations qui ont été exploitées par les constructeurs grecs et qui ont fournis la majorité des pôros, terme générique employé dès l’Antiquité pour désigner des roches récentes peu consolidées de type variés (grès, travertin, tuff, calcaire coquillier). Certains de ces faciès ont été importés, mais la majorité des sites exploite avant tout les ressources locales (calcaires durs, conglomérat ou grès en fonction de la géologie) : on observe une faible diversité de pierres pour chacun des sites (&lt;5 faciès), et plus de 80% du volume de pierre représenté par un unique faciès local. Enfin, pour comprendre les choix de pierres par les constructeurs grecs, une étude des propriétés pétro-physiques de différents matériaux a été réalisée. La masse volumique était visiblement un des seules propriétés importantes. Un site possède des caractéristiques exceptionnelles : le sanctuaire de Delphes, où plus d’une vingtaine de faciès y ont été identifiés : les faciès locaux (calcaires, brèche et travertin) représentent un volume finalement assez faible. La moitié sont allochtones et représentent plus de 50% du volume de pierre mis en œuvre : la dune oolithique de Corinthe, le calcaire de Mégare, des pierres noires, des marbres cycladiques et attiques, mais aussi des grès variés dont l’origine reste à définir. Ces nouvelles données nous informent sur les échanges de pierres à l’échelle du Golfe dans l’Antiquité, et proposent des pistes sur l’étude des pierres calcaires utilisées dans la construction<br>This work focuses on limestone construction-stones used in archaeological context, in monumental construction from the 7th to the 1st century B.C., in continental Greece, more precisely on sites in the eastern Gulf of Corinth. Unlike marbles, limestones and their associated quarries have rarely been the subject of archaeometric and systematic study, and confusions about the geological nature of the rocks are common. The main questions addressed here are therefore: (1) what types of stone are used? (2) where do these stones come from? (3) why were these stones chosen? This thesis is based on extensive fieldworks, which provide an inventory of construction-stones and ancient quarries. It is combined with the study of geological contexts and an important historiographical study, as work on archaeological site is limited (working on remains, without sampling). The Gulf of Corinth is an active quaternary graben: on the southern margin, syn-rift deposits are outcropping because of the uplift of the Peloponnese. These formations were exploited by Greek builders and provided the majority of the pôros, a generic term used since Antiquity to speak about recent unconsolidated rocks of various types (sandstone, travertine, tuff, shell limestone). Some of these facies were imported, but the majority of the sites exploited local resources (hard limestone, conglomerate or sandstone, depending on the geology): a low diversity of stones is observed in each site (&lt;5 facies), and more than 80% of the volume of stone is represented by one single local facies. Finally, to understand the choice of stones by the Greek builders, a study of the petrophysical properties of different materials was carried out. It seems that the density was the only important physical property. One site shows exceptional characteristics: the sanctuary of Delphi, where more than twenty facies have been identified: the local facies (limestone, breccia and travertine) represent a relatively small volume. Half of the facies are allochthonous and represent more than 50% of the volume of stone used: the oolitic dune of Corinth, the limestone of Megara, black stones, Cycladic and Attic marbles, but also various sandstones whose origin remains to be defined. These new data inform us about the exchange of stones at the scale of the Gulf in Antiquity, and suggest areas for future research on the study of limestone used in construction

Basée sur un vaste corpus d’œuvres en quartzite, axé sur la statuaire mais prenant aussi en compte d’autres types de monuments, l’étude vise à examiner l’utilisation de cette pierre dure par les anciens Égyptiens au Nouvel Empire, sous les XVIIIe et XIXe dynasties. Correspondant à du grès silicifié, le quartzite a été extrait du Gebel el-Ahmar au nord et des carrières d’Assouan au sud. Après avoir évoqué les caractéristiques géologiques du quartzite et sa désignation dans les anciens textes égyptiens, l’étude traite du travail dans les carrières du point de vue de son organisation et de ses aspects techniques (méthodes d’extraction, outils employés, ébauches in situ), avant d’envisager la question du transport et de la finition dans les ateliers de sculpteurs. La seconde partie, introduite par un chapitre sur l’usage du quartzite avant le Nouvel Empire, est consacrée à l’examen des œuvres du corpus replacées dans leur contexte : il permet de mettre en évidence l’essor de ce matériau au cours de la XVIIIe dynastie, avec une utilisation majeure sous les règnes d’Amenhotep III et d’Akhénaton, fortement marqués par les conceptions solaires, et un nouveau regain sous Séthi Ier, notamment à Héliopolis, et sous Ramsès II qui a cherché à imiter son prédécesseur Amenhotep III. La symbolique solaire du quartzite, due à sa couleur rouge et à l’origine mythique du Gebel el-Ahmar, explique en grande partie son emploi dans les monuments royaux et divins et en fait une pierre de prestige, presque exclusivement réservée à l’élite. Les résultats d’analyses scientifiques menées sur des objets en quartzite du musée du Louvre sont annexés au travail<br>Based on a large corpus of works made of quartzite, centred on statuary but also taking into account other types of monuments, the present study is a review of this hard stone use by the ancient Egyptians during New Kingdom, mainly 18th and 19th dynasties. Quartzite or silicified sandstone was extracted from Gebel el-Ahmar quarries in the North and from Aswan quarries in the South. Having mentioned the geologic characteristics of quartzite and its name in the ancient Egyptian texts, the study deals with the work in the quarries (organization and technical aspects like extraction technologies, tools, rough or unfinished pieces found in situ) and the transport of the stone from the quarry to the workshop. The second part of the research, introduced by a chapter on quartzite use before New Kingdom, is dedicated to the monuments of the catalogue put in their context : their examination reveals the significant development of this material during the 18th dynasty, with a peak under the reigns of Amenhotep III and Akhenaton, heavily influenced by solar beliefs, and a revival under Seti Ist (especially in Heliopolis) and Ramesses II, who wanted to emulate his predecessor Amenhotep III. The use of quartzite in royal and divine monuments might be explained by its solar symbolism, due to the red colour of the stone and the mythical origin of the Gebel el-Ahmar : it is the reason why this high-value stone is almost exclusively reserved for the Egyptian elite. An appendix containing the results from scientific analysis conducted on some quartzite objects kept in the Louvre Museum completes the study

Un inventaire de 2361 éléments de sculpture non-architecturale découverts chez les Éduens a mis en évidence des concentrations au nord du territoire de cité, dans des zones riches en calcaires de qualité et ouvertes aux apports des cités gallo-romaines septentrionales. On en sait aussi plus sur la chaîne opératoire de la pierre, de l'extraction en carrière à l'abandon de l'objet. L'approvisionnement en pierre était surtout local, mais n'excluait pas des transports sur de longues distances. Les sculpteurs ont élaboré des manières de faire libérées des contraintes du matériau. On a aussi identifié des spécificités, comme une iconographie éduenne particulière, notamment dans les stèles funéraires, ainsi qu'un certain désintérêt pour les portraits. Désormais, il est possible d'aborder l'artisanat de la pierre de façon macroscopique dans la civitas éduenne, en raisonnant sur les questions géographiques, techniques, iconographiques et stylistiques. Le croisement des données issues de ces quatre grands dossiers a permis de reconnaître et de caractériser 33 ateliers et 50 sculpteurs isolés, actifs du Ier s. au début du IVe s. de notre ère. Si la sculpture sur pierre se développe à partir du règne des Flaviens, elle atteint un sommet dans la deuxième moitié du IIe s. avant de chuter au siècle suivant. Dans le territoire éduen, l'artisanat de la pierre n'est pas circonscrit aux villes, et des ateliers de qualité ont œuvré à l'échelle de pagi, de sanctuaires ou de petites agglomérations. Enfin, plusieurs liens entre les ateliers ont été identifiés, montrant des traditions locales, des compétitions entre sculpteurs, des systèmes d'emprunts, de transmissions et d'affiliations<br>Achieving an inventory of 2361 non-architectural stone sculptures discovered in the civitas Aeduorum, a distribution map shows that most of these can be found in the northern part of the civitas. There, the sandstone is of the utmost quality, thus explaining this specific concentration. The same area has clearly received influences from the northern civitates. We now know more about the operational chain of stone, from the quarry to the abandon of the sculpted artifact. Stone supply was mostly local, but some long distance transports have been seen. Sculptors have elaborated a craft where the material was no longer a constraint. Some specificities have been put to light, such as a peculiar iconography, especially when it comes to tombstones, and a neglect for portraits. Henceforth, we can discuss stone-craft in this civitas from a macroscopic perspective. This allows an analysis of the spatial distribution as well as new data regarding ancient techniques, iconography and style. Combining those points has led to the identification of 33 workshops and 50 isolated sculptors, active from the Ist century CE to the IVth century. Stone sculpture has mostly developed during the Flavian dynasty, reached its peak during the second half of the IInd century CE before a downfall in the IIIrd century. In the Aedui civitas, stone-carving is not an urban phenomenon, and some high-skilled workshops were active in several pagi, sanctuaries and small settlements. In the end, links between the workshops have been found : they reveal local traditions, competition between sculptors, influences and affiliations

La fabrication de sarcophages constitue, entre la fin du 5e s. et jusqu’au 9e s., une activité artisanale et économique importante, témoin de réseaux économiques et d’aires culturelles locaux et régionaux. L’inventaire et l’étude des sarcophages en contexte funéraire a permis d’établir une typologie détaillée fondée sur des critères morphologiques, décoratifs et technologiques. Sur les quelques 2500 sarcophages étudiés, un faible nombre est bien daté. Une typo-chronologie relative a pu être établie, qui s’appuie sur des exemplaires bien calés chronologiquement et sur l’évolution supposée des formes et modèles ornementaux. De l’étude des lieux de production, dont quatre centres carriers ont été repérés et étudiés, il ressort un savoir-faire important et une organisation très raisonnée de la production. La confrontation des données issues de l’étude des sarcophages et des carrières a permis de restituer des aires de diffusion d’importance micro-locale (Civaux ou Chauvigny par exemple), locale (Panzoult, la vallée de la Manse ou les productions en grès roussards), régionale (la vallée de l’Anglin), voire supra-régionale (productions bourbonnaises et nivernaises, dont les carrières sont situées en dehors de la zone d’étude)<br>The sarcophagi production is, between the end of the fifth century to the ninth century, an artisanal and economic activity of major importance, witness of economic networks and local and regional cultural area. The inventory and study of sarcophagi in funerary context allowed us to establish a detailed typology founded on morphological, decorative and technological criteria. On some 2500 sarcophagi studied, only a few are well dated. A relative typo-chronology has been established, based on best datations and on the evolution of shapes and decorative models. From the study of production sites, including four quarrying center were studied, we can observe an important expertise and a very rational organization of production. The confrontation of study data from sarcophagi and quarries has allowed us to restitute several diffusion areas: micro-local (Civaux or Chauvigny), local (Panzoult, valley of the Manse or red sandstone of Loir valley) or regional (Bourbonnais or Nivernais productions, outside our study area)

Les carrières souterraines de gypse peuvent présenter plusieurs types d'instabilités qui ont des conséquences en surface mais également en profondeur. Ces désordres peuvent être une expansion prononcée des piliers, une montée des mûrs ou encore la formation de fontis. Leur importance est fonction de l'âge d'exploitation du quartier. Généralement, les quartiers d'âge d'exploitation les plus anciens sont les plus dégradés. Afin de déterminer la nature, les causes et l'intensité du vieillissement du gypse, des observations au microscope électronique à balayage de plusieurs échantillons provenant de quartiers d'âge d'exploitation différent ont été réalisées. Des traces de dissolution ont été décrites sur les faces et les extrémités des cristaux. Leur origine est probablement due à la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère minière. De plus, l'intensité de ces dissoIution diminue du parement vers le cœur des piliers. Le comportement mécanique instantané du gypse a été décrit à partir des résultats de la caractérisation physico-mécanique. Des mesures de convergence de galeries, d'expansion de piliers et des essais de fluage sous hygrométrie contrôlée avec des échantillons centimétriques centimétriques ont permis d'étudier, in situ et au laboratoire, le comportement différé du gypse. Un couplage hydro-chimico-mécanique est supposé contrôler les déformations différées. Celles-ci seraient dues à deux mécanismes: dissolution-migration d'eau et dislocation. Les différents résultats et hypothèses ont permis de proposer une loi mécanique visco-élasto-plastique afin de décrire le comportement différé du gypse. Le comportement instantané a été négligé car aucun phénomène de désordre n'a été relevé à court terme. La loi de comportement est basée sur l'unification de la loi de Lemaitre et celle de Norton. Elle prend en compte le couplage hydro-chimico-mécanique et le caractère dilatant du matériau. Une bonne corrélation entre les résultats expérimentaux et les simulations a montré la capacité du modèle à prédire le comportement à long terme de la roche étudiée<br>The underground gypsum mines could show multiple types of instabilities which have major consequences in the surface and in depth. The demonstrations of these disorders are expansions of pillars, ascents of walls, the forming of subsidence. Generally, the old exploited districts are more degraded than the recent ones. To determine the identity, the source and the intensity of gypsum aging, scanning electron microscope observations were conducted on samples located in zones mined during different time periods. Dissolution traces were described on bath crystals faces and extremities. Their origin is probably due to water vapor present in the mining atmosphere. Their intensity decreases with distance from the wall towards the middle of the pillar. The short ti me behaviour of the gypsum was described. Measurements of rooms convergence, pillars expansion and creep tests with controlled hygrometry made it possible to study (in situ and in laboratory) the long term behaviour of gypsum. A coupling hydro-chimico-mechanics was supposed to control the differed deformations. Two mechanisms of differed deformations were proposed : dissolution/migration of water and dislocation. To describe the differed behaviour, a law of long-term behaviour was proposed. The short time behaviour was not taken into account : no instability was noted. The law was based on the unification of the Lemaitre law and Norton law. The good agreement between experimental curves and the simulations showed the capacity of the coupled model to predict the long-term behaviour of the gypsum

L'étude de l'extraction et du commerce de la pierre à bâtir en Normandie aux époques médiévale et moderne suit toutes les pistes possibles offertes par l'analyse des matériaux, par la recherche archivistique et par les investigations archéologiques de terrain. L’histoire des carrières de la région de Caen est l'objet principal mais d'autres centres carriers normands sont étudiés. La méthodologie de l'étude consiste à mettre en corrélation des données de provenances diverses : les sources écrites et les informations de terrain sont les plus importantes, complétées par la géologie, l'étude des matériaux en oeuvre et la toponymie. Les données récentes (XIXème et XXème siècles) ne sont pas négligées et s'intègrent dans une démarche régressive. L’étude archéologique des carrières souterraines est nouvelle en Normandie et la thèse est avant tout un document de travail pour de futures recherches concernant des sites dignes d'intérêt. Les méthodes d'extraction, l'outillage et la préfabrication en carrière concernent surtout les exploitations de la région caennaise, où les carrières médiévales ont été examinées en détail. Le commerce de la pierre à bâtir de qualité se faisait principalement à partir de centres carriers places à proximité de voies navigables. Quelques grands centres dominent, diffusant leur production dans une bonne partie de la province ; ils sont complétés par des centres de moyenne importance au rayonnement plus réduit et par de petits centres d'intér^tt local. LA géographie et les moyens de transport eurent une influence prépondérante sur le prix de la pierre et donc sur son utilisation L’étude des matériaux des bâtiments permet d'avoir quelques informations supplémentaires, en particulier en Angleterre pour la pierre de Caen et, dans certains cas, la pierre peut servir de marqueur chronologique. Enfin, les relations entre les carriers, les exploitants et les propriétaires de carrières ont été considérées ; il est possible de mieux connaître le carrier, grand oublie des chantiers.

Dans les zones urbaines ou périurbaines, des accidents surviennent régulièrement à l'aplomb des surfaces sous-cavées. L'essor des grands centres urbains dans la plupart des pays européens a nécessité, dans les siècles passés, l'ouverture de nombreuses carrières souterraines, actuellement abandonnées, qui se dégradent au cours du temps. Les processus de dégradation de ces cavités souterraines sont encore mal connus, en particulier les mécanismes de vieillissement qui conduisent à des ruptures différées. Dans le domaine de la surveillance, le diagnostic de la rupture reste problématique. Les méthodes utilisées actuellement (mesures de déformation, écoute microsismique,. . . ) ne fournissent qu'une information très partielle. L'objectif principal de l'étude est donc d'analyser les désordres survenus dans différentes carrières souterraines abandonnées, et de mieux cerner les modes d'évolution à long terme de ces ouvrages. L'accent est mis sur les facteurs géologiques des sites : lithologie, fracturation naturelle, proximité d'un versant, ainsi que sur la géométrie des vides d'exploitation. Différentes approches ont été développées et croisées : Observations lithologiques et structurales dans différentes exploitations de calcaire massif, de gypse et de craie, choisies pour leur représentativité et l'instrumentation mise en place ; Analyse des données instrumentales ; Etudes expérimentales des matériaux rencontrés : caractérisation et étude de leur comportement à long terme à l'état saturé ; Modélisation numérique en deux dimensions, appliquée aux problèmes rencontrés. La finalité de la démarche est de proposer une typologie des principaux mécanismes susceptibles de survenir, et de donner de meilleurs moyens de prédiction des risques. Ce travail s'inscrit dans un thème de recherche Carrières Souterraines Abandonnées lancé par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées en 1998<br>In urban zones, accidents frequently occur above undermined surfaces. During the previous centuries, in most of the european countries, it became necessary to open many underground workings with the expansion of great urban centers. These quarries are currently abandoned and are deteriorating in course of time. The process of deterioration in these underground cavities are not well known yet, particularly the mechanisms that lead to delayed failures. The failure approach remains a problematic issue. The methods that are currently used (measures of stress and strain determinations, microseismic,. . . ) only provide partial information. The main purpose of our research is to analyze the disorders occurring in various abandoned underground quarries, so as to get a better understanding of their long-term behavior. This study places emphasis on the geological factors of sites (lithology, natural fractures, close to hillside), and also on the geometry of working. Different approaches are developed and compared : Geological observations in different workings of chalk, gypsum and massive limestone; Analysis of instrumental data; Experimental studies of observed rocks : characteristic features and long-term behavior in saturated conditions (test of creep); 2D numerical modeling, applied to observed cases. This work leads to propose the typology of principal failure mechanisms which may happen, and therefore, to offer better tools to foresee the risks. It comes within the framework of a theme of research Abandoned Underground Quarries proposed by the Laboratoire Central des Ponts et Chaussées in 1998