La technologie du caillou: outils & travail de la pierre

Vous avez déjà lu ça.

 

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Ah ah ah, qu’est-ce qu’on rigole effectivement, heureusement qu’il y a d’authentiques rebelles pour croiver la véritude des chercheurs indépendants qui ont osé révélationner le sachoir: il est rigoureusement impossible de tailler la pierre ou de la transporter sans une scie industrielle ou un camion.

 

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Parce que quand vous les écoutez, soit les peuples anciens savaient à peine faire du feu avec deux silex, soit ils maîtrisaient des techniques d’une complexité absurde pour fabriquer des pierres en géopolymères. Bref, les pyramidiots ne sont pas seulement complètement débiles, ils sont en plus incohérents entre eux.

Donc, maintenant qu’on s’est bien échauffé les zygomatiques, on va corriger le tir et rétablir un peu de vérité scientifique.

Ce que je vous propose avec cet article, c’est un résumé succinct de l’outillage, des machineries et des techniques de construction diverses, utilisées par les Égyptiens, les Grecs, les Romains, les Babyloniens, les Incas, les Pascuans, ou plus généralement n’importe quel peuple qui a vécu et travaillé avant l’invention du moteur à explosion et la découverte de l’électricité, puisque c’est visiblement la condition sine qua none à la réalisation d’imposants édifices. Vous pourrez sortir cet article au prochain imbécile qui voudra amuser la galerie en agitant deux percuteurs en dolérite (oui Planète RAW, c’est à toi que je pense).

Note: cet article sera mis à jour en fonction d’ajouts ultérieurs ou de l’actualité de la recherche archéologique. Prenez conscience aussi que je ne ferais qu’un résumé succin à chaque point; pour plus d’informations, reportez-vous à la bibliographie jointe.

 

Outils:

 

Le compas et la règle! Des instruments rudement pratique pour tracer des cercles, comparer et mesurer de petites distances. Évidemment connu dés l’Antiquité, ça ne consiste qu’en deux bouts de métal ou de bois, voire d’os:

 

Celui-ci a été retrouvé lors des fouilles de Vindunum (le Mans) et date du Haut-Empire; l’outil était aussi connu des Grecs, qui attribuaient son invention au fils de Dédale, le concepteur du célèbre labyrinthe.

 

 

 

Celui-là, ainsi que la règle en ivoire ci-dessous, on été découvert dans l’insulae n°16 du site de Pompéi, en 2013:

Les cordeaux: il sera difficile de trouver plus simple que ça: une corde et éventuellement, deux piquets en bois. Cela sert évidemment à mesurer de longues distances (approximativement cependant, vu que ça n’est pas extrêmement précis), et leur usage est représentés sur certaines tombes égyptiennes, comme ici celle du dénommé Menna, à Thèbes:

Pur outil d’arpentage, le cordeau représente même le chiffre 100 en hiéroglyphe:

Et était utilisé notamment par les géomètres pour tracer les limites des champs, ce qui devait être fait chaque année après la décrue du Nil.

Le fil à plomb: là encore d’une simplicité enfantine, le fil à plomb sert à s’assurer de la verticalité du mur que l’on est en train de construire. On en a retrouvé un grand nombre, dont certains remontent à la IIIe dynastie égyptienne.

Cet ensemble-là a été trouvé dans le tombeau de Senedjem, un artisan de Deir-El-Medineh sous les règnes de Séthi Ier et Ramsès II:

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Et il s’accompagne d’une équerre pour contrôler les angles droits et d’un niveau carré.

Les cordeaux de désossement:

Sur cette reproduction de bas-relief de la tombe de Rekhmirê qu’on va retrouver un peu plus loin, on observe un étrange outil tenu par un ou deux ouvriers. Vous vous êtes certainement demandés comment faire pour que l’artisan obtienne une surface bien plane sur le bloc de pierre qu’il taille?

Eh bien là encore, c’est l’ingéniosité qui parle: Les deux extrémités de la corde tendue étaient promenées sur la surface à aplanir pendant qu’une troisième tige de bois était passée lentement sur cette même surface, entre les deux premières tiges. Si une aspérité était rencontrée, la tige apparaissait au-dessus de la ligne de la corde, suite à quoi l’artisan rectifiait. Et ainsi de suite.

Un bon paquet de ces cordeaux ont été retrouvés, dont celui-ci au temple d’Hatchepsout:

La groma! Aujourd’hui, pour réaliser des levés topographiques, on utilise un théodolite laser qui coûte la peau des fesses et quelques centimes de plus. Eh bien, dans l’Antiquité, on obtenait le même résultat avec un bâton, quatre ficelles et quatre poids.

Notamment utilisé pour tracer correctement les fondations des camps militaires romains et plus généralement par les urbanistes du même métal, ce bidule consistait en une perche supportant au moyen d’un tourillon une croix de bois, qui soutenait à son extrémité quatre poids de plomb rigoureusement égaux. Et si vous avez du mal a visualiser son utilisation, voici une brochette d’Italiens en train de le faire:

 

La dioptra! Un instrument qui ressemble à la groma; mais si il a été utilisé lui aussi pour l’arpentage, et aussi pour l’astronomie, cet instrument servait en revanche à mesurer les angles entre deux points, a déterminer l’horizontalité d’une ligne et la position des étoiles.

Là encore, c’est très simple: un trépied en bois, deux œilletons de visée et un fil à plomb sur lequel aligner le repère pour obtenir une visée parfaitement horizontale; si à cela vous ajoutez le cercle gradué, ça vous donne les angles. Cette publication (en espagnol) approfondit un peu plus le sujet, et si vous voulez avoir une idée de la scène, eh bien ça devait grosso modo ressembler à ceci d’après cette reconstitution à Tarragone:

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Le ciseau! Outil indispensable du charpentier, du maroquinier et parfois du tailleur de pierre (le cuivre n’est généralement pas assez solide pour tailler la pierre), on en a retrouvé bon nombre; comme celui-ci, en cuivre, conservé au musée de Manchester et trouvé autour de la pyramide de Sésostris II:

Mais il y a plus ancien: celui-ci date du règne de Khâsekhemoui, dernier roi de la IIe dynastie thinite:

 

 

Plus récent, celui-là date de la période romaine de l’Égypte:

La plupart du temps, ces ciseaux sont fabriqués en cuivre, en bronze ou avec un alliage de cuivre: le fer, bien plus résistant, ne s’est généralisé que très tard en Égypte, vers la XVIIIe dynastie. Avant ça, on trouve déjà des outils en fer, mais ils sont rares et éparpillés.

Plus généralement, les ciseaux, pointes et autres burins sont parmi les outils les plus anciens que l’on connaisse, et un des rares qui n’aient que peu voire pas du tout changé à travers les siècles et les millénaires: ce sont les mêmes qu’on utilise encore de nos jours.

Dans les civilisations ayant connu et employé massivement la métallurgie du fer, on croule sous les traces de son utilisation. A commencer par la Rome antique, où l’on peut en voir un représenté sur la colonne de Trajan:

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Sur cette même colonne, en examinant de près la pierre, on peut apercevoir les traces du passage des pointes de tailleur de pierre:

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Des signes caractéristiques que l’on peut observer sur à peu près n’importe quel monument de l’Antiquité romaine.

Et pour taper sur ces ciseaux, on a besoin de maillets : fabriqués en bois, il en existe des dizaines voir des centaines qui ont été découverts. Rien de spécial là-dedans, vous savez comment ça fonctionne.

Celui-là a été découvert sur le site de Deshasheh en basse-Égypte, et date de la fin de l’Ancien Empire.

Je disais à l’instant que le cuivre posait problème par son manque de solidité quand il s’agit de travailler la roche. Alors, c’est le moment d’évoquer les outils en pierre; qui étaient largement préférés par les artisans égyptiens pour travailler les blocs de construction, les obélisques et les statues qui suscitent les haut cris.

On en a trouvé des centaines dans toute l’Égypte: des pilons, des marteaux, des percuteurs, des polissoirs, des têtes de haches, des pioches.

Les pics en pierre étaient fabriqués avec les roches dures, comme le granit ou le basalte, et permettaient d’excaver la roche.

Ainsi ces trois têtes de hache en calcaire de la XVIIIe dynastie:

 

 

Qui étaient utilisées a l’aide de manches rudimentaires, comme ici:

(tombe de Mektirê, XXIIe dynastie)

(mastaba de Ti, site de Saqqarah, Ve dynastie)

Assez lourd, l’outil devait être fatigant à manier, on se doute donc que seuls des artisans expérimentés devaient pouvoir le manier efficacement; néanmoins les nombreuses marques que l’on peut voir sur les surfaces travaillées suggèrent que leur utilisation était extensive.

Dans la même catégorie, citons aussi les pilons en dolérite, que j’avais déjà évoqué suite au numéro de clown de l’autre abruti de Planète Raw, qui tapait mollement sur un caillou avec un de ces outils pour mieux se moquer.

Percuteurs en dolérite de la pyramide d’Amenemhat, XIIe dynastie.

Pourquoi en dolérite spécifiquement? Parce que c’est une roche à la fois dense et massive; lourde à manier mais qui résiste très bien aux chocs, c’est donc parfait pour aplanir une surface de pierre. On en a évidemment trouvé absolument PARTOUT, a commencer par les carrières d’Assouan, et s’utilisaient par martèlement, en plusieurs étapes: elles en portent encore les marques.

Et les surfaces qu’elles travaillaient portent aussi ces stigmates, comme vous pouvez le voir ici à Assouan: chacun de ces petits carrés qu’on appelle cupules, correspond à la zone de travail d’un tailleur accroupi.

D’ailleurs, on trouve les mêmes traces de cette technique à l’autre bout du monde, chez les Incas:

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… ce que Jean-Pierre Protzen explique plus en détail dans cette publication sur les outils et les méthodes du travail de la pierre en Amérique du sud.

Et là encore, quand on cherche un peu, on trouve: les Égyptiens ont là aussi laissé des représentations plus qu’équivoque de leur utilisation, ici dans la tombe de Rekhmirê à Thèbes:

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Plus d’infos sur le sujet sur cette publication (en anglais).

La coudée: une des unités de mesure utilisées durant l’Antiquité, massivement employée par les Égyptiens et à laquelle on a fait dire nombre de stupidités, notamment quelle mène au mètre. Quoi qu’il en soit, la coudée est comme son nom l’indique basée sur les proportions du corps humain, et n’était pas standardisée: sa longueur moyenne est comprise entre 52,3 et 52,9 centimètres, selon les conclusions de Lepsius en 1865. On en connaît plusieurs et la plupart de celles que nous possédons aujourd’hui ne sont pas des instruments de travail mais des exemplaires fabriqués à des fins votives. Par exemple, la tombe TT8 du site de Deir-El-Medineh, abritant la dépouille de l’architecte Khâ, fonctionnaire d’Amenhotep II et ses successeurs, possédait deux coudées parmi le reste de son mobilier funéraire.

Celle-ci est une réplique conservée au Metropolitan Museum de New York:

La coudée « standard » était dotée de face obliques et se trouvait subdivisée en unités de mesures inférieures, sept paumes divisées elles aussi en quatre doigts chacune, et ainsi de suite.

Coudée du trésorier Maya, XVIIIe dynastie. 

On va revenir sur le détail de leur utilisation un peu plus loin, mais évoquons à part les traîneaux: fabriqués en bois, ils étaient employés pour le déplacement des charges les plus lourdes et tractés à la force des bras ou des animaux. On en a retrouvé trois exemplaires, enterrés près des pyramides de Sésostris I et III à Dachour, respectivement longs de 1,73 et 4,2 mètres.

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On dispose aussi de quelques représentations de leur usage, comme ici avec ce bas-relief de Ma’asara-Tura:

Ou bien sur la célèbre fresque du transport des obélisques de la reine Hatchepsout (voir plus bas), où des traîneaux de plusieurs dizaines de mètres de long ont été spécialement fabriqués.

Travail de la pierre:

 

Comment faire pour scier la pierre, comme on découperait du bois? Eh bien, on utilise des outils et des machines, comme la scierie hydraulique de Hiérapolis.

Je sais, je sais, gnégnégné tu radotes! 

Me direz-vous avec raison, car c’est vrai, j’ai déjà cité cet engin plusieurs fois dans plusieurs articles. Et pour cause: c’est un cas exemplaire d’ingénierie antique, très bien conservée archéologiquement. C’est à la fois un chef-d’oeuvre d’ingéniosité, et une démonstration d’un processus qu’on croit souvent -à tort- impossible sans outils contemporains propulsés à l’énergie électrique.

Les peuples antiques ont vite compris tout l’intérêt qu’on pouvait tirer de la force motrice d’un courant d’eau; ce pourquoi le nombre des moulins a rapidement explosé dans le monde méditerranéen, notamment en Grèce au IIIe siècle avant J.-C. A Gerash donc, dans ce qui est aujourd’hui la Jordanie, des fouilles ont révélé en 2006-2007 une structure datée du VIe siècle de notre ère

Actionnée par un aqueduc redirigeant l’eau depuis le fleuve proche, la grande roue faisait fonctionner en même temps deux scies, pouvant scier en deux des blocs de pierre destinés à la construction locale.

 

Je vous laisse juges du résultat:

 

 

 

 

 

Une opération relativement simple dont nous avons aussi des témoignages écrits. Ainsi, l’historien Pline l’Ancien écrivait au Ier siècle de notre ère dans son Histoire Naturelle: « Je ne sais s’il faut attribuer à la Carie l’invention de l’art de scier le marbre en tablettes. L’exemple le plus ancien de cette pratique, à ma connaissance, est fourni par le palais de Mausole à Halicarnasse : les murailles, en brique, sont recouvertes en marbre de Proconnèse. Mausole mourut la seconde année de la cent sixième olympiade, l’an de Rome 402. » (VI, 1).

Quelques paragraphes plus loin, ce cher Pline avait même la politesse d’approfondir le détail de la chose: « Mais, quel que soit l’inventeur de l’art de scier le marbre et de multiplier ainsi le luxe, il fut ingénieux inopportunément. Le sciage se fait par le sable, et paraît se faire par le fer: la scie ne fait que presser le sable dans un sillon très fin, et c’est en le promenant dans ce sillon qu’elle coupe. Le sable d’Éthiopie est le plus recherché pour cette opération […] Ce sable de l’Inde est au second rang; l’autre est plus doux; il fait la tranche sans rien de raboteux, au lieu que le sable indien donne une tranche moins unie […] On donne le dernier poli avec le sable thébaïque, et avec un sable fait de la pierre poreuse ou de la pierre ponce. » (IX, 1-3)

Scier la pierre ne se fait pas tant avec la scie en métal qu’avec le sable qu’on utilise en même temps, comme abrasif.

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On a observé de telles marques de sciage sur le sarcophage de la pyramide de Khéops (ici, je vous en présente un moulage conservé au musée Petrie de Londres) :

 

 

 

 

… ou encore ici, sur le mastaba de Chepseskaf (IVe dynastie).

 

 

L’archéologue Denys Stocks, qui a travaillé sur la question, a proposé cette restitution de scie à pierre égyptienne:

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… qui n’est pas très éloignée des scies à marbres traditionnelles qu’on utilisaient encore récemment en Europe, comme sur cette photo:

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Néanmoins, même avec du sable l’outil devait visiblement s’user très vite et donc coûter très cher en métal, ce pourquoi ce type d’opération a dû être considéré comme un luxe réservé à certains chantiers.

Et comment qu’on fait pour forer la pierre sans une perceuse électrique, hein? Eh ben, on y va à l’huile de coude.

Notons qu’ici aussi, l’archéologie expérimentale a fait son oeuvre: l’archéologue française Elise Moreno a ainsi fait sa thèse sur les techniques de forage de la pierre en Crète minoenne (entre le IIe et le IIIe millénaire avant notre ère) et expérimenté plusieurs méthodes, qui fonctionnent.

Comme on peut le voir ci-contre, les stries circulaires constatées sur les fragments de vaisselle en pierre mis au jour sur le site de Malia suggèrent qu’un outillage mécanique a été utilisé.

Plus probant encore, une ébauche de vase découverte sur le même site confirme que la pierre était bien forée puis évidée:

 

 

 

 

 

 

Travaillant en l’occurrence sur du marbre de Carrare ou du calcaire, plusieurs types de poudres abrasives ont été testés, ainsi que plusieurs types de forets: a poids, a archet, ou encore a volant; ainsi que plusieurs types de mèches.

L’expérience est trop longue pour être détaillée ici, mais vous pouvez approfondir tout ça ici et ici; toujours est-il que de ces travaux est ressorti entre autres que plusieurs types de forets et de matériaux étaient utilisés en fonction de telle ou telle roche, bien que les mèches de bois prédominent, et bien évidemment qu’on peut parfaitement forer la pierre comme ça, même si c’est beaucoup plus long qu’avec des outils industriels contemporains.

D’ailleurs, on observe que les résultats obtenus correspondent avec ce que l’on peut constater sur les édifices antiques, ici le mastaba de Perneb à Saqqara:

Et pour sculpter la pierre?

Vous savez, les statues au visage tellement symétrique et parfait que gné-gné-gné c’est pas les humains qui l’ont fait?

Eh bien, le mieux reste encore de demander aux principaux concernés:

Sur ce bas-relief ornant la tombe d’un certain Ankmahor à Saqqara et daté de la fin de la VIe dynastie, on peut voir des tailleurs de pierre au travail sur une statue avec des ciseaux et des maillets; et à nouveau ici:

… sur cette reproduction d’un autre bas-relief, on peut voir d’autres artisans au travail sur des blocs de pierre, à l’aide de cordeaux et de ciseaux.

Ou encore ici, dans la tombe du pharaon Rekhmirê, vers 1500 avant J.-.C:

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Mais ce chapitre serait bien incomplet sans une vidéo (en russe) où vous pouvez constater vous-même qu’on peut tailler le granit avec des outils en silex:

Et pourquoi pas celle-ci, qui vous présente pas moins de 19 pierres abrasives pour polir la pierre à la main, toujours sans outillage contemporain, dans le cadre du projet Art of Making in Antiquity.

Mais revenons un instant sur les obélisques cités plus haut: comment fait-on pour décaper la pierre? Parfois, on ne peut ou ne veut ni la scier, ni la sculpter ni la forer: pour obtenir un bloc de pierre exploitable, il faut parvenir jusqu’à un banc de pierre « sain », sans défaut. Et donc, virer d’abord la couche de pierre qui se trouve à la surface. Difficile, quand on a pas de marteau-piqueur, éructerait le premier des Patrice Pouillard venus.

Et pourtant, c’est possible et même relativement simple comparé à d’autres opérations. Pour illustrer ça, on va revenir à l’obélisque inachevé d’Assouan qui présente l’avantage inestimable d’un témoignage d’un chantier antique abandonné en plein milieu de sa réalisation.

Je vous ai parlé plus tôt des percuteurs en dolérite que les carriers égyptiens cognaient contre la pierre dans leurs cupules. Ce que j’ai omis de préciser, c’est que les ouvriers n’attaquaient pas le banc de granite tel quel: même avec de la dolérite, c’est beaucoup trop résistant. Pour que l’outil aie une réelle efficacité, il fallait d’abord affaiblir la couche de roche qu’on veut décaper, c’est pourquoi on utilisait la technique du dépilage, c’est a dire de la fracturation par le feu. J’en avais déjà parlé ici et le principe est élémentaire: le feu ayant naturellement tendance à dilater les minéraux et les faire exploser, il est relativement simple de fragiliser une couche de roche en répartissant des feux à sa surface; puis en y versant de l’eau pour provoquer un second choc thermique qui produira les mêmes effets.

La découverte de grains de charbons de sycomore dans les anfractuosités de la roche sur le site d’Assouan tend à confirmer que les carriers égyptiens ont dû procéder ainsi. Une fois fragilisée, il devient possible de casser la couche de roche et la décaper au percuteur.

Démonstration en images:

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Et vous pouvez approfondir tout ça par ici.

Et enfin, comment faire pour fracturer proprement un bloc de pierre? Une technique toujours utilisée de nos jours consiste a utiliser des coins de bois ou de métal.

C’est très simple: on fore légèrement la pierre le long du tracé, on insère des coins, et on cogne. Petit à petit, les ondes de choc finissent par fragiliser la roche aux bons endroits, laquelle finit par céder. Admirez le travail:

… notez qu’en cas d’utilisation de coins de bois, il est aussi possible de les asperger d’eau pour qu’en se gorgeant, le bois exerce la pression voulue sur la pierre. Quoi qu’il en soit, on a là aussi des traces d’utilisation de cette méthode, comme ici à Assouan en Égypte et en Grèce, à Aphrodisias en Turquie:

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A la semaine prochaine pour la deuxième partie, sur les techniques de transport et de levage!

 

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Bibliographie:

 

Français:

Anglais:

Moving the Stonehenge Bluestones: At last a successful method is demonstrated!

Normal-Sized People Can Move Big Rocks: A Quick Note on the Megalithic Traditions of Nias, Indonesia

Autres langues:

Bibliographie antique:

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