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11 juillet 2014 5 11 /07 /juillet /2014 08:44

Acier des Chalybes et Acier Tatara:

Un nouveau voyage au pays des Chalybes

 

Les chalybes ont été au début du premier millénaire avant notre ère les premiers métallurgistes du fer à produire de l'acier. Un premier voyage ne nous a pas permis d'identifier formellement ni le minerai qu'ils traitaient, ni la technique mise en œuvre. Quelques archéologues ont suggéré sur ces deux points  une certaine parenté avec les mlinerais utilisés et  techniques mises au point à la fin du Moyen Age par les sidérurgistes japonais créateurs de l'acier Tatara. Ce deuxième voyage au pays des Chalybes, grâce un détour au lointain Japon,  cherche à apporter les réponses aux questions soulevées par une première recherche.

 

 

Le pays des Chalybes. Ce nouveau voyage situe d'abord le pays des Chalybes en Anatolie sur les bords de la Mer Noire à l' ouest des Pontides orientales dans la région des deltas des deux grands fleuves , tel que l'ont situé  les  auteurs anciens notamment le géographe Strabon Strabon natif de la région (Amasia) au début de notre ère. Il précise  ensuite le lieu de la découverte (secteur de Gunpinari)  du géologue anglais William Hamilton d'un chantier actif de forgerons traitant un minerai de fer en nodules ramassé au niveau du sol.  Le site de la découverte désigné comme secteur de Gunpinari est situé à quelques kilomètres de la Mer Noire; il est dominé à quelques dizaines de kilomètres au sud-est par les régions volcaniques de Golkoy et Ulubey qui ont fourni au cours des derniers millénaires les matériaux des collines qui descendent vers le littoral. L'ensemble de la zone connaît une grande activité sismique et tectonique (influences des plaques arabique, eurasienne et anatolienne) et un événement majeur la formation de la Mer Noire à partir du lac pontique qui affecte surtout le pays des Chalybes.

La géographie et la géologie des Pontides orientales sont ensuite étudiées: un relief abrupt sur la mer, un climat méditerranéen très humide, permettent le développement sur un sol  formé de roches volcaniques érodées et altérées d'une végétation très spécifique  d'arbres fruitiers, de rhodoraies et de la forêt pontique. Une attention particulière est accordée à la géologie du  secteur de Gunpinari, aujourd'hui couverte de vergers

L'acier Tatara. Les minerais de fer des régions volcaniques que sont les Pontides Orientales et de l'archipel Japonais ont fait l'objet de nombreuses comparaisons. Mais alors que le Japon exploitait dès l'antiquité des sables ferrifères, de tels sables, présents dans le lit des rivières ou au large de la chaîne Pontique ne semblent pas selon les archéologues, jamais avoir  été exploité sinon très occasionnellement. Strabon vantait d'ailleurs les mines de fer des Chalybs (1000-800BC) qu'Hamilton ne devait jamais trouver, découvrant par contre à très faible profondeur  des nodules de  minerai de fer.

Les métallurgistes japonais ont distingué dès le Moyen Age deux qualités de sables ferrifères, basiques ou acides, suivant qu'ils provenaient par érosion-altération ou de roches volcaniques de type andésitique  ou de roches type granite et observé que ces deux types de sable avaient des comportement au feu très différents: fusion difficile pour les sables basiques, fusion facile pour les sables acides. En même temps ils adoptaient un type de four d'origine Srilankaise construit par juxtaposition de petits bas fourneaux à tirage naturel exposés en haut des collines au vent de la mousson. Ils ont progressivement modifié ce four pour y  consommer du sable ferrifère basique, le doter sur chaque face d'une rangée de tuyères de soufflage par tirage induit, et l'équiper d'une cuve à base retréçie par un garnissage de sable ferrifère acide consommable pour permettre  la formation d'un laitier fluide. Ce four hautement sophistiqué est complètement détruit à la fin d'une opération qui durait de deux à trois jours.

Des études récentes ont montré que la réfractairité des sables ferrifères basiques était dûe  à une présence significative d'oxyde de titane. 

La découverte du secret. Plusieurs travaux confirment la présence d'oxyde de titane en teneurs significatives  dans les minerais de fer de la chaîne Pontique notamment ceux des régions volcaniques d'Ulubey et de Golkoy. Erodés et altérés, ces minerais ont couvert les pentes des collines qui descendent jusqu'aux rives de la Mer Noire, jusqu'à Gunpinari et le pays des Chalybes. La nature du sol, abondamment arrosé  et couvert de végétation (arbres et taillis), explique la formation au sommet des collines des nodules de minerai découverts par Hamilton par l'instabilité de la titanomagnétite en milieu organique et la concentration du fer au niveau des pertuis racinaires des végétaux.

Ce mode de formation des nodules en faible quantité limitée et  à faible profondeur sous le niveau du sol, justifie le mode d'exploitation des forgerons de Gunpinari, déplaçant leur chantier d'extraction et de fusion à mesure de son épuisement en nodules  La teneur en oxyde de titane de ces nodules justifie par ailleurs le procédé de fusion  mis en œuvre par fusion des nodules dans un bas fourneau sommaire avec raclage permanent d'une scorie trop réfractaire pour donner un laitier et donnant un fer aciéreux vendu jusqu'à Constantinople: un procédé qui était sans doute  trois millénaires plus tôt celui des antiques Chalybes ,

 

 

Conclusion. Le secret des Chalybes. De l'acier des anciens Chalybes à l'acier des forgerons de Gunpinari, c'est la nature du minerai (dans leur cas, une teneur insoupçonnée en titane) qui permet aux fondeurs d'exprimer leur savoir faire.

"Besonderes erz oder besonderes know-how?". Minerai exceptionnel ou exceptionnel savoir-faire? La question s'était déjà posée à propos des fondeurs du Norique (Truffaut 2008, 251). Il ne semble pas qu'on puisse la poser dans le cas des forgerons de Gunpinari et de leurs lointains ancêtres? Le minerai de Gunpinari était exceptionnel pour sa teneur significative en oxyde de titane; mais insoupçonnée des fondeurs, elle a guidé leur savoir-faire et leur a permis de produire "l'acier des Chalybes".

Certes le minerai seul ne fait pas l'acier, mais c'est  grâce à la présence dans le minerai qu'ils travaillaient d'un élément secondaire (oxyde de titane, oxyde de manganèse, fluorite), ou paradoxalement grâce à l'absence de cet élément et  à la grande pureté de leur minerai,  que des forgerons célèbres ont pu exprimer leur talent.

 

Ces forgerons ont été connus et célébrés dès le cinquième siècle de notre ère.

 En 417, Rutilius Numatiamus, haut fonctionnaire romain, gouverneur de Rome (prefectus urbi) en 414,  poète à ses heures, gagne par la mer la Narbonnaise son pays natal. Au large de l'Ile d'Elbe, célèbre pour son activité métallurgique, il évoque les régions qui approvisionnent  Rome en acier, le métal des Chalybes: Ile d'Elbe, Norique pays des Bituriges Cubi, Sardaigne. 

 

"Occurit Chalybum memorabilis Ilva metallis

"Qua nil uberius Norica gleba tulit

"Non Biturix largo potior strictura camino

"Nec quae Sardoo cespite massa fluit

                               (Rutilius Numatiamus,  De reditu suo,  IV AD)

 

« L’île d’Ilva apparaît, fameuse par le métal des Chalybes,

« Qui ne le cède au métal du Norique,

« Ni à celui que le Biturige traite dans ses vastes fourneaux,

« Ni aux masses qui coulent du sol de la Sardaigne…       

                            (traduction Vessereau et Fréchac, 1933)

Nous savons aujourd'hui que c'est la pureté du minerai de l'Ile d'Elbe, la présence d'oxyde de titane dans celui traité par les Chalybes et peut être les Sardes, d'oxyde de manganèse  dans le minerai traité par les habitants  du Norique, de fluorite dans le minerai traité par les Bituriges Cubi, d'exprimer leur talent et de développer leur savoir faire jusqu'à transformer leur minerai  en acier.

 

 

Edmond Truffaut

21 avril 2014

 

Pour le texte complet (3Mo) contacter :  edmondtruffaut@aol.com

 

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Published by Edmondtruffaut
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commentaires

Rémy Nicolle 03/10/2016 23:41

Le parallèle avec la métallurgie lorraine primitive est éventuellement intéressant. Les premières productions ont été réalisées à partir de fer fort donc à teneur plus élevée obtenu par lixiviation ruissellement précipitation de la minette.

Rémy Nicolle 03/10/2016 11:59

Papier de R.Halleux sur le sujet
R.Halleux SUR LA FABRICATION DE L’ACIER DANS L’ANTIQUITÉ ET AU MOYEN ÂGE http://www.persee.fr/doc/crai_0065-0536_2007_num_151_3_91356