Provenance du plomb utilisé au I^er s. a.C.
sur un site du détroit de Gibraltar
(La Silla del Papa, Tarifa, Cadix)

Sur la rive nord du détroit de Gibraltar, à mi-chemin entre Tarifa et Barbate, le site de hauteur de La Silla del Papa fut occupé pendant tout le premier millénaire avant notre ère. Les fouilles en cours depuis 2007 y ont mis au jour deux nécropoles et une agglomération fortifiée dont la phase d’occupation la mieux conservée couvre le II^e et le I^er s. a.C.¹. D’après les monnaies qui y furent frappées, c’était alors la capitale de la cité de Bailo qui se déplaça ensuite sur la côte. L’abandon du site de La Silla del Papa eut lieu entre 30 et 20 a.C.², date à laquelle ses habitants s’installèrent dans la plaine, au bord de la mer, dans une ville nouvelle connue à partir de la deuxième moitié du I^er s. p.C. sous le nom de Baelo Claudia³.

Les fouilles et les prospections ont permis de recueillir plusieurs fragments d’objets en plomb ainsi que des résidus de production d’objets en plomb. Leur nombre est cependant modeste, car on peut supposer qu’au moment du changement de site, les habitants de Bailo emportèrent avec eux tous les matériaux qui pouvaient être facilement transportés et réutilisés sur le chantier de leur nouvelle ville. Sur les six échantillons étudiés ici, quatre ont été prélevés sur des fragments informes recueillis dans l’agglomération, dans des contextes stratigraphiques datables du I^er s. a.C. Trois d’entre eux, Pb3105-1, Pb3105-2 et Pb3105-4, proviennent d’une même unité stratigraphique constituée par une couche de destruction à l’intérieur de la maison B3, située au centre de l’agglomération ; le quatrième, Pb1102, provient également d’une couche de destruction liée à un ensemble d’installations artisanales (secteur A1), à quelques dizaines de mètres de la maison B3.

Les deux derniers échantillons, Pb114656 et Pb214665, ont été prélevés sur deux fragments d’un seul objet, anciennement cassé en deux, mais presque entièrement conservé : une tablette de plomb de 18,8 x 10,1 cm (dimensions actuelles), d’une épaisseur moyenne de 0,25 cm, sur laquelle est gravé, sur une seule face, un texte magique en latin relevant du rite de la defixio⁴. Cette tablette de malédiction avait été pliée en deux – d’où la cassure –, puis percée à l’aide d’un clou en bronze. Elle a été retrouvée dans la nécropole nord-ouest de la Silla del Papa, dans un niveau superficiel remanié. Elle est datable, à l’instar des fragments provenant de l’habitat, du I^er s. a.C., plus probablement de sa deuxième moitié.

L’objectif des analyses que nous avons le plaisir de présenter dans le cadre d’un hommage à Béatrice Cauuet était double : tout d’abord, savoir si le plomb utilisé pour la fabrication de la tablette de malédiction, dans un contexte magique, avait la même origine que le plomb utilisé sur ce même site dans un contexte domestique ou artisanal ; ensuite, plus généralement, obtenir des informations sur l’approvisionnement en plomb de ce site urbain de la fin de l’époque républicaine, sachant qu’il est situé à peu près à égale distance des principaux centres d’extraction et de production du plomb connus à cette époque dans la péninsule Ibérique, ceux de la Sierra Morena et ceux de la région de Carthagène. Pour répondre à ces deux questions, des analyses isotopiques du plomb ont été conduites au laboratoire CNRS Géosciences Environnement Toulouse (GET UMR 5563 CNRS, université de Toulouse III) selon un protocole bien établi⁵. Les résultats sont reportés dans le tableau 1. 

Les signatures isotopiques du plomb des fragments étudiés sont assez hétérogènes malgré certaines similitudes. Les deux échantillons Pb114656 et Pb214665, qui proviennent des deux côtés opposés de la tablette de malédiction, présentent des signatures isotopiques similaires. Cela suggère que cette tablette de plomb a une composition homogène et a été fabriquée d’une seule pièce avec un même bain métallique de départ, ce qui était attendu au regard de la nature de cet objet à usage unique. 

Les fragments Pb1102 et Pb3105-1 présentent des signatures isotopiques similaires entre elles, mais aussi avec les deux échantillons précédents. L’interprétation d’un même bain métallique de départ ne peut être évoquée ici. En effet, les contextes archéologiques de découverte de ces deux fragments, Pb1102 et Pb3105-1, sont différents des précédents, comme on l’a vu : Pb1102 et Pb3105-1 viennent d’un contexte d’habitat, tandis que Pb114656 et Pb214665 viennent d’une nécropole dans un contexte d’activités magiques. 

L’échantillon Pb3105-4 présente une signature moins radiogénique (rapport ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb plus faible) comparativement aux quatre précédents. Quant à Pb3105-1, sa signature isotopique est encore moins radiogénique que celle de Pb3105-4. 

Parmi les six échantillons analysés, deux sont donc nettement moins radiogéniques que les autres, traduisant ainsi un corpus hétérogène. 

Afin d’identifier la ou les régions potentielles de production du plomb utilisé sur le site de la Silla del Papa, des représentations graphiques Pb/Pb ont été réalisées. Il s’agit des représentations qui utilisent l’isotope ²⁰⁴Pb, car ce dernier est stable depuis la formation de la Terre. Ainsi, une normalisation des autres isotopes (²⁰⁸Pb, ²⁰⁷Pb et ²⁰⁶Pb) radiogéniques (=isotopes formés par décroissance radioactive d’un isotope dit “père”) sur l’isotope ²⁰⁴Pb favorise une discrimination poussée des données. Le calcul des âges modèles a également été effectué⁶. Néanmoins, la plupart des données isotopiques du plomb issues de la littérature ne présentant pas de mesures robustes de l’isotope ²⁰⁴Pb, des biais ont été observés. Par conséquent, ces âges ne seront évoqués ici qu’à titre indicatif ; ils n’ont pas été reportés dans d’autres graphiques afin d’être traités à des fins interprétatives. Malgré ces précautions, l’interprétation des résultats doit être abordée avec la plus grande prudence, au vu de la complexité des signatures isotopiques des gisements, pour les raisons qui seront évoquées plus loin. 

Les données isotopiques obtenues sur les objets en plomb de la Silla del Papa ont été comparées à celles de minerais de plomb argentifère et de semi-produits de plomb actuellement disponibles dans la littérature. Il s’agit de lingots et de minerais retrouvés dans des cuves de lavage romaines provenant des mines de Carthagène⁷ et de minerais de secteurs miniers situés dans la Sierra Morena, ceux de Los Pedroches et La Carolina⁸. Le choix de ces référentiels a été guidé par deux critères : 

Le contexte géographique et archéologique. Ces secteurs miniers ont été choisis en fonction de la position géographique du site et de nos connaissances sur les contacts commerciaux qu’il entretenait avec les régions voisines. La cité de Bailo, qui possédait un port dans l’anse de Bolonia avant le transfert du site urbain, était sans aucun doute une étape sur les routes qui mettaient en relation la Méditerranée et l’Atlantique par le détroit de Gibraltar. Elle pouvait donc recevoir des matières premières, et notamment du plomb, aussi bien de l’Est par voie maritime, depuis les mines de la région de Carthagène, que du Nord ou du Nord-Ouest par voie maritime et fluviale, via Séville, depuis les mines de la Sierra Morena. Il serait possible de reporter sur nos graphiques d’autres secteurs miniers, mais cela ne serait pas vraiment pertinent, comme nous le comprendrons plus loin.

La contemporanéité entre la période à laquelle les objets en plomb sont attestés sur le site archéologique et les périodes d’exploitations minières des secteurs concernés (s’il s’avère que ces données sont connues). Pour le cas présent, les matériaux ont été retrouvés dans des niveaux du I^er s. a.C., époque à laquelle les secteurs miniers retenus étaient bien en exploitation⁹. 

Le graphique de la figure 1 reporte les compositions isotopiques ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb versus ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb des lingots, minerais des cuves de lavage et minerais archéologiques de Carthagène¹⁰, des minerais de la Sierra Morena¹¹ et celles des objets archéologiques en plomb du site de la Silla del Papa. 

En première observation sur les secteurs miniers, nous voyons une très grande hétérogénéité dans les compositions isotopiques du plomb, notamment pour le secteur de Los Pedroches. Le secteur minier de La Carolina est, quant à lui, assez homogène, à cette échelle d’étude. Nous observons également que le secteur minier de La Carolina recouvre un des trois champs de composition isotopique de Los Pedroches. 

Le champ isotopique de Carthagène, constitué par les lingots et les minerais des cuves de lavage romaines, est lui aussi homogène. Par contre, les signatures isotopiques du plomb des minerais archéologiques de Carthagène sont très hétérogènes et recouvrent presque entièrement le vaste champ de compositions isotopiques de Los Pedroches. 

Dans cette représentation graphique, une droite de mélange se dessine entre le champ isotopique constitué par Carthagène et les secteurs miniers de Los Pedroches et de La Carolina. Une droite dite “de mélange”, en géochimie, s’établit selon le même principe qu’une droite de régression linéaire tout en mettant en lumière des évènements géologiques couplés à des processus physico-chimiques tels que la décroissance radioactive pour le cas du plomb. Sur une droite de mélange, les âges géologiques des spécimens reportés sont différents (si ce n’est pas le cas, on parle alors d’isochrone). Pour le cas présent, cet alignement suggère qu’à l’échelle suprarégionale, la source de la minéralisation était la même pour tous ces gisements (une source qui elle-même est un mélange entre deux autres sources, qui peuvent être inconnues, et qui se situent à chacune des extrémités de la droite de mélange). Notons cependant une particularité concernant Carthagène : ce vaste district minier est constitué, à lui seul, de deux sources géologiques distinctes. L’une semble similaire à celle des deux autres secteurs miniers, au vu de l’alignement des signatures isotopiques des minerais archéologiques de Carthagène avec celles de La Carolina et Los Pedroches. Mais une autre source est également présente, illustrée par une autre droite de mélange, représentée sur le graphique de la figure 1, et qui est constituée par les lingots et minerais des cuves romaines de Carthagène¹². 

Les recouvrements isotopiques que nous observons ici sont très courants dans la plupart des gisements miniers terrestres et cela constitue une des limites majeures de l’usage des isotopes du plomb dans les études de provenance. Pour des raisons inhérentes à l’histoire géologique de la mise en place des minéralisations, il n’est pas possible de différencier certains secteurs miniers les uns des autres, qu’ils soient géographiquement éloignés ou non. Ainsi, un même secteur minier peut tout à fait présenter des signatures isotopiques du plomb très hétérogènes (c’est le cas ici de Los Pedroches et de Carthagène). De même, une veine minéralisée au sein d’une mine (c’est le cas ici des minerais archéologiques de Carthagène) peut également posséder des signatures isotopiques hétérogènes. 

Dans le cadre de cette étude, l’origine de Carthagène pour l’ensemble des matériaux archéologiques de la Silla del Papa que nous avons analysé semble la plus probable. En effet, les signatures isotopiques du plomb de quatre échantillons, sur les six analysés, sont très proches de celles de Carthagène, telles que définies par les lingots et les minerais des cuves. Cette hypothèse est par ailleurs renforcée par le fait que les deux autres échantillons, même s’ils possèdent des signatures moins radiogéniques, s’alignent le long de la droite de mélange constituée par les signatures isotopiques des minerais archéologiques de Carthagène. 

Un doute peut néanmoins persister quant à l’origine de l’échantillon Pb3105-1. En effet, ce dernier s’inscrit très bien dans le champ de composition isotopique du plomb de La Carolina et aussi de l’un des groupes de Los Pedroches (ces deux derniers sont similaires). Cependant, cette hypothèse semble peu probable si l’on considère davantage la droite de mélange constituée par les signatures isotopiques des minerais archéologiques de Carthagène. De plus, le fragment de plomb d’où provient l’échantillon Pb3105-1 a été trouvé en même temps que Pb3105-2 et Pb3105-4 dans la même pièce et dans la même couche archéologique. Il est donc vraisemblable que ces trois fragments, probablement des chutes de fabrication, aient la même origine. 

Une autre représentation graphique peut nous permettre d’affiner notre hypothèse (fig. 2). Ce graphique reporte les compositions isotopiques ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb versus ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb de la même série de minerais, lingots et matériaux archéologiques que dans la figure 1. Ce type de représentation permet de discriminer les différentes phases de mise en place des minéralisations à l’échelle suprarégionale. 

Nous observons que le secteur minier de Los Pedroches présente au moins trois phases de mise en place de la minéralisation, sur une longue période de temps, mais avec des épisodes assez distincts les uns des autres. Une quatrième phase se dessine également si l’on considère les quatre points, alignés entre eux et situés entre les secteurs de La Carolina et de Carthagène.

Le secteur de la Carolina semble avoir été mis en place en une seule phase et semble synchrone de l’une des phases de Los Pedroches. 

Outre qu’il présente deux sources de minéralisations différentes (fig. 1), le secteur minier de Carthagène présente également au moins deux phases de mise en place de sa minéralisation. Une première, relativement homogène, qui présente les signatures les plus radiogéniques (âges géologiques les plus jeunes, correspondant aux signatures les plus élevées sur le rapport ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb), et une deuxième phase, plus ancienne, dont la mise en place semble “plus discontinue” (il est difficile de réellement distinguer des phases avec si peu d’échantillons) et sur une longue période de temps. 

Les échantillons archéologiques de La Silla del Papa, quant à eux, se situent toujours sur une même droite de mélange, renforçant l’hypothèse d’une origine commune mise en lumière à l’aide du graphique précédent. Cette origine commune, au regard des données exposées ici et des limites inhérentes à l’histoire géologique des districts miniers, semble bien être le district minier de Carthagène. 

Conclusion

Les matériaux archéologiques découverts durant les fouilles menées à la Silla del Papa semblent provenir du district minier de Carthagène. Cette hypothèse, apportée par l’étude isotopique, n’est pas en contradiction avec les données archéologiques. Si nous revenons aux deux questions posées en introduction, nous pouvons conclure, en premier lieu, que le plomb utilisé pour la fabrication de la tablette de malédiction retrouvée dans la nécropole a selon toute probabilité la même origine que le plomb qui a servi ailleurs sur le site dans un contexte domestique ou artisanal. Cette tablette a donc pu être fabriquée sur place à partir d’un matériau couramment disponible. En second lieu, un lien privilégié avec Carthagène n’est pas pour surprendre, si l’on considère, d’une part, le passé punique des deux sites, et d’autre part la plus grande facilité de transport grâce à un lien maritime direct, alors qu’un approvisionnement en plomb depuis la Sierra Morena impliquait des ruptures de charge entre les sections terrestre, fluviale et maritime du parcours. 

D’un point de vue plus général, cette étude de cas peut avoir une utilité si elle contribue à faire prendre conscience à la fois des limites et du potentiel de l’usage des isotopes du plomb dans les études de provenance des objets retrouvés en contexte archéologique. Les limites de cette méthode sont, on l’a vu, liées à l’histoire géologique de la mise en place des minéralisations. Pour autant, le système isotopique du plomb reste l’outil le plus pertinent dont on dispose aujourd’hui, en raison des caractéristiques propres de ses isotopes. En effet, aucun autre système isotopique ne peut se targuer d’être constitué de trois isotopes radiogéniques (²⁰⁸Pb, ²⁰⁷Pb et ²⁰⁴Pb) et d’un isotope stable (²⁰⁴Pb). Cette combinaison permet un traçage isotopique robuste où origine de sources et périodes de mise en place des minéralisations peuvent être identifiées. 

Les isotopes du plomb ont donc encore de beaux jours devant eux, mais pour en optimiser les performances dans les études de provenance, les analyses géochimiques doivent être conduites en lien étroit avec les archéologues et les géologues, et ce, dès le début du projet. En effet, la plupart des bases de données en minerais actuellement disponibles dans la littérature sont des matériaux qui ont été échantillonnés, soit sans contexte géologique, c’est le cas des bases de données archéométriques, soit sans perspective archéologique et historique, c’est le cas des bases de données géologiques. Les modes opératoires d’analyse et d’échantillonnage étant différents d’une base de données à l’autre, les comparer permet, au mieux, d’exclure certaines régions géodynamiques. Pour affiner les études de provenance, il est plus pertinent d’utiliser les signatures isotopiques de minerais effectivement exploités par les anciens. Or, les bases de données en minerais classiquement utilisées ne proposent qu’une signature “apparente” d’un district minier. Seule l’archéologie minière permet de révéler les choix en minerais des anciens et d’avoir accès à des matériaux apportant une très forte plus-value aux signatures isotopiques mesurées par la suite. 

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Notes

1. Moret et al. 2010, Moret et al. 2017.
2. Prados et al. 2012.
3. Sillières 1995.
4. Moret et al. 2019.
5. Baron et al. 2006.
6. Albarède et al. 2012.
7. Trincherini et al. 2009 ; Baron et al. 2017.
8. Santos Zalduegui et al. 2004.
9. Domergue et al. 2012.
10. Trincherini et al. 2009 ; Baron et al. 2017.
11. Santos Zalduegui et al. 2004.
12. À noter que les âges géologiques des lingots et des minerais des cuves de Carthagène sont parmi les plus jeunes de la série analysée.