N° 312-313 octobre-novembre 2007

Les matériaux osseux archéologiques : des biomatériaux nanocomposites complexes

Pagination : 86-92
Sous-thème : Matériaux osseux et bois
(coordinatrice : M. Regert)
Mots-clés : Os, biomatériau, apatite, microscopie électronique à transmission (MET), altérations physicochimiques, chauffage, patrimoine culturel.
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Objet de musée avec turquoise osseuse : anneau de Saint-Denis (MS 85), France (?), début du XIIIe siècle. Département des Objets d’Art, Musée du Louvre, Paris.

De nombreuses interprétations archéologiques sont fondées sur des analyses isotopiques et des éléments traces des vestiges osseux. En effet, l’os et la dent enregistrent en tant que biomatériaux les conditions de vie (régimes alimentaires, climat, mode d’habitat) dans leur composition chimique et leur structure. Cependant, les vestiges anciens sont souvent soumis à de nombreux phénomènes d’altération dus à l’interaction avec l’environnement sédimentaire.

Le but de ce travail est de révéler les mécanismes d’altération des matériaux osseux anciens lors de leur séjour dans les sols et de mettre en évidence des modifications induites par un chauffage. La structure composite de ces matériaux nécessite le recours à une méthodologie analytique de haute résolution couplant l’observation à différentes échelles à l’analyse chimique et structurale. Les connaissances acquises sur les mécanismes physico-chimiques d’altération des matériaux osseux et les modifications induites par un chauffage ont permis d’élucider un phénomène controversé depuis longtemps : l’apparition de la couleur bleue lors du chauffage de vestiges osseux fossiles ; ces matériaux osseux nommés turquoises osseuses ou odontolites ont été utilisés comme pierres semi-précieuses pour orner des objets d’art au Moyen-Âge.

La méthodologie établie peut maintenant être appliquée à d’autres problématiques archéologiques telles que l’utilisation du feu par les populations préhistoriques et la différenciation des feux naturels et volontaires. Dans le futur, ces recherches seront étendues à la mise en place des stratégies de conservation-restauration des vestiges osseux anciens.