Des impuretés signatures de la provenance de pierres précieuses
La détermination de la provenance des matériaux fournit une clé pour connaître les routes commerciales et les relations entre les populations antiques. Un exemple typique est fourni par la détermination de l’origine des rubis d’une statuette Parthe, découverte en Mésopotamie, et dont les analyses effectuées au Louvre avaient déjà prouvé l’authenticité.
L’empire Parthe dura environ cinq siècles de 250 avant JC à 250 après JC. Il était situé aux confins de l’empire romain sur l’emplacement de l’Iran actuel. Pour déterminer la provenance des rubis de la déesse Ishtar, le laboratoire du Louvre a mesuré par la méthode PIXE la composition de quelque 500 rubis de différentes mines. Chaque rubis était caractérisé par des traces différentes d’éléments naturels.
Tiare wisigothe de Guarrazar
Cette couronne du trésor de Guarrazar (Espagne) est montrée en position d’analyse, face au faisceau extrait d’AGLAE. Ce trésor fut enterré à la hâte au moment de l’invasion arabe par l’un des derniers rois wisigoths. Il s’agit d’analyser la provenance des émeraudes de cette tiare.
© LRMF
La composition de rubis de la statuette a ainsi été comparée aux rubis de toutes les mines dont la pierre précieuse avait pu être extraite. Les traces d’éléments naturels des rubis de la statuette indiquent qu’ils proviennent de Birmanie, et qu’il sont un précieux témoignage d’une route commerciale des gemmes entre Mésopotamie et Extrême-Orient.
Plus récemment, cette méthode a été appliquée à l’étude de l’origine des émeraudes montées sur les couronnes votives wisigothes. Les Wisigoths ont dominé l’Espagne depuis la chute de l’empire romain jusqu’à la conquête arabe. Ces couronnes appartiennent au trésor royal de Guarrazar (VIIIème siècle) près de Tolède, dont une partie est conservée au Musée National du Moyen-Age à Paris.
Analyse PIXE d’une émeraude de la tiare
Ce “spectre d’énergie” montre la répartition de l’énergie des rayons X détectés lors de l’irradiation d’une émeraude par le faisceau de particules de l’accélérateur AGLAE. On observe la présence des raies caractéristiques d’impuretés de zinc, de rubidium et de césium. Véritables « empreintes génétiques », ces impuretés permettent d’établir que ces émeraudes qui appartiennent à une couronne wisigothe du trésor de Guarrazar (Espagne) provenaient d’une mine du Tyrol.
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Les impuretés décelées à l’état de traces par les méthodes PIXE et PIGE, peuvent être comparées à des empreintes génétiques. Elles ont conduit à la conclusion que ces émeraudes avaient très probablement été extraites des mines d’Habachtal, dans le Tyrol. Ce résultat est intéressant, car l’exploitation de ces mines n’est attestée que beaucoup plus tard, vers le XVème siècle.