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1. Introduction        Des fouilles préventives menées sur trois sites        adjacents (JEM002, JEM003 et SFI654), situés à l’est du centre-ville        de Beyrouth, ont révélé un nombre important de vestiges en relation        avec la production de grands bronzes1        (figure 1a). Les aires de travail découvertes ont fonctionné quelque        part entre la deuxième moitié du iie siècle apr. J.-C. et la première moitié du iiie siècle apr. J.-C.        durant la phase de construction d’un complexe architectural. Celui-ci,        probablement à vocation cultuelle, est rattaché du côté sud à un bain        et s’étend au moins sur une surface de 10 000 m2.        Les activités métallurgiques se sont déroulées durant la phase de        construction du complexe. L’ampleur de ces activités diffère d’une        parcelle à l’autre, cependant elles présentent toutes des        caractéristiques communes qui se manifestent par la présence d’une ou        de plusieurs fosses de coulée présentant des bases de moule de grandes        dimensions conservées in situ et des restes        d’activités métallurgiques constitués principalement de déchets en        terre cuite et en alliages cuivreux. Des études ont été menées sur les        vestiges des sites JEM003 et SFI654 (El Morr, à paraître). Dans cet        article nous présentons les données obtenues à partir du travail        interdisciplinaire effectué sur les vestiges du site nommé SFI654.        Les ateliers de production de grands bronzes de la        période romaine sont rares, mal conservés et peu étudiés. Dans la        partie européenne de l’Empire romain, des vestiges comme des fosses de        coulée, des fragments de moules et, plus rarement, de creusets ont été        retrouvés en France (Adamski et al., 2011 ;        Grandieux, 2005 ; Guyard, 2003 ; Thomas et al.,        2012 ; Thomas et al., 2015), en Suisse (Furger,        1998 ; Morel et al., 2001), en Grèce (Mattusch,        1977 ; Zimmer, 1990) alors qu’au Proche Orient des restes comparables        ont seulement été reconnus à Gerasa en Jordanie (Khalil et al., 2013). Les découvertes réalisées dans le        centre de Beyrouth offrent donc une occasion inédite pour mieux        documenter les pratiques de fonderie de grands bronzes dans l’Empire        romain et plus particulièrement en Orient. Notre premier objectif est        d’étudier le savoir-faire des bronziers par l’intermédiaire des        vestiges métallurgiques pour reconstituer le mode de fonctionnement        des ateliers (Pernot, 2011). L’approche à la fois archéologique et        archéométrique est fondée sur l’étude complète des restes retrouvés,        dont les terres cuites dites « techniques », comme les fragments de        moules, de fours ou de creusets et les déchets en alliage à base de        cuivre comme les chutes de fonderie ou encore les chutes de        découpe.              2. Présentation des vestiges des activités        métallurgiques        La parcelle SFI654 de forme quasiment rectangulaire        présente une orientation nord-sud et s’étend sur une superficie        modeste de 226 m2. Une grande partie des vestiges        de la période romaine atteste de la phase de construction et de        l’utilisation d’une partie d’un complexe architectural à vocation        cultuelle. Trois fosses de coulée, désignées ici A, B et C,        respectivement alignées d’ouest en est ont été dégagées dans le        secteur sud du chantier. La zone où l’activité de fonderie se        déroulait a été interprétée comme étant une des cours du complexe.        Elle est limitée au nord par une tranchée de fondation orientée        est-ouest (figures 1B et 1C). Chacune des fosses A et B présente deux        phases de production reconnaissables par deux types de structures en        terre préservées in situ. Celles-ci, situées        aux fonds des fosses, ont été identifiées comme des bases de moules,        notamment du fait de la nature du matériau, des traces de chauffe        typiques, et de quelques infiltrations de métal en alliage à base de        cuivre. Cette identification est aussi fondée sur leur analogie avec        des vestiges retrouvés dans des fosses de coulée en France (Thomas et al., 2012 et 2015) et en Grèce (Mattusch,        1977).        Figure 1 : A) Plan du centre-ville de Beyrouth        indiquant les principaux vestiges monumentaux de la période romaine        (en gris) selon Curvers et Stuart (1998-1999, 2007) et les sites de        JEM002, JEM003, JEM004 et SFI654 (© H. Choueiry) ; B) Plan des fosses        et des bases de moules durant la phase 1 ; C) Plan des fosses et des        bases de moules durant la phase 2 / A) Plan of        Downtown Beirut showing the main roman period monumental structures        (in gray) according to Curvers and Stuart (1998-1999, 2007) as well as        the sites of JEM002, JEM003 and SFI654 (© H. Choueiry) ; B) Plan of        the pits and the mold bases of phase 1; C) Plan of the pits and the        mold bases of phase 2                La première phase de production est représentée par        deux bases de moules circulaires (figure 1b). Les deux fosses avaient        une profondeur d’environ 85 cm. Les parois ont été détruites par les        travaux de réaménagement de la phase suivante. La seconde phase de        production est attestée par la présence de deux bases de moules        rectangulaires, au fond de fosses d’une profondeur d’environ 50 cm,        construites sur des couches de remblais superposées aux moules        circulaires (figure 1c). Les fosses sont orientées nord-sud et leurs        dimensions maximales conservées sont respectivement de 260 sur 224 cm        et 274 sur 185 cm. Toutes les bases de moule ont conservé une partie        de l’empreinte des objets coulés.        À l’issue de la seconde phase de production, les        deux fosses ont été comblées au moyen de remblais riches en déchets        produits par l’activité métallurgique, comme des fragments de terre        cuite dites « techniques », des artefacts en alliages à base de cuivre        et du charbon de bois. Des travaux de construction de la période        Ottomane ont détruit le sud de la fosse A et l’ouest de la fosse B        ainsi que les bases des moules situées dans ces zones.        La médiocre conservation de la fosse C s’oppose à        l’identification du type et du nombre d’objets produits. Elle présente        une forme rectangulaire avec des dimensions maximales conservées de 95        sur 60 cm et une profondeur de 105 cm.                  Les moules circulaires          La première phase de production dans les fosses A          et B est représentée par les restes de deux de moule circulaires          désignés ici A1 et B1 (figure 2a et 2b). Ces restes représentent les          parties inférieures des moules et seront donc appelés les bases des          moules. À celles-ci s’ajoutent par endroits des restes de parois          verticales internes et externes. L’épaisseur de ces parois en terre          est en moyenne de 40 mm mais peut varier entre 30 et 80 mm. Les deux          bases ont des dimensions similaires avec des diamètres interne et          externe de 155 cm et 170 cm respectivement. La surface de chaque          base est divisée en deux niveaux, avec deux marches (figure 3a) et          avec les caractéristiques typiques d’un contact avec du métal en          fusion qui se manifeste par une coloration noire due à des brûlures.          Le moule B1 est bordé de trois cavités, ou petites fosses, d’une          profondeur de 15 cm et de formes oblongues situées aux points          cardinaux nord, est et ouest avec des longueurs conservées de 44 cm          pour des largeurs de 34 et 28 cm. La couleur des parois est rouge et          celle du fond est noire. Elles sont connectées à la base du moule          par des conduits qui ont été bouchés par de la terre argileuse          (figure 2f).          Figure 2 : a) Moule circulaire A1 ; b) moule          circulaire B1 ; c) moule rectangulaire A2 ; d) moule rectangulaire          B2 ; e) cavités enduites d’argiles de A2 ; f) partie de base de          moule prélevée de B1 avec une cavité (45 cm de long et 35 cm de          large) et un conduit (15 cm) bouché par de la terre argileuse / a) Circular mold A1; b) circular mold B1; c)          rectangular mold A2 ; d) rectangular mold B2 ; e) clay coated          cavities of A2; f) a part of B1 mold base with its cavity and a          channel blocked by clay                                    Les moules rectangulaires          Les bases de moules A2 et B2, découverts          respectivement dans les fosses A et B, représentent la seconde phase          de production (figure 2c et d). Le moule B2 présente une largeur de          181 cm, une longueur maximale conservée de 200 cm et une hauteur de          10 cm. La largeur du moule A2 est de 196 cm, sa longueur maximale          conservée est de 201 cm et sa hauteur est de 10 cm. Les deux moules          vides d’empreinte et de terre spécifique au milieu, présentent la          forme de cadres d’une largeur de 35 cm pour A2 et de 38 cm pour B2.          Les deux bases sont constituées d’un lit de fragments de terres          cuites architecturales sur lequel est appliquée la terre argileuse          formant l’empreinte de l’objet (figure 3b). Comme pour les bases de          moule circulaires, la terre argileuse observée à partir des coupes          de A2 et B2 présente une surface brulée de couleur noire attestant          du contact avec le métal en fusion.          Figure 3 : Coupes montrant les profils d’un          côté de la base de moules circulaire A1 (a) et d’un autre de la base          de moule rectangulaire A2(b). Ce dernier contient des fragments de          terres cuites architecturales (T.C.A.). L’emplacement de chaque          coupe est indiqué par deux flèches sur le plan de base de moule          respectif / Cross sections showing the profiles of          one side from the circular mold base A1 (a) and another from          rectangular mold base A2 (b). A2 exhibit large ceramic building          material inclusions (designated as T.C.A.).          The location of each cross-section is indicated by two arrows on the          respective plan of mold base                    La structure A2 est complètement vide à          l’intérieur mais son côté nord est bordé à l’extérieur par deux          cavités circulaires, de 29 et 35 cm de diamètre pour 11 cm de          profondeur, dont les parois sont enduites d’une terre argileuse          rouge présentant un fond de couleur noire (figure 2e).                      3. Les déchets liés à l’activité        métallurgique        Le site a livré plus de 165 kg de fragments de        terre cuite dite « technique » et 2,6 kg de résidus en alliage à base        de cuivre. Les terres cuites « techniques » peuvent être divisées en        5 catégories selon leur morphologie, leur aspect macroscopique et les        traces d’utilisation (figures 4, 5 et 6). Nous distinguons des        fragments de creusets en forme de bassin (98,3 kg), des moules        (22,8 kg), des fragments plats (21,8 kg), des restes vitrifiés de        forme indéterminée (0,7 kg) et des éléments en relation avec le four        et le système de soufflerie (0,6 kg). De plus, ont été inventoriés à        peu près 21 kg de fragments de terre cuite dont la fonction et        l’appartenance sont demeurées indéterminées mais qui présentent une        texture et une couleur ressemblant à celles des autres catégories.        Les fragments de creusets en forme de bassin sont        caractérisés par des infiltrations et des billes en alliage à base de        cuivre à partir de la paroi interne, cette surface étant plus ou moins        vitrifiée. À la différence des surfaces internes cuites à très cuites,        les parties externes de ces creusets-bassins sont très friables,        suggérant que celles-ci sont peu ou pas cuites (figures 4b et  4c).        L’inventaire systématique des fragments montre qu’ils appartiennent à        au moins quatre creusets-bassins circulaires2, profonds d’au moins 20 cm et à fond plat avec des        diamètres de 20 à 60 cm à l’ouverture (figures 5a et 5c). Les parois        présentent des épaisseurs conservées qui varient entre 5 et 15 cm        (figures 4a, 4b, 5a et 5b). Les différences observées entre les parois        internes et externes de ces fragments permettent donc de conclure que        pour fondre du métal, la combustion se déroulait à principalement        l’intérieur des creusets-bassins, probablement ventilés par des        soufflets. Notons que l’un des fragments se particularise par une        ouverture ou une perforation d’un diamètre compris entre 3 et 6 cm        (figures 5c et 6e). La surface conservée est presque plate avec une        surface vitrifiée, des billes métalliques et des infiltrations de        métal. Du fait de la forme, de la texture et de la couleur de cet        artefact particulier, il est possible de l’interpréter comme un        fragment de fond de creuset-bassin. La plupart des restes de        creusets-bassins proviennent des couches de remblais situés au-dessus        des bases de moules rectangulaires et dans la fosse C (figure 7).        Figure 4 : a) Face interne d’un fragment de        bord de creuset-bassin ; b) vue du revers et du haut du même        fragment ; c)fragments de creuset-bassins présentant des faces        internes vitrifiées ; d)fragments de moules pour grands objets ; e)        fragments de moules allongés ; f) fragments de moules pour petits        objets (voir fig. 5D) / a) Inner side of a        crucible-basin rim fragment; b) same fragment seen from above and        behind the rim; c) crucible-basin fragment showing vitrified areas on        the inner side; d) fragments from molds used to cast large artefacts;        e) fragments of elongated molds; f) fragments of molds used to cast        small artefacts (see fig. 5D)                Figure 5 : A) Profil d’une partie du fond et de        la paroi d’un creuset-bassin ; B) profil d’une paroi de creuset-bassin        avec sa lèvre ; C) fragment de fond de creuset-bassin avec une partie        du bord de la perforation représenté en plan (gauche) et en coupe        (droite) ; D) moule avec une empreinte en forme de fer à cheval ou        ovale représentée en plan (en haut à gauche) et en coupe (en haut à        droite) et moule avec empreinte circulaire en plan (en bas à gauche)        et en coupe (en bas à droite) (voir fig. 4f) ; E) profils des        fragments de moules allongés / A) Profile of a        fragment of the base and the body of a crucible-basin; B) profile of a        fragment from the rim and body of the crucible-basin; C) cross-section        (left) and plan (right) of a fragment from the base of a        crucible-basin showing the rim of a perforation; D) plan (above to the        right) and cross-section (above to the left) of a mold showing a        horse-shoe or oval shaped imprint and a plan (below to the right) and        cross-section (below to the left) of a mold with ring shaped imprint        (see fig. 4f) ; E) profiles of elongated mold fragments                La morphologie des fragments de moules conduit à        distinguer ceux qui sont associés à de grands moules, notamment aux        bases A1, A2, B1 et B2 (777 exemplaires), de ceux utilisés pour la        coulée de petits objets (seulement 6 exemplaires). Ceux du premier        type ne présentent que très rarement l’épaisseur complète, et        correspondent dans la plupart des cas à la surface des parois de moule        en contact avec le métal (figure 4d). Leur état trop fragmentaire ne        permet pas de déterminer s’ils proviennent de la chape, partie externe        du moule, ou du noyau, partie interne. Quatre fragments allongés et à        surface plane pourraient provenir des parois des moules rectangulaires        (figure 4e et 5e). Les fragments de moules de petits objets sont rares        mais relativement bien préservés. Les empreintes des objets coulés        sont cruciformes, annulaires, ovales ou encore en forme de fer à        cheval (figure 4f et 5d). Toutes les surfaces de contact avec le métal        sont noires et les surfaces externes sont rougeâtres. Un fragment        présente une partie d’un canal d’alimentation de 3 cm de diamètre.        D’autres, possédant des empreintes tubulaires, de 4 à 8 cm de        diamètre, correspondraient à des parties de canaux d’alimentation, ou        d’évents pour les moules de grandes et de petites dimensions, et        seraient destinés à faciliter l’échappement des gaz rejetés par le        métal liquide quand il entre en contact avec le moule. Ce sont des        éléments essentiels au bon remplissage du moule. La plupart de ces        fragments ont été découverts dans les remblais des fosses A et B.        Les fragments plats, d’une épaisseur comprise entre        3 et 4 cm, ont souvent des surfaces rugueuses comportant parfois d’un        seul côté des rainures circulaires d’une largeur entre 1 et 1,5 cm, ou        rectilignes faites avec les doigts ou un avec un outil. Certains,        représentés par 38 exemplaires pour une masse totale de 6,9 kg,        présentent des zones légèrement vitrifiées associées à des billes de        métal (figure 6a). Ces observations permettent de proposer qu’ils        faisaient très probablement partie des parois du four, au-dessus du        creuset en forme de bassin. Cette identification est corroborée par la        distribution stratigraphique de ces artefacts qui, comme les        creusets-bassins, sont majoritairement issus des remblais situés        au-dessus des bases de moules rectangulaires et de la fosse C        (figure 7).        La catégorie de fragments de fours à associer au        système de soufflerie est composée de quatre éléments caractérisés par        leur aspect vitrifié et une morphologie particulière. Un fragment se        distingue par sa forme en « L ». Complètement vitrifié, il pourrait        constituer une partie d’une ouverture rectangulaire du four        (figure 6b). Trois autres proviendraient d’une ou de plusieurs tuyères        tronconiques (figure 6c et 6d).        Figure 6 : a) Fragments plats ; b) fragment        vitrifié en forme de « L » ; c) vue de face d’un fragment de tuyère        vitrifié ; d) vue de profil du même fragment de tuyère ; e) fond de        creuset-bassin vitrifiée présentant une paroi d’un trou ; f) fragments        de terre cuite vitrifiés / a)        Flat fragments; b) “L” - shaped vitrified fragment; c) front view of a        vitrified tuyère fragment; d) profile view of the same tuyère        fragment; e) vitrified crucible-basin base showing a the rim of a        hole; f) vitrified ceramic fragments                Figure 7 : Distribution, en masse (g) et en        nombre, des fragments de différentes catégories de terre cuite        « techniques » selon les ensembles stratigraphiques suivant : les        couches au-dessus des trois fosses (C.C) ; les remblais situés dans la        fosse A au-dessus de A2 (Phase A2); les remblais situés dans la        fosse A au-dessus de A1 mais au-dessous de A2 (Phase A1); les remblais        situés dans la fosse B au-dessus de B2 (Phase B2); les remblais situés        dans la fosse B au-dessus de B1 mais au-dessous de B2 (Phase B1); les        remblais de la fosse C (Fosse C); les couches de SFI654 qui ne sont        pas en connexion stratigraphique directe avec les fosses de coulée        (C.S.C) / Distribution of the fragmented remains of        different technical ceramics categories, represented by their weight        (g) and number, according to the stratigraphic groups: the layers over        the three pits (C.C); the layers in pit A situated over A2 (phase A2);        the layers in pit A situated over A1 but under A2 (phase A1); the        layers in pit B situated over B2 (phase B2); the rubble in pit B        situated over B1 but under B2 (phase B1); the layers inside pit C; the        layers of SFI654 that are without a direct stratigraphic connection        with the casting pits (C.S.C)                La dernière catégorie est composée de restes        vitrifiés de petites dimensions dont la fonction est non identifiable        (figure 6f). L’association de ces résidus à l’activité métallurgique        est confirmée par la présence d’inclusions de billes d’alliages        cuivreux. Ils ont été produits par l’exposition de terres argileuses à        de hautes températures et donc pourraient provenir du four, des        tuyères ou encore des creusets-bassins.        L’examen du mobilier en alliage à base de cuivre        permet de distinguer cinq catégories (figure 8) : les chutes de coulée        (0,76 kg), les gouttes (0,2 kg), les coulures (0,42 kg), les        infiltrations (0,28 kg) et les chutes de découpe (0,14 kg). Tous ces        déchets ont été retrouvés dans les remblais au-dessus des bases de        noyaux circulaires et rectangulaires des fosses A et B et dans la        fosse C. Les fouilles ont livré également un raté de coulée (0,46 kg)        et des résidus très corrodés non identifiables (0,062 kg). Les trois        premières catégories sont composées de pertes de métal, survenues        lorsque le métal en fusion circule durant les opérations de fusion et        de coulée. Les infiltrations ont été formées par l’introduction du        métal liquide dans les fissures des creusets-bassins ou des moules.        Les chutes de découpes comprennent des fragments d’objets découpés,        peut-être pour être recyclés, mais aussi des bavures. Ces dernières        ont été formées lors de l’infiltration du métal dans les fissures et        les joints des moules. Elles sont éliminées de l’objet coulé par les        opérations d’ébarbage.        Un raté de coulée a été découvert dans la fosse C        (figure 8g et 8h). Il s’agit d’un fragment d’objet difficilement        identifiable avec des restes de terre cuite provenant du moule,        toujours adhérents au métal.        Figure 8 : Restes en alliages cuivreux dont une        chute de coulée (a), une goutte (b), une coulure (c), des        infiltrations (d), des chutes de découpe (e), un fragment d’un objet        découpé (f) et un raté de fabrication (g et h) / Copper base alloy remains including casting waste (a), a        droplet (b), a spill (c), infiltrations (d), fettling remains (e),        fragment of an artefact that has been cut (f) and fragment of a failed        casting (g and h)                      4. Échantillonnage et méthodologie d’étude des        matériaux        Des examens et des analyses ont été effectués sur        un échantillonnage représentatif afin de déterminer la composition des        alliages et des terres cuites « techniques » et ainsi tenter de        préciser leurs processus de fabrication et leurs utilisations.        Une soixantaine d’échantillons, représentant les        trois fosses et les différentes phases de production, a été prélevée à        l’aide d’une scie d’horloger à partir des individus appartenant aux        différentes catégories de restes métalliques. Ces prélèvements ont été        enrobés dans une résine monomère polymérisant à froid avant de subir        un polissage. La composition de ces artefacts a été déterminée par un        dispositif de spectroscopie X à dispersion d’énergie (EDXS) couplé à        un microscope électronique à balayage (MEB). Cette méthode permet        d’effectuer des analyses élémentaires qualitatives et        semi-quantitatives. Sur chaque échantillon, nous avons analysé la plus        grande surface possible de métal sain, en effectuant au moins 3        analyses globales. Typiquement, une zone d’analyse présente une        superficie comprise entre 0,04 et 0,25 mm2. Chaque        valeur exprimée représente la moyenne des analyses globales effectuées        sur un même échantillon (tableau 1). Tous les résultats d’analyses        élémentaires sont normalisés à 100 et exprimés en pourcentage massique        (%m).        Tableau 1 : Composition des échantillons en        alliage de cuivre. Chaque valeur est exprimée en pourcentage massique        (%m) et représente la moyenne de toutes les analyses effectuées sur le        même échantillon / Copper base alloy sample        composition. Each result is expressed in weight percentage and        represents the mean of all the analyses undertaken on the same        sample                Pour les terres cuites dites « techniques », une        trentaine d’échantillons ont été prélevés. Ceux-ci incluent huit        individus provenant des creusets-bassins, neuf des parois de moules,        quatre des bases de moules A1, B1, A2 et B2, un fragment de canal        d’alimentation, deux éléments plats, un fragment de tuyère, un autre        vitrifié en forme de « L » et trois provenant de l’enduit d’argile des        cavités de A2 et de B1. Ces échantillons ont été préparés en lames        minces pour réaliser des examens pétrographiques et en lames épaisses        pour des examens à la loupe binoculaire suivis d’analyses élémentaires        par MEB-EDXS. Comme pour le métal, nous avons analysé la plus grande        surface possible de l’échantillon en effectuant au moins cinq mesures        globales de la matrice de terre en évitant les inclusions. Cependant,        du fait de l’hétérogénéité de ces matériaux, des disparités        importantes ont été observées entre les compositions des différentes        zones analysées d’un même échantillon. Particulièrement dans le cas        des échantillons riches en inclusions de chaux ou de calcite de grande        dimension comme pour les creusets-bassins. Dans le but de mettre en        évidence l’apparition ou la disparition de phases liées à la chauffe,        des analyses structurales par diffraction de Rayons X (DRX) ont été        réalisées sur des fractions prélevées par raclage des différentes        couches visibles sur les échantillons et réduites en poudre. L’étude        par diffraction de rayons X a été effectuée sur trois prélèvements        appartenant à un creuset-bassin (BDX15436), un fragment de moule        (BDX15540) et à la base de moule A1 (BDX15437). Toutes ces analyses        ont été faites au moyen d’un diffractomètre (Bruker, D8 Advance,        Anticathode Cu), en configuration Bragg-Brentano (40 mA, 40 kV), selon        deux modes opératoires complémentaires :        Une analyse sur poudre globale, avec un domaine        angulaire exploré compris entre 3° et 60° (2θ) et un pas de 0,02°        pendant 2 s. Cette méthode a été appliquée uniquement sur trois        échantillons.        Une analyse de cette même poudre mise en suspension        dans l’eau et déposée sur une lame de verre, avec un domaine angulaire        exploré compris entre 3° et 30° (2θ), un pas de 0,01° pendant 2 s.        Cette analyse complémentaire sur lame orientée a été utilisée pour        déterminer les minéraux argileux détectés par l’analyse sur poudre. Ce        type de caractérisation a été effectué en appliquant les traitements        habituels pour la détermination des minéraux argileux        (Éthylène-glycol, chauffage à 110 °C, 350 °C et 550 °C).              5. Résultats                  Les alliages cuivreux          Les analyses élémentaires par MEB-EDXS montrent          que la plupart des échantillons en alliage à base de cuivre sont des          bronzes au plomb (figure 9a et 9b ; tableau 1). Ils présentent des          teneurs en étain qui varient entre 2 et 14 % m mais la plupart des échantillons, soit 80 %, en          contient entre 7 et 9 % m. Les teneurs en          plomb ne montrent pas de tendances particulières et varient entre 1          et 24 % m. Une telle dispersion a également          été observée pour les chutes métalliques provenant de sites          similaires, en particulier pour le site JEM003, à Beyrouth, et pour          celui de Fréjus, en France (figure 9c ; El Morr, à paraître ; Thomas          et al., 2012). Celle-ci peut être due aux          conditions d’analyses et à l’insolubilité du plomb dans le cuivre en          phase solide, tout comme aussi à l’élaboration des alliages. La          composition du raté de fabrication est probablement la plus proche          de celle des recettes d’alliages cuivreux utilisées par les artisans          du site considéré (SFI654). Avec 9 % m          d’étain et 5 % m de plomb, l’alliage utilisé          pour la fabrication de cet artefact est très fluide par rapport à          d’autres compositions de bronze (Amendola, 2010 ; figure 6.10, 6.14,          6.18). Les résultats des analyses ne permettent pas de distinguer de          différences claires dans les alliages utilisés par phase d’activité          (figure 9a). Étant donné que la plupart des chutes en métal          contiennent des teneurs en étain assez peu dispersées, il est          probable que la même recette ait été utilisée pour toute la          production de ce site.          Figure 9 : Teneurs en plomb et en étain des          échantillons en métal selon leurs distributions stratigraphiques a),          leurs catégories b) et comparées c) à des résultats similaires de          JEM003 et Fréjus (Thomas et al., 2012) ; d)          teneurs en CaO et en SiO2 des matrices des          échantillons en terre cuite selon leurs catégories / Diagrams of the composition in lead and tin of the          metal samples represented as per their stratigraphic distribution          a), their categories b) and compared c) to samples from JEM003 and          Fréjus (Thomas et al., 2012); d) composition in CaO and SiO2 of the          matrixes of technical ceramic samples represented per their          categories. All results are expressed in weight percentage                                    Les terres cuites          Tous les échantillons de terre cuite dite          « technique », provenant aussi bien des creusets-bassins que des          moules, montrent que ces terres proviennent d’une argile carbonatée          riche en bioclastes, principalement des foraminifères (tableau 3).          L’analyse structurale par DRX des parties peu cuites des trois          échantillons (creuset, moule et base de moule) a mis en évidence la          présence de quartz, de calcite et de minéraux argileux, smectite et          kaolinite. La présence de ces derniers indique que la terre n’a pas          été soumise à une température élevée ou bien seulement pendant une          durée relativement brève, du moins dans les parties analysées. Les          matrices des pâtes argileuses sont calciques avec des teneurs          comprises entre 35 et 55 % m. Les          concentrations en silice se situent entre 29 et 45 % m, alors que les valeurs pour l’alumine          apparaissent moins dispersées entre 8 et 12 %m (figure 9d ; tableau 2). Les pâtes présentent          toutes des inclusions réparties de manière hétérogène de quartz, de          calcite, de chaux recarbonatée et très occasionnellement des          empreintes de fibres végétales. Au vu de la rareté des inclusions          organiques, l’utilisation volontaire de ce type de dégraissant est à          écarter, du moins de façon systématique.          Tableau 2 : Compositions des échantillons de          terres cuites dites « techniques ». Chaque valeur en gris est          exprimée en pourcentage massique (%m) et représente la moyenne de          toutes les analyses effectuées sur le même échantillon / Technical ceramic samples composition. Results in the grey columns are          expressed in weight percentage and          represents the mean of all the analyses          undertaken on the same sample                    Tableau 3 : Bilan des observations          pétrographiques effectuées sur chaque échantillon de terre cuite          dite « technique » / Report of the petrographic          observation performed on each technical ceramic sample                    Les différentes catégories de terres cuites se          distinguent les unes des autres par la répartition et la quantité de          certaines inclusions, la présence de vitrifications et          d’infiltrations d’alliage cuivreux. Dans toutes les catégories sauf          les creusets-bassins, le quartz est présent dans des quantités          importantes. De plus, ces inclusions sont généralement de tailles          similaires, autour de 300 µm, et dispersées d’une manière homogène à          travers la section de l’échantillon qui représente l’épaisseur          complète de l’élément prélevé (figure 10c et 10d).          En revanche, les creusets-bassins contiennent          relativement peu de quartz mais présentent plus d’inclusions de          nodules de calcite micritique, dont la taille est entre 100 et          150 µm, et de chaux recarbonatée finement recristallisée de tailles          variées, de 1 à 3 mm. Leur répartition est hétérogène, surtout dans          les couches proches des parois internes qui ont été en contact avec          le métal en fusion ou au plus proche du feu. Ainsi la présence de          ces inclusions sous cette forme pourrait être due à l’exposition à          de hautes températures, au moins supérieures à 800 °C, de la paroi          interne. Ces terres ne sont probablement pas travaillées, du moins          par des ajouts volontaires de dégraissants (figure 10a et 10b).          Cependant, des couches minces, de 1 à 2 mm, présentant un ajout de          quartz sont parfois attestées au niveau de la surface interne ou à          l’intérieur même des creusets-bassins. Les échantillons sont          caractérisés par des infiltrations de métal et des vitrifications          plus ou moins importantes. Les analyses élémentaires montrent que          six des huit échantillons de creusets-bassins présentent de 41 à          48 % de CaO en masse pour 32 à 39 % de silice. Les deux échantillons          restants (BDX 15436 et 15432) ont des compositions différentes avec          31 et 56 % m de CaO (tableau 2).          Figure 10 : Comparaison entre un échantillon          de creuset-bassin, BDX15435, préparé en lame mince (en haut a et b)          et un autre, BDX15444, de moule (en bas c et d) montrant une          différence importante dans le nombre et la taille des grains de          quartz. A gauche les deux échantillons sont observés sous lumière          transmise polarisée non-analysée (a et c) et à droite sous lumière          transmise polarisée analysée (b et d) / Comparison          between the thin sections of sample BDX15435 extracted from a basin          (a and b) and sample BDX15444, from a mold (c and d) showing a clear          difference in the quantity and the size of quartz grains. The          samples were observed in plane polarized light (a and c) and          cross-polarized light (b and d)                    Les échantillons de moules sont tous, sauf celui          de la base du moule A1, dégraissés volontairement au quartz qui          occupe plus de 50 % du volume de la terre et présente une          répartition homogène (figure 10c et 10d). Cette estimation a été          effectuée visuellement à l'aide de chartes graphiques (Terry et          Chilingar, 1955 ; Matthews et Wood, 1991). Les matrices des pâtes          argileuses présentent, sauf exception, entre 40 et 45 % m de CaO et entre 35 et 41 % m de SiO2.          Les échantillons représentant les autres types de          terre cuite, principalement des éléments de four, sont également          tous dégraissés volontairement avec du quartz bien calibré, comme          pour la plupart des moules. La composition élémentaire n’est pas          très différente de celle des fragments de moules.          La répartition et les dimensions homogènes du          quartz dans les moules et les autres catégories conduisent à la          conclusion que celui-ci a été ajouté volontairement après avoir subi          un tri granulométrique.                      6. Discussion        L’ensemble des données permet de reconstituer en        partie le savoir-faire des artisans et de comparer les premières        interprétations aux quelques rares ateliers retrouvés ailleurs.        Les fragments plats vitrifiés conduisent à proposer        l’usage d’un four avec une partie, au moins, de forme        parallélépipédique ou cubique. Celle-ci remplissait peut-être le rôle        d’une cheminée et servait à maintenir le charbon de bois au-dessus du        creuset-bassin (figure 11). La combustion qui s’y déroulait était        entretenue par un système de soufflerie comprenant des tuyères. La        vitrification et la forte infiltration d’alliages à base de cuivre        observées sur les parois internes des fragments de creusets-bassins        montrent que ces récipients ont été utilisés pour fondre l’alliage à        base de cuivre avec un foyer disposé directement au-dessus. La        présence de phases encore argileuse dans l’épaisseur et la fragilité        des parois externes des bassins confirment que ceux-ci étaient peu ou        non cuits avant leur utilisation et que c’est pendant la fusion du        métal que la cuisson de la terre est intervenue depuis leur surface        interne vers l’intérieur de leur paroi. Ceci aboutit à proposer que        les bassins ont été utilisés pour un nombre très limité de coulées,        peut-être même une seule, compte tenu du fait des vitrifications très        localisées. Cette proposition est cohérente avec les piètres qualités        réfractaires de la terre utilisée, probablement une marne locale,        calcique. Par rapport à d’autres creusets de la période romaine, elle        est pauvre en silice et surtout en alumine qui sont nécessaires pour        conférer au matériau une bonne aptitude à conserver des propriétés        mécaniques adéquates à haute température (König et Serneels, 2013 ;        Bayley et Rehren, 2007 ; Freestone, 1989). Ainsi, la terre des        creusets-bassins apparaît peu adaptée à ce type de fonction ce qui        conduit à penser qu’ils ne pouvaient pas être déplacés pour verser le        métal liquide dans le moule. Le fragment de fond de creuset-bassin        présentant une perforation est la seule information pertinente livrée        par le site sur le mode de transport possible du métal liquide du        creuset-bassin vers le moule. Dans cette hypothèse, cette perforation        pourrait être l’ouverture d’un canal d’alimentation, située dans le        fond, et bouchée par un tampon de terre retiré, ou détruit, juste        avant la coulée. L’étude des restes montre que les creusets-bassins        étaient capables de contenir, selon leur taille, entre 2 et 22 litres,        soit approximativement entre 20 et 200 kg de métal liquide. Ces        valeurs ont été obtenues en prenant en compte la hauteur maximale        préservée, de 20 cm, des parois, ainsi que le diamètre au niveau de la        lèvre qui varie entre 20 cm pour le plus petit et 60 cm pour le plus        grand. Pour calculer leurs volumes nous avons considéré que les        bassins avaient une forme légèrement tronconique. Cette supposition        est fondée sur la forme des fonds de bassins reconstitués, mais aussi        sur la découverte à Gérasa en Jordanie d’un fragment similaire        présentant le profil complet d’un bassin de fusion (Khalil et al., 2013). D’autre part, ces calculs ont été        effectués en considérant que les creusets-bassins étaient remplis à        moitié seulement.        Figure 11 : a) Restitution d’une possible        configuration des différents éléments utilisés durant la coulée dont        la fosse de coulée, l’entonnoir de coulée du moule circulaire, le        canal d’alimentation et le four à bassin avec son bassin-creuset, sa        cheminée et une de ses deux tuyères. Le moule circulaire situé à        l’intérieur de la fosse est couvert par des remblais. b) Coupe        montrant le moule circulaire installé dans la fosse de coulée en plus        des éléments visibles dans l’illustration précédente. Dans cette        proposition le noyau du moule est vide mais d’autres possibilités        existent. c) Vue de dessus de la fosse de coulée sans les remblais, du        four a bassin avec ses deux tuyères, du moule circulaire et du canal        d’alimentation. / a) restitution of a possible configuration of the different casting elements        including the casting pit, the pouring cup of a circular mold covered        here by the fill of the pit, the canal connecting the furnace to the        mold, the furnace with its crucible-basin, its chimney and one of its        two tuyères. b) Section showing the circular mold inside the casting        pit as well as the casting elements visible in the former        illustration. In this configuration the mold core is hollow but other        possibilities might exist. c) Casting elements seen from above include        the furnace with its two tuyères, the canal, the circular mold and the        casting pit without the fill                L’ensemble de ces données permet de supposer que la        fusion était réalisée dans une structure du type four à bassin où le        creuset est ouvert et probablement inamovible (figure 11). Le foyer,        alimenté en air par un ou plusieurs soufflets se trouvait directement        sur le creuset-bassin, non en dessous, ni sur les côtés. Le moule        était probablement alimenté en métal liquide par gravité durant la        coulée au moyen d’un canal. L’utilisation d’une ou plusieurs louches        en fer lutées pour transporter le métal au moule demeure possible,        mais aucun indice ne permet de confirmer l’utilisation d’un tel outil.        Les données archéologiques sur les fours à bassin de la période        romaine sont assez rares. Il faut citer les fragments de Gerasa, en        Jordanie, datant de la 2e moitié du iie siècle apr. J.-C. et        ceux du site du Collège de France, à Paris, daté de la fin du iie ou du début iiie siècle apr. J.-C.        (Khalil et al., 2013 ; Guyard, 2003). D’autres        découvertes plus anciennes proviennent d’Athènes et datent du vie siècle av. J.-C.        (Mattusch, 1982, 1977). Ces restes ont permis de reconstituer les        profils complets des bassins utilisés sur chaque site. Ceux de Gerasa        ont des parois droites et ressemblent plus aux vestiges de Beyrouth.        Les fragments retrouvés à Athènes présentent des parois plus courtes        et inclinées, avec une forme plus ouverte. Au Collège de France, il        faut remarquer la présence des restes d’un canal d’alimentation        utilisé pour conduire le métal par gravité depuis le four vers le        moule.        Des bases de moules circulaires similaires à ceux        des phases A1 et A2 ont été retrouvées en France, en Jordanie et au        Liban. Ces vestiges attestent l’association fréquente de ces        structures avec des thermes ou des sanctuaires (El Morr, à paraître ;        Khalil et al., 2013 ; Grandieux, 2005 ; Guyard,        2003 ; Thomas et al., 2012). En France, elles        ont été découvertes sur le site du Collège de France à Paris (fin du        iie-début iiie siècle apr. J.-C.), à        Nice-Cimiez et à Fréjus (2e moitié du iie-iiie siècle apr. J.-C.). Le        premier était probablement équipé d’un conduit rectangulaire        au-dessous de la base servant de foyer pour sécher, décirer et cuire        le moule. Sur les deux derniers, celui-ci a été remplacé par un        conduit cruciforme qui abritait un foyer ou servait à faire circuler        de l’air chaud. Au-dessous de la base de moule de Fréjus, il y avait        quatre cavités, comme à Beyrouth probablement, du moins pour les bases        des moules B1 et A2. En Jordanie, à Gérasa, deux bases de moules        circulaires datant de la 2e moitié du iie siècle apr. J.-C. ont        été retrouvées dans le temple de Zeus, mais sans dispositif        particulier semble-t-il. Au Liban des bases de ce type ont été        dégagées sur les parcelles voisines JEM002 et JEM003. Un noyau de        moule quasiment intact découvert sur ce dernier site permet de        postuler que ces moules étaient utilisés pour produire des récipients        de grandes dimensions comme des vasques ou de grands chaudrons à        mettre peut-être en relation avec la vocation thermale du lieu. Ces        grands moules rappellent tant par leur morphologie que leurs        dimensions, ceux utilisés pour la coulée des cloches médiévales et        sont constitués d’un noyau et d’une chape correspondant respectivement        aux parties interne et externe de l’objet coulé (Neri, 2006 ; El Morr,        à paraître).        L’association de la coulée de grands bronzes et        d’éléments plus petits observés à Beyrouth est similaire à ce qui a        été remarqué sur le site de Nice-Cimiez où ont- été identifiées des        petites empreintes de formes très proches. À Beyrouth, les moules,        dont les fragments portent des empreintes d’anneau circulaire, ovale        ou en forme de fer à cheval, évoquent une production de tenons ou        anses, et de divers éléments pour les grands récipients. Nous n’avons        pas trouvé d’équivalents archéologiques aux bases de moules        rectangulaires. Ils ont été construits, comme les moules circulaires,        entièrement dans les fosses. La forme des bases et la hauteur des        fragments des parois de ces moules suggèrent la production d’objets        minces, rectangulaires, de grandes dimensions et avec une large        ouverture rectangulaire au centre : peut-être s’agit-il d‘encadrements        de portes ? Les cavités associées à la base de moule circulaire B1 et        à la base rectangulaire A2 sont très probablement des foyers ayant        fonctionné pour sécher, décirer et cuire les moules. Ces dispositifs        se retrouvent sur certains des sites déjà évoqués.        En ce qui concerne les alliages, l’utilisation du        bronze au plomb pour la fabrication de grandes pièces coulées est une        pratique courante durant la période romaine et elle est attestée par        de nombreuses études (Adamski et al., 2011 ;        Craddock, 1975 ; Bayley, 1998 ; Janietz, 2000 ; Mille, 2012 ;        Northover, 1998-1999 ; Riederer, 2002 a, b ; Zanda, 2002). Cet alliage        pourrait être le tenerrima (Welter, 2003 ;        Marabelli, 2007) utilisé pour la fabrication de grands bronzes et        mentionné par Pline dans son Histoire Naturelle,        Livre XXXIV (Rackham, 1961, p. 95-98, 156). Notons aussi que        l’utilisation du bronze au plomb pour la fabrication de grands        récipients est également établie sur le site adjacent de JEM003 et à        Fréjus en France (Thomas et al., 2012). Il faut        toutefois remarquer que les teneurs en étain mesurées sur les déchets        de ces trois sites sont différentes (figure 8d). Les analyses        effectuées sur les restes en alliages cuivreux de la parcelle SFI654        indiquent généralement qu’ils sont plus riches en étain que ceux de        JEM003 et dans certains cas plus pauvres que ceux de Fréjus. Ces        différences peuvent être partiellement attribuées au fait que les        échantillons sont issus de restes d’élaboration de l’alliage final et        non d’objets finis ainsi qu’à l’influence du recyclage dans la        composition de ces déchets métalliques. Cependant, les données        d’analyses élémentaires récoltées sur ces trois sites montrent trois        tendances distinctes qui reflètent, du moins pour JEM003 et SFI654,        l’utilisation de recettes d’alliages différentes.        Pour ce qui est des terres, les métallurgistes ont        besoin de céramiques pouvant supporter de hautes températures tout en        conservant des propriétés mécaniques adéquates à leur utilisation.        Pour le four, et en particulier pour les creusets-bassins qui doivent        contenir une masse importante de métal liquide portée à au moins        1 000 °C, la terre doit être aussi inerte que possible pour éviter la        vitrification, et résistante au fluage surtout dans les parties hautes        où les températures sont encore plus élevées. Pour les moules de        fonderie, les propriétés recherchées sont très différentes : une bonne        stabilité dimensionnelle est désirée lors des différentes phases de        séchage, décirage et cuisson. De plus, les moules doivent résister au        choc thermique important lors de la coulée tout en ne cédant pas sous        la pression provoquée par le métal liquide et les gaz. La porosité de        ces terres favorise d’ailleurs le dégazage, même s’il faut remarquer        ici l’absence de dégraissant organique qui aurait augmenté la        porosité. À Beyrouth, les terres utilisées pour la réalisation des        bassins et des moules sont de natures bien distinctes. En effet, les        bassins ont été réalisés à partir d’une marne, matériau qui n’est pas        le plus propice pour résister à la chaleur du métal en fusion mais qui        en revanche est disponible localement en grande quantité. C’est sans        doute ce dernier élément qui a été déterminant dans le choix des        matières premières utilisées. Sur certains bassins, il faut signaler        la présence d’une couche de quartz sur la paroi interne, possiblement        pour améliorer les qualités réfractaires de la surface et suppléer à        la médiocrité de la matière première. Cependant, cette présence        sporadique pourrait tout autant favoriser l’interprétation en faveur        d’une réparation pour les zones fissurées lors du séchage.        En revanche, pour la réalisation des moules, les        artisans ont mélangé un sable et la même marne argileuse utilisée pour        la fabrication des bassins. Du point de vue d’un céramiste, on aurait        tendance à décrire la composition comme celle d’une poterie réalisée à        partir d’une argile à laquelle on aurait ajouté un sable (donc un        dégraissant). Du point de vue du métallurgiste, la matière première        principale est plutôt le sable qui a visiblement été préparé avec soin        puisque des grains calibrés ont été sélectionnés par tamisage,        l’argile servant uniquement d’agglomérant. On peut donc, dans ce cas,        demeurer hésitant sur la dénomination de « dégraissant » pour un        ingrédient de la recette qui est majoritaire.        L’activité métallurgique peut être partiellement        restituée. L’étude des vestiges montre que l’occupation du site a été        de courte durée. D’une part, cette hypothèse s’appuie sur la        stratigraphie qui prouve que l’activité des bronziers est strictement        contemporaine de la phase de construction du complexe monumental.        D’autre part, le nombre réduit de bases de moules et la fabrication de        creusets-bassins à partir de pâte calcique peu adaptée à une        utilisation répétée confirmeraient le caractère limité de la        production. Étant donné la forme des moules et leurs dimensions, il        est très probable que cette production par fonderie était destinée au        complexe monumental lui-même, l’hypothèse de besoins en de grands        récipients pour les bains et d’encadrements de portes pour le        sanctuaire étant la plus satisfaisante dans l’état des découvertes        archéologiques.              7. Conclusion        L’étude des vestiges archéologiques, en particulier        des déchets métallurgiques, fournit des données rares sur la grande        fonderie de l’Antiquité. Divers aspects du savoir-faire des bronziers        de Berytus ont ainsi pu être explorés, notamment les recettes        d’alliages et des terres nécessaires à la fusion du métal et à la        fabrication des moules. Il est également possible de restituer        partiellement la forme et le fonctionnement des fours de fusion, ou        fours à bassin, construits autour de creusets inamovibles en forme de        petite cuvette abritant le foyer fortement ventilé. Pour le transport        du métal liquide depuis ces fours jusqu’au moule, les données sont        malheureusement trop lacunaires pour être affirmatif, mais l’hypothèse        la plus probable demeure celle d’une évacuation par gravité au moyen        d’un canal.        La comparaison des moyens de production de grands        bronzes au Liban, en Jordanie et en France montre, dans les grandes        lignes, de nombreuses analogies qui se manifestent surtout par la        forme des bases de moules, mais aussi par l’association avec la        production de petits objets. De même, la préférence pour l’utilisation        de bronze au plomb pour la coulée de grands bronzes est avérée.        Cependant un examen approfondi des données archéologiques révèle tout        de même quelques particularités régionales et locales comme pour les        systèmes de séchage des moules. Peut-être aussi est-il possible de        trouver quelques différences sensibles dans les compositions des        bronzes au plomb. Ces quelques spécificités sont peut-être liées à des        choix adoptés par des artisans ancrés dans leurs traditions techniques        mais qui se sont adaptés aussi aux disponibilités en matière première.        Sur le site, cette adaptation se manifeste clairement par        l’utilisation de ressources locales a priori        peu adaptées pour la fabrication de certains éléments comme les        creusets-bassins, les fours et même les moules. Malgré ce handicap, il        est à noter que les opérations semblent avoir été conduites avec        succès. L’occupation du site relativement brève par ces artisans et la        nature de la production répondant vraisemblablement à une commande        s’insérant dans le programme de construction du complexe        architectural, incitent à poser la question de l’itinérance de ces        fondeurs dans le monde romain et la diffusion de leurs        savoir-faire.        D’autres études, sur d’autres sites, où de grands        bronzes ont été fondus pourraient apporter des éclairages sur ces        questions, à commencer par l’analyse archéologique et archéométrique        des vestiges trouvés sur la parcelle voisine, JEM002, qui apportera de        nouveaux éléments de comparaison.