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1. IntroductionLa recherche présentée ici1 porte sur le matériau de construction le plus communément utilisé par les sociétés égéennes pendant la période néolithique (du viie au ve millénaire av. J-C) : la terre crue, appelée aussi « terre à bâtir2 ». Elle s’appuie sur l’étude des vestiges des structures de combustion domestiques particulièrement bien conservés in situ du tell de Dikili Tash situé en Macédoine orientale (Grèce) (fig. 1).Figure 1 : Dikili Tash : carte de situation du site.Figure1 : Dikili Tash : map of site’s location.Ce site préhistorique, localisé dans la partie sud-est de la plaine de Drama, se trouve à la charnière de trois unités morpho-pédologiques différentes : les monts de Lékani (constitués principalement de marbres) qui appartiennent au socle métamorphique du Rhodope, les cônes de déjection de piémont qui ourlent leurs bases et la dépression marécageuse de Philippes qui dessine une apophyse sous la forme d’un petit vallon humide arrivant jusqu’au pied du tell (Lespez, et al., 2001 ; Lespez, 2008 ; fig. 2).Figure 2 : L’environnement morpho-pédologique aux alentours du tell de Dikili Tash. 1. Courbes de niveau (eq. 20 m) ; 2. Courbes de niveau intermédiaires (eq. 4 m) ; 3. Canaux d’assèchement du marais de Ténaghi-Philippon ; 4. Ecoulements pérennes ; 5. Ecoulements temporaires ; 6. Sols peu épais carbonatés développés principalement sur les marbres (lithosols, rendosols) ; 7. Sols caillouteux développés sur les parties apicales des cônes détritiques du pléistocène (peyrosols) ; 8. Sols bruns rubéfiés (fersiasols) ; 9. Sols alluviaux hydromorphes et organiques (fluviosols histiques) ; 10. Sols tourbeux (histosols) ; 11. Sols ayant pu connaître une évolution vertique ; 12. Localisation des échantillons de sols et de formations superficielles analyséesFigure 2: Morpho-pedologic environment around the Site of Dikili Tash. 1. Contour line (eq. 20 m); 2. Intermediate contour line (eq. 4 m); 3. Drainage trench of the Ténaghi-Philippon marsh; 4. Perenial stream; 5. Intermittent stream; 6. Thin carbonated soils developed on marbles; 7. Stony soils developed on the apical section of the Pleistocene alluvial fans; 8. Rubefied brown soils; 9. Hydromorphic and organic alluvial soils; 10. Peaty soils; 11. Soils with a probable vertic evolution; 12. Location of samples of soilsLe site de Dikili Tash se présente sous la forme d’un tell haut de 16 mètres, constitué d’une superposition de couches d’occupation humaine détruites par des incendies. Il est l’un des plus grands des Balkans et l’un des rares où l’on peut suivre l’évolution des civilisations du VIe à la fin du IIe millénaire avant J.-C. Identifié au début du xxe siècle, il fait l’objet de fouilles systématiques depuis 1961 dans le cadre d’une collaboration entre l’École française d’Athènes et la Société archéologique d’Athènes avec le concours du ministère français des Affaires étrangères. Lors du deuxième programme de fouille3, les recherches de l’équipe française ont porté essentiellement sur le secteur V, situé à mi-pente du tell, sur une surface d’environ 150 m2 ainsi que dans le secteur I déjà fouillé en 1972 (Treuil, 1992) (fig. 3).Figure 3 : Dikili Tash : plan topographique du site.Figure 3: Dikili Tash: topographic plan of the site.Elles ont mis au jour des vestiges d’habitations relativement bien conservés, permettant de reconstituer en partie les plans de pièces d’habitat avec leurs structures de combustion (Treuil, 1997). Le matériel utilisé pour l’étude présentée ici est issu de ces couches et appartient à la phase Dikili Tash I datée du début du Néolithique Récent, soit entre 5500 ans et 4500 ans av. J.-C par C14 et par luminescence (TL et OSL in Roque C. et al., 2002).L’objectif de cette recherche était de mettre en lumière les stratégies d’exploitation des ressources naturelles et les techniques de mise en oeuvre de la terre à bâtir employées par les Néolithiques dans la construction de leurs structures de combustion. Plus précisément, il s’agissait d’approfondir les connaissances déjà obtenues sur la nature des matières premières et les techniques de préparation à partir d’observations macroscopiques, d’enquêtes ethnographiques et d’expérimentations (Prévost-Dermarkar, 2003) en développant des investigations micromorphologiques nouvelles. La méthode de recherche a donc consisté à combiner les observations macroscopiques et une étude micromorphologique de fragments archéologiques, expérimentaux et de formations naturelles situées dans l’environnement immédiat du site, afin d’en déduire la chaîne opératoire complète depuis le choix de la terre jusqu’à l’aménagement des structures.2. Méthodes et démarcheDans la recherche actuelle, l’analyse micromorphologique des matériaux en terre à bâtir est de plus en plus utilisée pour identifier les sources d’approvisionnement en terres et les ajouts volontaires de constituants minéraux et/ou organiques (Cammas et Wattez, 1999, Hourani, 2003). Elle s’attache alors à reconnaître les composants minéraux et à discriminer les caractères micromorphologiques anthropiques de ceux hérités des matériaux sédimentaires parentaux. Cette analyse est confrontée à l’étude des pédosédiments situés à l’extérieur du site archéologique qui a pour objectif de détecter les évolutions morpho-pédologiques postérieures à la période étudiée (troncature, recouvrement, lessivage, décarbonatation, recarbonatation…) et de retrouver les sols contemporains de l’habitat. La méthode analytique choisie permet d’évaluer qualitativement le degré d’homogénéisation des constituants et de structuration des sédiments, informant sur le soin apporté au malaxage, sur l’état d’humidité de la terre à bâtir ou encore sur les contraintes mécaniques subies (Courty et al., 1989 ; Cammas, 2003 ; Wattez, 2003 ; Hourani, 2003 ; Duvernay, 2003). Les résultats des analyses micromorphologiques sont ensuite confrontés aux techniques de construction en terre crue, encore pratiquées aujourd’hui (Houben et Guillaud, 1989 ; Lebas et al., 2007). Cette confrontation se révèle indispensable pour interpréter les modes d’aménagement des structures archéologiques. En effet, elle permet de discuter du comportement de la terre en fonction de sa composition, de comprendre le rôle des ajouts de dégraissant ou encore d’avancer certaines hypothèses quant aux techniques de préparation de la terre par les Néolithiques. Elle s’avère ainsi complémentaire de la comparaison effectuée entre les résultats de l’analyse du matériel archéologique et ceux du matériel expérimental.La démarche de recherche a été articulée en trois étapes. (1) Dans un premier temps, les structures archéologiques et expérimentales retenues pour l’étude ont été échantillonnées par prélèvements de fragments importants décrits macroscopiquement, ainsi que les différents types de sols environnants l’habitat soit lors d’ouverture de fosses pédologiques, soit par technique de carottage. (2) Dans un second temps, pour réaliser les observations micromorphologiques, les échantillons ont été montés en lames minces de grand format (7 x 13 cm) selon une méthode adaptée de P. Guilloré (1980). La description sous microscope polarisant s’est ensuite basée sur la terminologie proposée par P. Bullock et al. (1985), adaptée aux sédiments archéologiques par M.-A. Courty et N. Fedoroff (1992). Les chartes d’abondance de ces deux ouvrages, ont été utilisées pour estimer les proportions des différents constituants. (3) Enfin, dans un troisième temps, l’identification de la pétrographie et des traits pédologiques des lames minces de terre à bâtir et de sédiments naturels ainsi obtenues ont été comparées entre elles afin de déterminer la provenance des matières premières. La caractérisation précise de l’organisation interne des constituants de la terre à bâtir archéologique confrontée aux connaissances des architectes bâtisseurs en terre crue et aux échantillons issus de l’expérimentation, ont enfin permis de discuter des choix techniques effectués par les Néolithiques pour la construction de leurs structures de combustion.3. Le matériel étudiéLe corpus archéologique analysé : les fours et les foyersLes structures analysées dans le cadre de cette étude ont été choisies du fait de leur bon état de conservation donnant une fonction générale bien assurée du type structure de combustion (fig. 4).Figure 4 : Dikili Tash : le four 600 vers le sud-ouestFigure 4: Dikili Tash: oven 600, view to the south-westP. DarcqueLes fours appartiennent tous à la catégorie des fours domestiques simples, c’est-à-dire qu’un même espace clos sert à la fois de chambre de combustion et de cuisson (Prévost-Dermarkar, 2002 ; Papadopoulou et Prévost-Dermarkar, 2007). Cet espace s’appuie sur un soubassement recouvert d’une sole, elle-même surmontée par une voûte en berceau avec une ouverture sur le petit côté. La sole se prolonge parfois à l’avant par une plage aménagée. Seule la présence de fragments de voûte tombés en grande quantité sur la sole ou bien encore en place en élévation a permis de distinguer les fours des foyers4. En effet, ces derniers sont tous de type à plat, donc construits avec les mêmes soubassements en pierres et les mêmes soles en terre à bâtir que les fours (Prévost-Dermarkar, 2002 ; Molist, 1986) (tableau 1).Tableau 1 : Dikili Tash : tableau descriptif synthétique des structures archéologiques échantillonnées.Table 1: Dikili Tash: synthetic descriptive chart of sampled archaeological structures.TàB : Terre à bâtir ; DM : Dégraissants minéraux ; DV : Dégraissants végétaux  Pour chaque structure de combustion identifiée, un fragment de sole a été prélevé5. Pour le four 400, deux couches de hourdage6 ont aussi été prélevées. Quant aux fragments de voûte, ils ont été échantillonnés en coupant sur toute la hauteur et dans toute l’épaisseur de la paroi la mieux conservée, soit au fond du four et à l’angle de l’ouverture. Compte tenu de la nature friable du matériau semi-cuit, en particulier celui des voûtes, les échantillons ont été prélevés avec précaution et aussitôt emballés dans du scotch très serré afin de les maintenir dans leur forme d’origine. Les blocs ainsi obtenus ont été ensuite orientés : la face supérieure des fragments de sole a été marquée ainsi que la face extérieure des fragments de voûte, puis le haut et la base de chaque échantillon. Au total, ce sont 11 fragments de soles de four ou de foyer, 2 fragments de hourdage de sole et 3 fragments de voûte de four issus de structures archéologiques qui ont ainsi fait l’objet d’une analyse en lame mince.Le matériel expérimental analyséÀ partir des données analytiques nées des observations archéologiques effectuées pendant et après la fouille, une série d’expérimentations a été réalisée7. Elle avait pour objectif de valider ou de faire évoluer certaines hypothèses concernant les différents paramètres de mise en œuvre de la terre à bâtir (De Beaune, 2000) : le type de matériau utilisé et sa provenance, les modes de façonnage et de mise en place, la forme, le fonctionnement et l’utilisation de la structure8.Les expérimentations ont été réalisées avant l’étude micromorphologique des fragments archéologiques. C’est pourquoi le choix des matériaux utilisés et les techniques de construction suivies pour la réalisation des expérimentations n’ont été fondés que sur les observations macroscopiques réalisées sur une grande quantité de fragments archéologiques. À cette échelle d’analyse, les observations ont montré que la nature des dégraissants qui entre dans la composition de la terre à bâtir était spécifique à chaque partie de la structure. Ainsi dans la pâte des soles, il s’agit uniquement de dégraissant minéraux (sables de quartz et de micas fins à grossiers et graviers) ; dans celles des voûtes, il s’agit d’une grande quantité de dégraissants végétaux, identifiés par leurs empreintes laissées dans la pâte et correspondant à l’enveloppe des céréales, c’est-à-dire la balle (Prévost-Dermarkar, 2003). Par ailleurs, l’aspect très compact des fragments et les empreintes fines et longues de quelques centimètres visibles sur certaines soles archéologiques dessinant à la surface un tracé circulaire (fig. 5), évoquent un étalement et un lissage de la pâte à l’aide d’un outil ou avec les doigts.Figure 5 : Dikili Tash : fragment de la sole du four 614 avec traces de lissage Figure 5 : Dikili Tash: fragment of the oven 614 floor with smoothed printsS. Prévost-DermarkarConcernant le montage des voûtes, une technique de superposition de colombins de terre à bâtir, donc sans usage d’armature en bois comme support, a été mise en évidence par l’observation de sillons horizontaux montrant un empilement de couches de section triangulaire, comparable à la technique de collage par emboîtage bien connue pour la production de la céramique néolithique (H. Balfet et al., 1989). En revanche, pour les angles à l’ouverture du four, une simple agglomération successive de couches de terre à bâtir sans façonnage préalable de colombins a été utilisée.Bien que tous ces résultats s’appuient sur l’ensemble du corpus archéologique analysé, la structure archéologique 600 (tableau 1), particulièrement bien conservée, a été privilégiée pour servir de modèle à la construction d’un four expérimental. Sa construction a débuté par l’aménagement du soubassement dans une fosse comblée de cailloux, entouré sur sa bordure de plusieurs rangées de colombins superposés, dessinant le plan ovale du four. Puis, une sole de terre à bâtir a été installée sur une épaisseur de 3 cm environ, tout en la faisant remonter contre la paroi, comme cela a été observé sur la structure archéologique. Son lissage et sa compression ont été effectués à l’aide d’un gros galet régulièrement humidifié, suivant des mouvements circulaires. Pour former la voûte, les colombins empilés successivement en partant toujours du fond du four ont été inclinés progressivement vers l’intérieur. Enfin, l’ensemble a été lissé en passant les mains humides simultanément sur les faces internes et externes de la paroi renforçant ainsi la cohésion de la voûte et façonnant son profil (Prévost-Dermarkar, 2003) (fig. 6).Figure 6 : Dikili Tash : four expérimental en cours de chauffe Figure 6 : Dikili Tash: experimental oven warmingS. Prévost-DermarkarL’échelle macroscopique ne permettant d’identifier l’origine des sédiments fins utilisés dans la construction des soles ou des voûte archéologiques, il a été décidé d’utiliser la terre du tell pour réaliser ces expérimentations en y incorporant les dégraissants reconnus. Pour confectionner la sole expérimentale, le mélange utilisé a donc été composé de terre du tell tamisée et de sable ajouté. Après avoir été tout d’abord travaillé à sec à la main, puis aux pieds, l’eau a été progressivement ajoutée jusqu’à l’obtention d’une préparation suffisamment souple pour être étalée. Le mélange préalable à sec a permis de donner une plus grande homogénéité à la pâte et faciliter le malaxage. Pour façonner les colombins de terre à bâtir destinés à la voûte expérimentale (de 20 cm de long sur 10 cm d’épaisseur chacun), le mélange a été réalisé à partir de la même terre du tell tamisée, de balle d’amidonnier de fraction grossière (car produite par des procédés modernes) 9 et d’eau. La proportion de dégraissant végétal incorporé dans les fragments archéologiques a pu être évaluée à environ 56 % du mélange par l’utilisation d’un référentiel mis au point par méthode expérimentale10. Cependant pour le modelage des colombins expérimentaux, cette proportion a rarement été atteinte car elle gênait le travail d’homogénéisation de la pâte, d’adhérence lors de la mise en place des niveaux de colombins et de lissage des surfaces. Ces constatations ont d’emblée posé la question du choix des matériaux utilisés et de leur préparation (en particulier du dégraissant végétal) pour la construction des structures expérimentales.Afin de comparer de manière microscopique les échantillons archéologiques et expérimentaux, quatre échantillons de cette structure expérimentale ont fait l’objet d’analyses micromorphologiques : deux fragments de soles et deux fragments de la voûte, correspondant aux deux unités principales constitutives d’un four domestique.Les sols et formations superficielles analyséesL’acquisition des données sur les sols et les formations superficielles disponibles pour la construction en terre crue repose sur une connaissance approfondie de l’environnement du site (Lespez et al., 2001 ; Lespez, 2008a ; Lespez, sous-presse) et du postulat de départ que les hommes du Néolithique ont exploité les ressources en terre proches de leur habitat. La caractérisation des sols et des formations superficielles disponibles au cours du Néolithique pose néanmoins le problème de la représentativité des sols et des formations superficielles contemporains de ceux qui ont pu exister plus de 7 000 ans auparavant. L’étude géomorphologique est donc un préalable indispensable afin de déterminer le potentiel d’évolution morpho-pédologique de l’espace étudié. Dans le cas présent, elle révèle la stabilité d’ensemble des principales unités morpho-pédologiques. Malgré une érosion des profils pédologiques attestées par des dépôts corrélatifs à partir de l’âge du Bronze (Lespez et al., 2001), les sols très minces et carbonatés développés sur les marbres (rendosols et lithosols) qui caractérisent aujourd’hui les premières pentes raides des Monts de Lékani n’ont jamais dû être beaucoup plus épais. L’approfondissement des profils de ces sols très pierreux est contraint par la valeur de la pente et leur teneur en carbonate. En revanche, les sols bruns limono-sableux plus ou moins pierreux développés sur les micaschistes et les gneiss ont pu avoir des profils plus épais (&#62;50 cm) parfois marqués par un début de lessivage. La grande stabilité des cônes de déjection de piémont, sur lesquels s’est établi le site, est avérée depuis la dernière période froide au moins (Lespez et Dalongeville, 1998). Ils sont caractérisés par une catena de sols qui, d’amont en aval, possèdent une texture de plus en plus fine. On passe ainsi des sols caillouteux développés sur les parties apicales des cônes détritiques du Pléistocène à des sols bruns plus épais, lessivés et rubéfiés marqués par des horizons d’accumulation de carbonates favorables à l’apparition de nodules diffus ou plus indurés. Il est possible que sous le climat plus humide qui caractérisait le Néolithique à l’échelle régionale (Lespez, 2008b), les processus de lessivage des carbonates aient été plus actifs qu’aujourd’hui favorisant la décarbonatation des horizons supérieurs des sols en particulier vers l’aval où la pierrosité du sol est faible. Enfin, l’extension des milieux humides était proche de l’actuel. Le fond marécageux du petit vallon, alimenté par une grosse exsurgence localisée juste au nord du site, fut alors caractérisé par des sols hydromorphes, carbonatés, peu évolués et plus ou moins organiques. Les terrains humides du marais de Philippes situés à quelques centaines de mètres au sud de l’habitat néolithique ont eux toujours porté des sols tourbeux.Dans ce contexte, l’échantillonnage a été concentré sur les sols et formations superficielles de cônes de déjection environnant l’habitat et sur les milieux humides avoisinant qui semblaient les plus susceptibles de fournir des ressources de qualité variée à une distance raisonnable de l’habitat. Les échantillons ont été prélevés en coupe dans les profils contemporains mais également sur du matériel issu de quatre carottages et de sondages afin d’atteindre des paléosols et des formations superficielles qui pouvaient avoir été exploitées par les populations néolithiques (fig. 1 et tab. 2a et b).Tableau 2 : Descriptif synthétique des échantillons de sols et de formations superficielles analysés : 2a, Les échantillons prélevés sur les cônes de déjection ; 2b, les échantillons prélevés dans le fond du vallon et les zones humides.Table 2: Synthetic characterization of the samples of soils and superficial deposits: 2a, samples on alluvial fans; 2b, samples in the dale and the wetlands.4. Résultats de l’analyse micromorphologiqueLes échantillons de soles et voûtes archéologiquesLes soles de fours et foyersTableau 3 : Descriptif synthétique des échantillons de soles archéologiques analysés.Table 3: Synthesized descriptions of the samples of baked clay floors from the archaeological combustion structures analyzed.Figure 7 : Lames minces des soles des structures de combustion de Dikili Tash : Photos a (sole foyer 828, éch. n° 84) ; b (sole foyer 851, éch. n° 14) et c (sole four 600, éch. n° 18).Figure 7: Thin sections of the baked clay floors from the combustion structures at Dikili Tash : Photo a (hearth floor 828, sample n° 84); b (hearth floor 851, sample n° 14) and c (oven floor 600, sample n° 18). Ces clichés montrent la nature très homogène de la terre à bâtir utilisée pour la fabrication des soles ainsi que le fort compactage dont elles ont fait l’objet : les vides y sont rares sauf dans la sole du four 600 (photo c) qui présente de nombreuses fines fissures subhorizontales. Photo d, Vue du sommet de la sole du four 600 (éch. n° 18) : la présence d’une fine couche gris claire constituée de carbonates micritiques pourrait correspondre à un reste de cendre.These pictures show the very homogenous nature of the construction earth used to build the floors. They also show a high level of compression: voids are rare except in the floor of the oven 600 (photo c) which presents numerous sub horizontal hairline fissures. Photo d, View of the top/surface of the floor of the oven 600 (sample n° 18): the presence of a thin pale grey layer made up of micritic carbonates could correspond to the remains of ashes.C. Germain-ValléeLes onze échantillons de soles de foyer ou de four analysés possèdent tous deux à trois unités microstratigraphiques : l’unité supérieure, qui n’est pas toujours présente, est une unité carbonatée constituée de micrite correspondant probablement à un reste de cendres (fig. 7d). Aux échelles macroscopiques, cette unité se présentait comme une très fine couche superficielle blanchâtre. Les deux unités inférieures correspondent, quant à elles, au matériel sédimentaire proprement dit et se différencient par leur couleur, allant du brun foncé au rouge, sans doute due à l’impact de la cuisson.Le sédiment utilisé pour fabriquer ces soles est toujours le même, de texture grossière avec une fraction sableuse hétérométrique souvent supérieure à 60 % de l’ensemble du matériel allant souvent jusqu’à contenir des graviers (fig. 7a, b et c). La masse fine est la plupart du temps carbonatée. Seuls deux échantillons apparaissent clairement décarbonatés, mais proviennent de la même sole (four 400). Le sédiment comporte des particules opaques, mais jamais de fibres végétales.Tous les fragments de soles possèdent une microstructure très massive avec de rares vides (fig. 7a et 7b). On note cependant, de nombreuses fissures subhorizontales fines dans les échantillons de sole des structures 600 et 642 (fig. 7c), tandis que les échantillons issus de l’hourdage du four 400 présentent de nombreux vides composés de grandes cavités de forme polyconcaves.Les parois des voûtes de foursTableau 4 : Descriptif synthétique des échantillons de voûtes et paroi de four.Table 4: Synthesized descriptions of the samples of oven walls and dome.Figure 8 : Lames minces de terre à bâtir des parois/voûtes des fours de Dikili TashFigure 8: Thin sections of the construction earth forming the walls and dome of the Dikili Tash ovens.Photo a, la voûte du four 614 (éch. n° 16) : ce cliché montre la nature très fine de la terre à bâtir de cette voûte ainsi que la très grande quantité de fibres végétales qui la composent, observées dans les vides fins et allongés d’orientation sub-parallèle. Photo b, Agrégat résiduel subarrondi dans la voûte du four 614 (éch. n° 16). Photo c, Grain de marbre très altéré dans la terre à bâtir de la voûte du four 614 (éch. n° 16). Photo d, Ensemble de phytoltihes dendriformes et papilles caractéristiques de glumes de Triticum et d’Hordeum dans la terre à bâtir de la voûte du four 614 (éch. N° 16).Photo a – The dome of oven 614 (sample n° 16). These pictures show the very fine nature of the construction earth used to build the dome of this oven and also the considerable quantity of vegetal fibres composing this earth, observed within the long, thin voids, presenting a sub parallel disposition. Photo b, A residual rounded aggregate within the dome of the oven 614 (sample n° 16). Photo c, An altered marble fragment within the construction earth of the dome from oven 614 (sample n° 16). Photo d, aggregation of dendriform and papillae phytoliths, characteristic of Triticum and Hordeum glumes within the construction earth of the dome from oven 614 (sample n° 16).C. Germain-Vallée)Les trois fragments analysés, dont deux appartenant au four 600, présentent chacun, deux unités de couleur différente, allant du brun clair au brun rouge, probablement liées à l’exposition à la chaleur. Leur texture argilo-limoneuse à limono-argileuse est particulièrement fine au regard des fragments de soles analysés (fig. 8a). On note seulement la présence de quelques sables grossiers composés de quartz polycristallin et pour l’échantillon du four 614 quelques fragments sableux de marbre très altérés (fig 8c). Quelques paillettes micacées et de rares papules11 d’argiles hyalines entrent aussi dans la composition de ces fragments. Dans les trois lames analysées, la masse basale est décarbonatée ; les rares traits carbonatés observés dans l’échantillon issu du four 614 correspondent à des carbonatations secondaires formés par des processus pédologiques post-enfouissement des vestiges archéologiques. Il s’agit d’hyporevêtements carbonatés et de cristaux de calcite de forme aciculaire observés dans certains vides d’origine biologique. Les premiers sont liés à des processus physico-chimiques de redistribution des carbonates contenus dans les eaux de circulation, tandis que les seconds proviennent de l’activité fongique qui se développe aux dépens des racines végétales mortes (Verrecchia, 2002). Ces échantillons et surtout le fragment de la voûte 614 présentent tous de nombreux agrégats résiduels subarrondis qui n’ont pas été mélangés au reste du matériel (fig. 8b).Comme cela a été observé macroscopiquement (Martinez, 1996), la caractéristique majeure de ces fragments est l’importance des ajouts en fibres végétales. Le fragment issu du four 614 est celui qui en contient le plus, puisque les fibres végétales constituent approximativement 50 % du matériau (fig. 8a). Dans les fragments du four 600, elles sont disposées aléatoirement et sont inégalement réparties dans la masse basale, contrairement à l’échantillon du four 614 où elles sont orientées sub-parallèlement et dessinent dans leur globalité un arc de cercle. Dans cet échantillon, elles semblent former quatre couches successives séparées par de larges fissures courbées. Les fibres végétales s’observent dans les nombreux vides fins et allongés qui forment l’essentielle de la porosité de ces échantillons sous la forme de phytolithes en assez bon état de conservation dont la longueur varie de 2 à 4 mm et la largeur de 50 à 100 µm (fig. 8d). Dans le fragment du four 614, elles ont été identifiées comme étant des éléments caractéristiques de glume de céréales domestiquées tels que le blé (Triticum) ou l’orge (Hordeum) (Ball et al., 1999 ; Piperno, 2006 ; Delhon, 2007). Dans les échantillons du four 600, la porosité est aussi constituée d’assez nombreuses petites fissures d’orientation sub-verticales d’un centimètre maximum de longueur, de cavités fermées parfois de grandes tailles (jusqu’à 1,5 cm de section) et de chenaux d’origine biologique (animale et végétale).Les échantillons de la sole et de la voûte du four expérimental La sole expérimentaleTableau 5 : Descriptif synthétique des échantillons du four expérimental.Table 5: Synthetic descriptions of the samples from the experimental oven.Figure 9 : Lames minces de terre à bâtir du four expérimental de Dikili Tash .Figure 9: Thin sections of construction earth from the experimental oven at Dikili Tash Photo a, Terre à bâtir de la sole expérimentale de texture sablo-limoneuse à sablo-argileuse. Photo b, Terre à bâtir de la voûte expérimentale de texture sablo-limoneuse. Deux agrégats arrondis très organiques et les fibres végétales sont visibles sur ce cliché.Photo a, Sandy-silty to sandy-clayey textured construction earth from the experimental oven floor. Photo b, Sandy-silty textured construction earth from the experimental oven dome. Two very organic rounded aggregates and the vegetal fibres are visible in this picture.C. Germain-Vallée)Deux échantillons de soles du four expérimental ont été analysés. Le premier, (l’échantillon n° 89) provient du centre de la sole, le second (le n° 90) du fond du four. Dans chacun d’eux, la sole proprement dite se subdivise en deux unités microstratigraphiques se différenciant par leur couleur due à l’action de la chaleur : une unité supérieure peu épaisse, brun sombre à brun noir et une unité inférieure, brune à brun clair. Dans l’échantillon issu du centre de la sole, une troisième unité cendreuse micritique s’individualise au sommet du sédiment.La texture de la terre à bâtir de cette sole expérimentale est sablo-limoneuse à sablo-argileuse (fig. 9a). Les éléments grossiers sont majoritairement des sables grossiers quartzeux ajoutés à la terre du tell. On note également la présence de nodules ferrugineux, de quelques charbons et de micro fragments osseux. Enfin, de nombreux agrégats résiduels mal mélangés au reste du sédiment ont été observés.Dans ces deux échantillons, la porosité est très développée. Il s’agit de nombreux vides en petites vésicules et en cavités de dimensions parfois importantes, de formes souvent polyconcaves.La voûte expérimentaleDeux fragments de la voûte du four expérimental ont été étudiés en lame mince (fig. 9B). Le premier se situe au fond du four, le second provient du sommet de la voûte. Ils présentent tous les deux, deux unités microstratigraphiques de couleurs différentes liées à l’action de la chaleur. La texture sablo-limoneuse du sédiment est hétérogène ; les éléments sont en effet inégalement répartis dans la masse fine carbonatée. Des agrégats très organiques, des microfragments osseux et quelques gros charbons ont été par ailleurs identifiés.Les fibres végétales ajoutées au sédiment sont de tailles hétérométriques. Certaines sont associées à des vides fins et allongés comparables aux fragments archéologiques, d’autres sont de taille nettement plus grossière. Elles sont inégalement réparties dans le matériau, toutefois la constitution en boudin est perceptible dans le fragment issu du sommet de la voûte.En dehors des vides liés aux fibres végétales, la porosité relativement importante de ces fragments de voûte comprend également de grandes cavités, des fissures subhorizontales et de nombreuses vésicules.5. Interprétation et discussionLes provenances de la terre des soles et des voûtes néolithiquesQue ce soit dans la terre à bâtir des soles ou dans celle des voûtes néolithiques, aucun élément d’origine anthropique n’a été révélé par l’observation micromorphologique. En revanche dans les échantillons expérimentaux fabriqués à partir de la terre du tell, des microfragments osseux, des agrégats organiques ou encore des particules charbonneuses ont été identifiés. Ces observations témoignent de l’utilisation par les Hommes du Néolithique, de sédiments issus de formations naturelles situées hors de la zone d’habitat. Étant donné la grande quantité nécessaire (environ 256 litres pour le four expérimental), cette terre, une fois extraite, était probablement transportée à proximité du lieu de construction de la structure pour y être préparée. Ceci confirme l’utilisation par les Néolithiques, des ressources naturelles proches de l’habitat.L’analyse micromorphologique a démontré que deux types de terre ont été employés pour bâtir les structures de combustion selon qu’il s’agisse des soles ou des voûtes. Les soles sont composées d’un sédiment sablo-limoneux carbonaté, alors que les voûtes de four sont élaborées à partir d’un sédiment de texture fine décarbonaté. Pour les soles, les sédiments sablo-limoneux des cônes de déjection peuvent, sans problème, convenir. Tout au plus peut-on se demander s’il n’y a pas eu parfois un ajout de dégraissant minéral, mais, dans ce cas, ce dernier possède la même origine. Dans certaines soles, on relève l’absence de nodules micritiques, pourtant très présents dans les horizons de sol développés aujourd’hui dans les sédiments des cônes de déjection. Ces sols sont issus d’une longue évolution marquée par des périodes d’érosion et de troncature ainsi que par des apports colluviaux répétés depuis l’âge du Bronze. En revanche, l’ambiance forestière qui prédominait sur les piémonts de la plaine de Drama jusqu’au Néolithique (Lespez et al., 2001, 2008a) a du favoriser la genèse de sols plus profonds et mieux décarbonatés. L’absence occasionnelle de nodule micritique pourrait ainsi s’expliquer par un prélèvement dans les horizons supérieurs de ces sols aujourd’hui tronqués.Le matériel des voûtes de four est, quant à lui, fin et décarbonaté avec de rares fragments d’argiles hyalines. Aucun sédiment naturel échantillonné ne correspond intégralement à cette description. Les sédiments limoneux décarbonatés rubéfiés qui semblaient les plus proches ne peuvent convenir du fait de la faible quantité d’argile hyaline dans le matériel archéologique. Ainsi, le sédiment qui paraît le plus proche de celui des voûtes de fours néolithiques correspond aux sédiments limono-argileux décarbonatés que l’on peut trouver sur certains sols des parties médianes ou distales des cônes de déjection (par exemple l’échantillon DKT 33). Il faut cependant en enlever la fraction la plus grossière (par tamisage ou décantation) sachant que le dégraissant est principalement constitué par des fibres de graminées.Les techniques de mise en œuvre des structures de combustion néolithiquesLes techniques de mise en œuvre des solesTrois caractéristiques micromorphologiques majeures définissent la terre des soles de four ou foyer néolithiques de Dikili Tash. Il s’agit d’une part, d’un matériel de texture hétérogène où toutes les classes granulométriques sont représentées. D’autre part, ce matériel apparaît très bien malaxé comme le suggère la répartition très homogène de ces grains et l’absence ou la rareté des agrégats résiduels (Cammas, 2003 ; Wattez, 2003 ; Hourani, 2003). Enfin, il est très massif avec une porosité quasi-nulle (rares petites cavités fermées). Ces caractéristiques s’opposent assez fortement à celles de la sole expérimentale qui, même si elle présente également une texture hétérogène, contient des sables essentiellement grossiers. En outre, cette sole expérimentale présente des agrégats résiduels et une porosité importante malgré un malaxage qui avait été volontairement poussé.Les caractéristiques micromorphologiques des soles néolithiques de Dikili Tash témoignent d’une mise en œuvre élaborée visant, selon les termes des architectes bâtisseurs en terre crue d’aujourd’hui, à stabiliser la terre. La stabilisation est définie par un certain nombre de procédés permettant d’améliorer les caractéristiques de la terre afin qu’elle soit plus résistante aux sollicitations mécaniques, aux écarts importants de température ou encore, à l’action de l’eau (Houben et Guillaud, 1989). Cette terre apparaît en effet, très soigneusement malaxée (premier moyen de la stabiliser en redistribuant les grains ; Houben et Guillaud, 1989). Ce réarrangement des grains entre eux n’est possible qu’avec une teneur en eau idéale assurant une bonne lubrification des grains. Cette étape a probablement été réalisée avec une terre dans un état plastique, dit de pâte ferme à mi-molle, c’est-à-dire avec une teneur en eau de 15 à 30 % (Houben et Guillaud, 1989).Par ailleurs, la microstructure très massive de ces matériaux et la petite taille des vides suggèrent que cette terre ait été comprimée au moment, ou après son application. En effet, une terre même très bien malaxée à l’état humide contient des vides en vésicules correspondant à l’emprisonnement de bulles d’air (Cammas, 2003 ; Wattez, 2003). Par ailleurs, les expérimentations ont montré, qu’un séchage lent de la sole était nécessaire pour éviter les fissures. Toutefois, l’analyse micromorphologique de la sole expérimentale révèle une porosité importante composée de vésicules, de grandes cavités et de fissures alors que, dans les soles néolithiques, aucune vésicule ni grande cavité n’ont été détectées. Nous supposons donc qu’après son application en couche, les Néolithiques ont fortement compacté la sole de leur four ou foyer. Cette action a pour effet de densifier la terre ainsi que d’évacuer un maximum d’air en réduisant les vides tout en les répartissant dans l’ensemble du matériau (Houben et Guillaud, 1989). Ce compactage est d’autant plus efficace que la texture de la terre utilisée par les Néolithiques, est qualifiée de parfaite par les architectes, spécialistes de la terre crue. Cette texture permet en effet, au moment du pétrissage, que les vides laissés entre chaque groupe de grains soient comblés par un autre groupe de grains quitte à rajouter au sédiment naturel la fraction granulométrique manquante au moment du pétrissage. Comme la comparaison avec les échantillons naturels il est possible qu’une fraction de sables très grossiers et de graviers ait été parfois ajoutée au sédiment de certaines de ces soles. Enfin pour que ce compactage soit efficace, il faut qu’il soit réalisé avec une terre dans un état peu humide à humide, soit à un taux d’humidité de 4 à 18 % (Houben et Guillaud, 1989) donc probablement au fur et à mesure du séchage de la sole à l’aide d’un outil. Cela peut-être rapproché par exemple, de l’élaboration de la bauge, technique de fabrication de mur en terre crue dans le nord-ouest de la France, pour laquelle le compactage réalisé au bâton au cours du séchage, permet de réduire les fissures (Lebas et al., 2007).Parmi les échantillons archéologiques observés, seuls les fragments des soles 600 et 642, présentent de nombreuses fissures subhorizontales qui parcourent toute la largeur des fragments analysés. Leur formation liée à des contraintes mécaniques (Cammas, 2003 ; Wattez, 2003) témoignent peut-être de la pose dans un état plus humide de la terre utilisée pour fabriquer ces deux soles.Technique de mise en œuvre des hourdagesLes fragments de hourdage du four 400 témoignent, quant à eux, du soin modéré apporté à leur construction. Ils apparaissent moins homogènes donc moins bien malaxés et présentent de nombreux vides de grande dimension. Cette mise en œuvre moins élaborée tient probablement au fait que les hourdages sont soumis à des contraintes moins importantes.Techniques de mise en œuvre des voûtes de foursLes caractères micromorphologiques dominants de la terre à bâtir des voûtes sont sa texture très fine et une quantité très importante de fibres végétales ajoutées. Comme pour les soles, la technique de mise en œuvre utilisée pour les voûtes témoigne d’une grande maîtrise du travail de la terre à bâtir par les Néolithiques de Dikili Tash. Une terre de texture très fine a été volontairement utilisée pour pouvoir y incorporer une quantité importante de fibres. La sélection d’horizons pédologiques argileux indique une connaissance approfondie des matières premières disponibles dans l’environnement proche. Compte tenu des observations menées sur les sols d’aujourd’hui, l’hypothèse d’une intervention additionnelle des hommes sur la texture du matériau naturel, par une étape préalable « d’épuration » des fragments grossiers, est aussi envisageable. Cette première étape a pu être effectuée par décantation des sédiments afin d’enlever la fraction grossière remplacée par un apport massif de fibres végétales. Dans la terre à bâtir de la voûte expérimentale, il n’a pas été possible d’ajouter une aussi grande quantité de fibres, en raison de la texture trop grossière du sédiment et surtout du dégraissant végétal utilisé. L’ajout de fibres dans la terre, comme celui de dégraissant minéral, est un moyen de stabiliser le matériau en constituant une armature interne omnidirectionnelle (Houben et Guillaud, 1989). En formant une sorte d’ossature, les fibres végétales empêchent la fissuration au séchage, tout en l’accélérant. L’ajout important de fibres a été d’autant plus nécessaire que cette terre des voûtes était de texture très fine et donc sujette à un fort retrait au séchage (Prévost-Dermarkar, 2003). La mauvaise répartition des fibres végétales repérées dans les deux fragments de parois du four 600, explique peut-être les nombreuses petites fissures observées dans ces fragments.L’incorporation d’une telle quantité de fibres végétales semble exprimer le souhait de la part des Néolithiques d’obtenir une terre aux propriétés particulières permettant d’une part, de faciliter la construction de ce type voûte et d’autre part, d’optimiser le fonctionnement des fours domestiques. Un ajout important de fibres dans une terre à bâtir permet, en effet, d’améliorer ses propriétés isolantes tout en l’allégeant (Lebas et al., 2007 ; Houben et Guillaud, 1989 ; Martinez, 1996). Ainsi les voûtes devaient favoriser le maintien d’une chaleur importante et constante à l’intérieur du four, tandis que le gain de légèreté était avantageux pour assurer la tenue du sommet des voûtes sans armature interne (Prévost-Dermarkar, 2003). Enfin, les fibres ont aussi l’avantage d’assurer une certaine cohésion de la matière facilitant son emploi pour le façonnage en colombins12 (Lebas et al., 2007).Une fois le mélange du sédiment et des fibres réalisé, l’étape suivante consiste au façonnage des colombins pour le montage des parois et de la voûte du four. D’après les bâtisseurs en terre crue d’aujourd’hui et nos expérimentations, pour obtenir une terre façonnable en colombins, le mélange de fibres, d’eau et de terre doit être réalisé jusqu’à l’obtention d’une composition homogène, plastique, à l’état dit de pâte ferme c’est-à-dire avec une teneur en eau de 15 à 25 % (Houben et Guillaud, 1989).Le fragment du four 614 apparaît être le matériel le mieux travaillé avec une répartition uniforme des fibres végétales dans l’ensemble de sa masse. On remarque l’organisation subparallèle des fibres en arc de cercle, sans doute due au fait que cet échantillon provient de l’angle du four. Trois fissures, relativement larges, courbes et subparallèles à l’organisation des vides de morphologie végétale, ont également été observées suggérant la pose d’un matériel en couches successives, de quelques centimètres d’épaisseur. Ces observations corroborent les observations macroscopiques faites, quant aux montages des angles des parois de four.6. Synthèse des différentes étapes de préparation et de construction des fours de Dikili TashGrâce aux expérimentations et aux analyses micromorphologiques des sédiments naturels, archéologiques et expérimentaux, nous avons pu retracer les différentes étapes de construction des fours domestiques néolithiques, tels que ceux mis au jour sur le tell de Dikili Tash. L’étape préalable consiste à rechercher et collecter les différentes matières premières (en particulier, la terre), étape apparue comme la plus longue de l’expérimentation.Figure 10 : Schéma des différentes étapes de construction d’un four domestique néolithique d’après l’étude des structures de combustion de Dikili Tash.Figure 10: The different stages of building a Neolithic domestic oven, based on the study of the Dikili Tash combustion structuresA. CocollosLes étapes suivantes, schématisées dans la figure 10, se succèdent ainsi :– étapes 1 et 2 : creusement d’une fosse puis mise en place d’un soubassement en pierres.– étape 3 : préparation de la terre à bâtir. Pour la sole : un malaxage aux pieds a été réalisé tout d’abord de la terre à sec pour l’émietter (ajout possible de dégraissant sableux dans certains cas), puis avec l’incorporation progressive de l’eau jusqu’à obtenir un matériau plastique. Dans le cas des expérimentations, ce malaxage a duré une vingtaine de minutes, mais nous pouvons supposer que les Néolithiques ont effectué cette opération sur un temps plus long, compte tenu de la qualité de la terre à bâtir utilisée. Pour la voûte : une fois, le sédiment épuré à la main, puis par décantation (?), il a probablement été séché et émietté à sec d’où la présence de nombreux agrégats arrondis, ressemblant à des grumeaux. Il y a eu, ensuite, un mélange avec des fibres végétales (de la balle de céréales vêtues, engrain ou amidonnier, préalablement décortiquées à sec dans un mortier), puis incorporation progressive d’eau tout en mélangeant aux pieds. Ce foulage a été effectué jusqu’à l’obtention d’une pâte plastique suffisamment humide pour pouvoir modeler les colombins et les faire adhérer les uns aux autres.– étapes 4 à 9 : construction du four en respectant des temps de séchage nécessaires pour obtenir une sole parfaitement compactée et lissée ainsi que pour réaliser le montage des colombins des parois et de la voûte du four. D’après les expérimentations, la construction d’un tel four s’est probablement étalée sur plusieurs jours.7. Conclusions et perspectivesLes observations faites sur les échantillons de Dikili Tash témoignent d’abord du grand soin apporté par les Hommes du Néolithique à la fabrication et à la mise en œuvre des soles et voûtes de four domestique. Ce soin s’exprime par une sélection rigoureuse et une préparation très poussée de la terre utilisée pour chacune des parties du four.Les Néolithiques de Dikili Tash avaient donc développé une connaissance fine des matériaux dont ils disposaient. Si la terre choisie pour bâtir les soles présentait une granulométrie hétérogène sablo-limoneuse qui permettait de la compacter et d’obtenir ainsi un matériau très résistant aux écarts importants de température, la terre des voûtes, de texture très fine, a probablement été corrigée par purification, favorisant ainsi une incorporation très importante de fibres végétales. Cet ajout, en augmentant la cohésion de la terre et en l’allégeant, a certainement facilité la confection de colombins et ainsi le montage sans armature interne de la voûte. Cet apport a également eu pour effet d’améliorer les propriétés isolantes du matériau. Ainsi, est confirmée l’hypothèse selon laquelle, les choix des constructeurs se portaient non seulement sur la quantité, mais aussi sur la qualité du dégraissant végétal de la terre à bâtir. Un approfondissement de l’étude de ces dégraissants végétaux est donc nécessaire, pour compléter notre compréhension des techniques de construction néolithiques.Par ailleurs, l’étude du matériel expérimental a permis une évaluation des expérimentations menées jusqu’à ce jour. Si nous avions considéré a priori, que l’on pouvait obtenir un résultat « assez satisfaisant » en recourant à des matières premières non sélectionnées soigneusement, les résultats montrent en fait que l’on ne peut fabriquer une structure de combustion avec n’importe quel matériau. Dans la perspective de nouvelles expérimentations, il faudra désormais sélectionner rigoureusement la provenance de la terre, tenir compte des modes de préparation et de mise en place du matériau terre à bâtir révélés dans le matériel archéologique par les analyses micromorphologiques.Plus généralement, chaque opération de traitement de la terre à bâtir, révélée par les analyses et les expérimentations, n’est pas compliquée en elle-même, mais, la somme de toutes ces opérations montre un degré de complexité assez élevé. À ces choix techniques correspond un investissement en temps de travail important, comme le laissent entrevoir les expérimentations. Enfin, cette chaîne opératoire complexe a été respectée pour les 12 fragments de soles de foyers ou de fours analysés, témoignant d’un savoir-faire technique partagé et ce, peut-être sur une durée non négligeable. Cette recherche met ainsi en évidence la complexité, mais également une certaine standardisation des processus de production des structures de combustion du site de Dikili Tash et cela dès le Néolithique. Cette standardisation pourrait paraître assez contradictoire avec le mode de vie domestique du début du Néolithique récent. Mais, cette contradiction n’est en fait qu’apparente, car certains domaines, dont la signification sociale et symbolique sont très fortes, peuvent être l’objet d’un très grand investissement de la part du groupe (Malamidou et al., 2006). Cela pourrait être le cas des fours domestiques, qui occupent une place centrale pour la maisonnée ; à la fois source de lumière et de chaleur, ils jouent un rôle essentiel dans la préparation des aliments et structurent de façon décisive l’espace domestique (Roodenberg, 1999). Ainsi, la construction de fours domestiques, dans le contexte d’un habitat permanent, revêtirait une importance socio-culturelle primordiale pour le groupe.Nous remercions vivement Annnabelle Cocollos pour son dessin de restitution des étapes de construction des fours, Aline Garnier pour son aide à l’identification des phytolithes contenus dans la terre à bâtir de voûtes et Pascal Darcque (UMR7041-Archéologies et Sciences de l’Antiquité CNRS) pour la coordination et la finalisation du projet PROSODIE, pour ses encouragements et pour ses relectures.