Les méthodes physico-chimiques permettent de mener à bien des enquêtes technologiques en lien étroit avec l'archéologie andine. Ce type d'étude aborde la question des matériaux anciens et de leurs mises en forme dans les chaînes opératoires de fabrication des artefacts. Parmi ces témoins matériels, hétérogènes, parfois composites et souvent altérés, se distinguent les objets en métal. Le traitement de l'or et des alliages précieux (Au-Ag, Au-Ag-Cu) par les métallurgistes andins s'observe, archéologiquement, plus de 3000 ans avant l'avènement des Incas. Néanmoins, l'apogée de la métallurgie de l'or dans les Andes centrales, qui s'explique par l'interaction du choix intentionnel des alliages et des procédés de la part des artisans, se manifeste à partir de 1000 av. J.-C., en parallèle au développement de sociétés fortement hiérarchisées.
A l'initiative de M. Fabien Ferrer-Joly, conservateur du Musée des Jacobins de la ville d'Auch, l'étude technologique d'une série d'objets métalliques de l'importante collection précolombienne du Musée gersois a été réalisée par l'équipe de l'Institut de Recherche sur les Archéomatériaux de l'Université Michel de Montaigne de Bordeaux (IRAMAT-CRP2A, UMR 5060-CNRS) composée de M. Pernot, S. Dubernet, Y. Lefrais et C. Fraresso. Parmi les objets étudiés, les résultats obtenus ont permis de mettre en lumière, outre des données technologiques sur les types d'alliages et les procédés utilisés, de nouveaux indices propres à certaines pratiques décoratives singulières. Les objets sélectionnés correspondent à trois éléments de parure en or : une perle de collier à l'effigie du mythique félin Chavin (1200-200 av. J.-C.), une pendeloque en forme de tête de hibou Mochica (150-850 ap. J.-C.) et une demi-perle de collier Lambayeque (750-1375 ap. J.-C.) représentant un visage masculin.
Examens et analyses
Les prélèvements sur les deux premiers objets étant exclus, deux techniques d'analyse non-destructives ont été employées : MEB/EDXS et Spectrométrie Raman. Le Microscope Electronique à Balayage (MEB), couplé à un système d'analyse des rayons X (EDXS) permet l'observation et l'analyse, globale et/ou locale de la composition chimique La spectrométrie Raman, qui est une technique de mesure locale, permet de caractériser la composition moléculaire d'un matériau minéral ou organique.
Résultats
Les résultats par MEB-EDXS, indiquent l'utilisation de trois classes d'alliages ternaires. La perle de collier Chavin, est composée de 65,2% Au - 32,4% Ag et 2,4% Cu (14 carats). Ce type d'alliage, dont la teneur en argent est supérieure à 25%, est intentionnel. L'artisan a volontairement mélangé un or natif avec de l'argent en quantité contrôlée pour obtenir une couleur jaune blanchâtre. La faible teneur en cuivre détectée est probablement liée au minerai d'argent d'origine, elle n'aura pas d'incidence majeure sur les propriétés mécaniques de l'alliage. La pendeloque Mochica est constituée d'un alliage à 40% Au- 52,6% Ag - 6,5% Cu et la perle Lambayeque d'un alliage similaire à 37,4% Au - 57,6% Ag - 5% Cu. Cette catégorie d'alliage (10 carats), dits tumbaga, se caractérisent par l'ajout volontaire d'argent mais aussi probablement de cuivre. Ce dernier élément (5 et 6,5%) abaissera faiblement le point de fusion de l'alliage et améliorera sensiblement la propriété de dureté. Enfin, la surface des objets présente un dépôt rougeâtre qui ne résulte pas d'un phénomène d'altération mais de l'application d'un pigment rouge brun composé d'une phase d'hydroxyde de fer (FeO) de lépidocrocite, identifié par Spectrométrie Raman et d'une phase d'oxyde fer (Fe203) d'hématite caractérisé par EDXS. Le pigment a été utilisé pour rehausser les parties creuses du décor et accentuer le caractère symbolique des objets. Ces nouveaux résultats prouvent que les orfèvres ne décoraient pas uniquement la surface des objets métalliques avec un seul type de pigment rouge; outre l'utilisation de cinabre (HgS) déjà référencée dans plusieurs travaux, des oxydes de fer comme l'hématite étaient également employés.
Aux vues de ces résultats, des critères technologiques (dureté, abaissement du point de fusion, malléabilité) sont bien sûr stratégiquement adoptés par les métallurgistes andins. Néanmoins, d'autres critères, d'ordre économique et culturel, ne doivent pas être sous-estimés dans les cultures précolombiennes. Des motivations esthétiques s'observent clairement dans le choix des alliages pour obtenir différentes gammes de couleur. La gestion de matière précieuse, telle que l'or, est également un critère d'ordre économique à ne pas négliger. Le travail des alliages permet d'utiliser moins d'or et de développer des procédés de dorure comme l'appauvrissement en cuivre de la surface des objets qui induit corrélativement l'enrichissement de la surface en or. Enfin, le poids de la tradition à une place prépondérante dans les pratiques métallurgiques andines. Il semble avoir conduit, pendant plusieurs siècles, les orfèvres à peindre la surface de certains objets en or pour répondre aux exigences sociales et symboliques de leurs sociétés respectives : cinabre ou hématite, l'essentiel était d'associer l'or avec la couleur rouge qui est fortement liée aux combats rituels et aux sacrifices.