Les premières analyses des objets émaillés français et chinois (juin-juillet 2016) : procédure et objectifs scientifiques

Sous la direction de Philippe COLOMBAN, CNRS-UPMC UMR 8233 MONARIS et ZHAO Bing, CNRS UMR 8155 CRCAO

Avec la collaboration des conservateurs du Mnaag-Guimet et du musée des Arts décoratifs (B. Quette & A. Forray-Carlier), de M. Ji Luoyuan (musée du Palais de Pékin) et de deux stagiaires du laboratoire MONARIS, Lucie Arberet (Elève Ingénieur) et Y. Zhang (HORIBA Jobin-Yvon).

Les arts du feu, du métal et de la céramique, sont à la base du développement des outils et ustensiles de nombreuses civilisations. Bien que l’art céramique soit beaucoup plus ancien et indispensable au développement de la métallurgie – sans fours, sans tuyères, sans creusets, le métal ne peut être produit – l’attention portée ces dernières décennies a été focalisée, et plus particulièrement en France, sur la métallurgie.

Les travaux de Paul Benoit et son école dans les années 1970 sur la métallurgie cistercienne en Bourgogne et son irrigation de la société médiévale [1] ont permis d’aborder les chaines opératoires et l’impact sur le développement économique. Plus récemment les travaux du groupe de Vincent Serneels en Suisse relatifs à l’étude des outillages de la métallurgie et des déchets de scories [2] offre la possibilité de passer d’une description qualitative à une mesure quantitative des quantités produites et donc d’aborder une étude économique des sociétés passées avec des données nouvelles. Dernièrement les travaux de l’équipe de Philippe Dillmann [3] au CEA montrent que l’analyse fine, aux échelles microniques ou submicroniques, des résidus de laitiers présents dans les objets en fer ou en acier ouvrait une nouvelle méthode pour tracer l’origine des objets métalliques. Ces avancées dans l’étude des objets métalliques résultent en partie de l’important support institutionnel à ces travaux car les objets métalliques âgés de plusieurs siècles, voire millénaires, sont indispensables pour la compréhension et la modélisation de la corrosion à long terme des containers de déchets produits par l’industrie nucléaire.

L’étude des objets céramiques reste très centrée sur l’analyse muséologique et esthétique. Pourtant à l’origine de l’archéométrie dans le premier quart du 18e s., François de Réaumur analysait aussi bien les aciers « damassés » que les porcelaines chinoises [4]. La céramique était alors à l’avant-poste du développement de l’Industrie et de la Science. La plupart des grands chimistes du 18e et du 19e siècle furent des céramistes ou travaillèrent pour la Manufacture Royale/Impériale/Nationale de Sèvres : Macquer, Brongniart, Salvetat, Vögt, Lauth… Les véritables progrès dans l’analyse du métal ne se firent que près d’un siècle plus tard. En effet, une des raisons du développement de l’analyse des céramiques dès le début du 19e siècle venait que les échelles pertinentes pour l’analyse des microstructures des pâtes céramiques, de la dizaine de µm au millimètre, étaient beaucoup plus larges que celles requises pour l’étude des métaux, microniques à submicroniques. Les premiers microscopes optiques étaient donc suffisants pour étudier les pâtes céramiques et les niveaux d’impuretés des céramiques mesurables par les techniques chimiques de l’époque. L’analyse des microstructures des phases métalliques nécessita les nouveaux outils développés dans la deuxième moitié du 20e siècle : microscopes optiques à fort grossissement, microscope électroniques et microsonde ionique [4].

Les échelles pertinentes pour l’analyse de la partie colorée des céramiques, les émaux, matière vitreuse ou vitro-céramique, sont nanométriques et subnanométriques, c’est-à-dire encore plus petites que celles nécessaires pour l’étude des métaux et alliages. En outre la couche émaillée, dont l’épaisseur varie de quelques millimètres (Céladons) à moins d’une dizaine de micron (certains émaux de Petit Feu), constitue une toute petite partie des objets. Ainsi au début du 20e s. H.A. Eccles et B. Rackham demandaient un service complet céramique pour prélever par concassage suffisamment de « miettes » d’émail pour en faire l’analyse chimique [5]. Aussi les potiers-chimistes de la seconde moitié du 19e siècle comme Théodore Deck [6] développèrent conjointement l’analyse et la création de répliques pour comprendre les créations des anciens Maîtres et retrouver les anciennes recettes. Le développement de nouvelles techniques d’analyse non-destructives voire non-invasives et en particulier celles utilisant des instruments portables, offre les outils nécessaires à l’étude des objets émaillés dans les Musées et leurs réserves. Le coût encore élevé des instruments portables (de 20 000 à plus de 100 000€ selon les instruments) et le besoin d’utiliser plusieurs types d’instruments pour une étude efficace, font qu’un support institutionnel est nécessaire ainsi qu’une approche multidisciplinaire associant historiens de l’art, historiens des techniques et des échanges, conservateurs et spécialistes des matériaux concernés et de leur analyse.

En fait, les émaux sont un des éléments les plus sophistiqués produits par les Arts du feu. Les contraintes techniques (accord de dilatation avec le substrat, mouillabilité et viscosité à la température de cuisson – l’émail ne doit pas couler mais napper uniformément les faces verticales ou horizontale des objets – couleur et éclat) et esthétiques ont fait des objets émaillés des produits de haute technologie, caractérisés par des savoir-faire spécifiques. Plusieurs techniques permettant d’arriver à des aspects visuels semblables, l’analyse des micro- et nano-structures permet de différencier les techniques de production et dans de nombreux cas d’identifier lieux et/ou période de production communs [7]. Pendant longtemps l’étude des micro- et nanostructures, la détermination des agents colorants et chromophores nécessitaient des prélèvements (analyse invasive voire destructive principalement par microscopie électronique EDX ou fluorescence X sur de petits fragments ou tessons) et seul des Grands Instruments à faisceau de particules extrait comme l’accélérateur AGLAE du C2RMF ou les Synchrotrons permettaient une analyse efficace des objets. La rareté de ces GI et les procédures d’accès limitent ces travaux. Mais l’importante miniaturisation de nombreux dispositifs physiques et des calculateurs révolutionne depuis peu les conditions d’analyse avec le développement d’instruments portables non-invasifs comme les pistolets de fluorescence X (pXRF) et les microspectromètres Raman (pµR). Le Laboratoire LASIR, inventeur du premier microspectromètre Raman en 1975 et ses héritiers le LADIR maintenant MONARIS furent les premiers à développer la microspectrométrie Raman mobile pour l’analyse des matériaux et objets du Patrimoine. L’analyse de la matière vitreuse par spectrométrie Raman pose des problèmes particuliers, expérimentaux, de procédure et de modélisation, et le LADIR/MONARIS a développé une approche et des modélisations adaptées à l’analyse des verres et des émaux aussi bien par pXRF que par pµR (objets en verre émaillé, vitraux, émaux de terre cuite, de grès, de porcelaines, d’émaux sur métal, etc , y compris les émaux de Limoges du Moyen Age et de la Renaissance, et leurs copies du 19e siècle [8], les émaux cloisonnés chinois du 16e au 18e siècle [9] et les porcelaines dures ou tendres des Manufactures Françaises du 18e siècle [10]. Les procédures et modélisations mises au point au Laboratoire sont maintenant utilisées par de nombreuses équipes étrangères, la plupart ayant été formées au laboratoire.

Des historiens de l’art ont démontré des parallèles entre les émaux peints sur métal de Limoges et les émaux peints sur métal et sur porcelaine fabriqués en Chine au 18e siècle [11]. Ces derniers concernent à la fois la forme, le répertoire décoratif, et les palettes des couleurs (couleurs de fond et couleurs des décors). La paire de coupelles en porcelaine peinte en émaux polychromes présentée conservée au musée des arts asiatiques-Guimet en est l’un des beaux exemples (Fig.1 et 2). Trois séries d’analyses exploratoires autour de ces deux objets ont été conduites par Ph. Colomban et son équipe en juin et juillet sur site avec un dispositif de Spectrométrie Raman portable. Pendant les 3 semaines in situ, 33 objets ont été analysés respectivement dans les salles et les réserves du musée Guimet, dont 3 émaux cloisonnés sur métal (50 mesures), 21 émaux peints sur porcelaine (234 mesures), et dans les réserves du musée des arts décoratifs (9 émaux peints sur métal de Limoges (100 mesures)). La palette des couleurs a été le principal critère de sélection des objets : 9 types de couleurs de fond et de décor ont été étudiés. Les premières données sont en cours de dépouillement dans la perspective d’identifier les agents colorants utilisés et les similarités/différences de technologie afin de construire une histoire interconnectée. Un premier résultat est l’utilisation innovante des arséniates comme opacifiant de certains émaux de porcelaine. Plus précisément, par quantifications en laboratoire avec les mêmes critères de pertinence des objets chinois et français contemporains présentant des couleurs similaires, nous espérons pouvoir identifier les procédés/agents colorants importés de France/Europe en Chine aux 17e-18e siècles, et expliquer, voire dater de manière précise les transferts. L’interprétation sera poursuivie début 2017 avec des mesures par XRF portable.

 

  1. P. Benoit, Concluding remarks: The idea of landscape and the history of mining and metallurgy, Annales de Bretagne et des Pays de l’Ouest, 96, 1989, 233-236. P. Benoit, D. Cailleux, Moines et métallurgie dans la France médiévale, Picard-AEDEH, Paris, 1991.
  2. D. Konig, V. Serneels, Roman double-layered crucibles from Autun/France: a petrological and geochemical approach, J. Archaeolog. Sci. 40, 2013, 156-165. F. Cattin et al., Lead isotopes and archaeometallurgy, Archaeol & Anthropol. Sci. 1, 2009, 137-148.
  3. D. Neff et al., Raman imaging of ancient rust scales on archaeological iron artefacts for long-term atmospheric corrosion mechanisms study, J. Raman Spectrosc. 37, 2006, 1228-1237. J. Monnier et al., A corrosion study of the ferrous medieval reinforcement of the Amiens cathedral. Phase characterisation and localisation by various microprobe techniques, Corrosion Sci. 52, 2010, 695-710.
  4. R.A. Ferchault de Réaumur, Idée générale des différentes manières dont on peut faire la porcelaine et quelles sont les véritables matières de celle de la Chine, ibidem (1727). Second mémoire sur la porcelaine ou suite des principes qui doivent conduire dans la composition des porcelaines de différents genres et qui établissent les caractères des matières fondantes qu’on ne peut choisir pour tenir lieu de celle qu’on emploie à la Chine, ibidem (1729). Mémoire sur l’art de faire une nouvelle espèce de porcelaine par des moyens extrêmement simples et faciles ou de transformer le verre en porcelaine, ibidem (1739), Mémoires Académie des Sciences, Paris.
  5. Ph. Colomban, « Analyse non destructive des objets d’art par méthodes spectroscopiques portables », Techniques de l’Ingénieur, 2012, RE 217/12, p. 1-20.
  6. Th. Deck, La Faïence, Maison Quantin, Paris (1887).
  7. Id. note 5.
  8. B. Kirmizi, Ph. Colomban, M. Blanc, « On-site Analysis of Limoges enamels from 16th to 19th century », Journal Raman Spectrosc. 41[10], 2010, p.1240-1247.
  9. B. Kirmizi, Ph. Colomban, B. Quette, « On-Site Analysis of Chinese Cloisonné Enamels from 15th to 19th Century », Journal Raman Spectrosc. Vol. 41[7], 2010, p. 780-790.
  10. Id. note 5.
  11. V. Notin, « L’émail peint : De Limoges à Pékin », Bulletin de la société archéologique et historique du Limousin, t. CXL, 2012, p.85-107.

 

 

 

 

 

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Fig. 1 : Jacques Laudin, coupelle à décor de corbeille de fleurs et paysage, émail peint sur cuivre, Limoges, 1er quart du XVIIIe siècle, coll. Privée (cl. Archives du Musée des Beaux-Arts de Limoges).

 

 

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Fig. 2 : Coupelles à anse à décor de corbeilles et de bouquets de fleurs, émaux peints sur porcelaine, Chine, 1ère moitié du XVIIIe siècle, inv. G4551a et G4551b, musée national des arts asiatiques-Guimet, Paris, ancienne collection Ernest Grandidier, Photo (C) RMN-Grand Palais (musée Guimet, Paris) / Thierry Ollivier.

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Fig. 3 : Gobelet faisant partie d’un ensemble comprenant également une soucoupe, Noël II ou Nicolas II Laudin, début du XVIIIe siècle.

Gobelet : H. 7,8 cm, D. 7,9 cm, Pds. 60,8 g. Musée des Arts décoratifs, inv. 2001.34.1.1-2. Photo (C) Jean Tholance, musée des Arts décoratifs.

 

 

 

 

 

 

 

 


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