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Indices d’exploitation minière protohistorique dans les Vosges du Sud :

les outils miniers de la mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them / Château-Lambert)
Denis Morin, Serge Delpech, Jean Sainty, Hélène Morin-Hamon, Michel Caltagirone et Mikaël Atton
p. 59-71

Résumés

Les recherches récentes menées dans les anciennes mines de cuivre moderne du massif alpin (Val Grigna) au nord du Pays de Galles (Pary’s Mountain) au Royaume-Uni, ou encore en Grèce (mine de Thoricos, dans le district du Laurion), ont apporté de nouveaux indices d’exploitations minières antérieures à l’Âge du Fer. En France, dans le massif vosgien, les recherches se sont concentrées sur la mine de cuivre de la Grande Montagne de Château-Lambert. Plusieurs outils de mineurs macrolithiques ont été découverts dans les parties les plus anciennes de la mine. Ces outils, typiques de l’Âge du Bronze, ont été conçus à partir de galets locaux en granite ou en grauwacke. Cette découverte élargit les connaissances sur les premières mines de cuivre dans cette partie du massif vosgien. Elle pose aussi de nouveaux jalons pour une approche méthodologique multiscalaire des premières exploitations métalliques en Europe (5e au 1er millénaire BC).

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Texte intégral

1Les recherches récentes menées dans le cadre d’une coopération internationale (Projet international de Coopération scientifique PICS CNRS ; MORIN, 2008) sur l’origine de l’extraction minière en Europe (étain, cuivre, galène) ont permis de décaler l’âge de certaines exploitations au Moyen Âge, voire à des époques beaucoup plus reculées (Protohistoire).

2Ces données mettent en évidence des techniques d’extraction particulièrement novatrices dès la Protohistoire ; c’est le cas des mines de Pary’s Mountain, North Wales, au Royaume-Uni (TIMBERLAKE, 1990 ; JENKINS, 1995), des mines de Thorikos, Attique, Grèce (MORIN, DELPECH, 2017), ou encore des mines du Val Grigna en Italie du Nord (MORIN, TIZZONI, 2009), en particulier dans le domaine des techniques d’abattage et des modes d’exploitation. Ce programme pluridisciplinaire a permis de préciser la chronologie de certains districts miniers et parfois de reculer les dates des premières exploitations.

3Récemment, en France, les recherches se sont concentrées dans le massif vosgien, sur la mine de la Grande Montagne (commune de Haut-du-Them/Château-Lambert). Notre étude présente la découverte d’un outillage minier inédit en roche métamorphique dans les parties les plus anciennes de ce gisement de cuivre.

1. La mine de la Grande Montagne

4La mine de la Grande Montagne est située dans les Vosges du Sud (France), en tête de la vallée de l’Ognon (fig. 1). Le site s’étend sur plus de 1,2 km sur le flanc sud-ouest de la montagne, à proximité de la limite administrative des communes de Haut-du-Them / Château-Lambert (département de Haute-Saône, région Bourgogne - Franche-Comté) et du Thillot (département des Vosges, région Grand-Est).

Fig. 1. Haut-du-Them/Château-Lambert (département de la Haute-Saône). Localisation des mines de la Grande Montagne et de la tourbière du Rossely. DAO : H. Morin-Hamon.

5Les travaux miniers s’échelonnent sur une dénivelée de 155 m, entre les affleurements de la crête (vers la cote 840) et le niveau 0, niveau du travers-banc de 445 m (travers-banc Saint-Jean, cote 685). Ils comportent un niveau intermédiaire principal : le niveau 70, relié directement au jour par un travers-banc supérieur long de 200 m (travers-banc Saint-Georges).

6Au niveau 0, qui a reconnu cinq lentilles principales, il existe une voie de base longue de 300 m qui présente de petits décrochements le long des failles ; en contrebas, dans la première lentille du quartier NW, se trouvent une descenderie de 20 m et plusieurs amorces de traçage à -7 m, dans une minéralisation de molybdène qui se rétrécit et se redresse (à cet endroit le pendage atteint 80°). Une descenderie ancienne, longue de 15 m, avec de petits dépilages contigus, se rencontre dans le quartier sud-est. Ces deux ouvrages sont les seuls existant en aval-pendage du niveau 0, direction dans laquelle la minéralisation, pauvre en cuivre, se poursuit jusqu’à une profondeur inconnue.

7La limite ouest du gisement est formée par le faisceau d’accidents de la grande faille, au-delà de laquelle le prolongement de la formation n’a pu être retrouvé, tandis que, vers l’est, les travaux sont bloqués dans une zone où le filon ne présente plus que des amas de pegmatites reliés par de minces filets.

  • 1 ADD, Archives Départementales du Doubs.

8Le volume des roches accumulées dans les haldes est estimé à près de 50 000 tonnes à 0,6 % Cu et 0,2 % Mo (0,33 % Mo S2) (ADD1 4U 24/104).Visibles au-dessus du village de Château-Lambert, elles témoignent de l’importance de l’exploitation qui a affecté le massif.

2. Minéralogie

9Le gisement est constitué par un ensemble de minéralisations pegmatitiques et quartzeuses constituant de pseudo-filons et parfois des zones diffuses à contours flous. Ces pseudo-filons sont grossièrement parallèles, orientés NW-SE avec un pendage SW variant entre 40° et 60°. L’élément principal est le filon de Château-Lambert, situé au toit, sur le flanc sud de la Tête du Midi qui surplombe le village.

10Le filon principal est encaissé dans un massif de syénodiorite, qui affleure sur plusieurs kilomètres carrés. Il est principalement formé de pegmatite variant jusqu’à la veine de quartz. Cette gangue renferme des minéraux tels que le molybdène (MoS2), la chalcopyrite (CuFeS2) et la pyrite (FeS2) (FLUCK, WEILL, 1975 ; GRANDEMANGE, 1978 ; KARPINSKY, 1931). La puissance de la formation varie de 0,30 m à 1,20 m.

11Les autres filons sont situés sur le flanc nord ; les plus importants sont le filon de la Mairelle et le filon de la Section des Mines. La puissance des pseudo-filons peut passer de quelques centimètres à un ou deux mètres, exceptionnellement quatre ou cinq mètres, voire six, avec généralement des inclusions dioritiques. Ces pseudo-filons présentent une morphologie de chapelets de petits amas allongés suivant le pendage. Les renflements constituent les parties les plus riches et certaines lentilles présentent parfois des ramifications. Au voisinage des pseudo-filons, une minéralisation annexe peut intégrer des nodules de pegmatite, en placages dans des fissures ou disséminés dans la roche encaissante. Malgré leur irrégularité, il existe par place des panneaux réguliers de puissance métrique. Ce champ filonien particulièrement dense est recoupé par un système de failles orientées ENE-WSW avec un pendage de 70° Nord, dont la plus occidentale connue, « la grande faille », constitue la limite ouest des travaux de Château-Lambert. Ces failles transversales s’accompagnent parfois de cristallisations de calcite, barytine, quartz et fluorine. La molybdénite y présente plusieurs épisodes de cristallisation.

3. Méthodologie

12Les différentes phases d’exploitations qui se sont succédé ont généré sur les crêtes des volumes considérables de stériles, de l’ordre de plusieurs milliers de tonnes. Une exploitation partielle de ces amoncellements de déblais a été entreprise au début du XXe siècle pour en extraire du molybdène (ADD 4U24/104). Ces dépôts recouvrent selon toute hypothèse les vestiges des premières périodes d’extraction.

13L’objectif des opérations menées dans le cadre de la recherche a été de contourner les investigations de surface pour atteindre les travaux les plus anciens par l’intermédiaire des réseaux souterrains encore pénétrables, autrement dit de remonter les dépilages souterrains à la recherche de traces d’exploitations plus anciennes. Les prospections souterraines ont donc été privilégiées dans la mesure où les différentes incursions réalisées dans la mine ont démontré qu’il était possible de rejoindre certaines zones parmi les plus élevées du filon, là où se situe l’origine de l’exploitation, c’est-à-dire à l’affleurement. Pour atteindre ces points extrêmes, il a été nécessaire d’équiper plusieurs voies au moyen de dispositifs spéléologiques et de remonter les dépilages à partir du niveau de base encore accessible, le travers-banc Saint-Jean de 445 m, dont l’ouverture se situe sous l’église du hameau de Château-Lambert.

14Des vestiges des premières exploitations ont été localisés dans les parties les plus proches de la surface et du sommet de la montagne (altitude + 840 m en tête de filon), soit à une altitude de 150 m au-dessus de ce niveau (fig. 2).

Fig. 2. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. A. Anciens travaux antérieurs à l’usage de la pointerolle (hauteur de la mire = 30 cm) ; B. pièce 05 in situ dans les éboulis. Photographies : D. Morin.

4. Historique de la mine

  • 2 Les nombreux textes qui nous sont parvenus concernent l’exploitation minière à l’origine de controv (...)

15D’après les sources anciennes, le gisement aurait été exploité pour l’argent et l’or dès l’Antiquité (GOBET, 1779). Des analyses effectuées en 1913 par Thiebault montrent effectivement la présence d’occurrences aurifères (THIEBAUT, 1913). Attesté au début du XIVe siècle (LAMBERT, LAVIER, 1991 ; LAVIER, LAMBERT, 1996), il s’agit du gisement de cuivre le plus important des Vosges du Sud. Les mines étaient en pleine activité sous Philippe II, roi d’Espagne, au début du XVIIe siècle. Les minerais de cuivre étaient traités dans deux fonderies, l’une située près de Saint-Maurice-sur-Moselle (Vosges), l’autre sur le territoire de la commune de Haut-du-Them. La production atteignait à cette époque 70 tonnes par an (MORIN et alii, 1994)2. La procédure consistait à évider le filon depuis le sommet à partir de l’affleurement où se situent les plus anciennes exploitations.

16À Château-Lambert, le filon, incliné à 40-60°, posait de sérieux problèmes techniques aux mineurs. À l’origine, les filons subverticaux étaient exploités à l’affleurement : les mineurs ouvraient des excavations en creusant à la verticale des puits ou pingen. Mais au fur et à mesure du creusement, l’eau, omniprésente, envahissait les galeries. Il fallut donc trouver rapidement des solutions pour évacuer les eaux d’infiltration et les eaux météoriques.

  • 3 La technique du « sitzort » était la suivante : deux mineurs travaillent au front de taille. Le pre (...)

17Deux techniques de drainage ont été mises en œuvre dans la Grande Montagne. La première était le creusement de travers-bancs d’exhaure destinés à évacuer l’eau sur le versant. Cette technique, fort coûteuse, nécessitait des investissements conséquents et des mineurs expérimentés pour anticiper le tracé de ces galeries.
L’une de ces galeries d’exhaure, taillée au feu, a fait l’objet d’une fouille archéologique au Mont-de-Vanne près de Melisey (MORIN, BOHLY, 2004) qui a mis en évidence des techniques d’abattage au sitzort3 particulièrement originales (MORIN, PY, 1984 ; PY, 1990).

18La deuxième technique utilisée était celle du pompage. Une telle opération nécessitait des infrastructures conséquentes et une source d’énergie facile à maîtriser. L’énergie hydraulique a d’abord été utilisée pour actionner des pompes destinées à remonter les eaux d’exhaure des chantiers profonds. Deux roues à augets monumentales ont été ainsi installées à l’intérieur de la mine afin d’actionner des pompes qui tiraient l’eau des galeries inférieures (ADD 1B 583, folio 209). Ces roues, d’un diamètre de 9 à 10 m, étaient elles-mêmes entraînées par l’eau de plusieurs étangs aménagés sur les crêtes. Cette énergie était véhiculée par le biais de canalisations en bois et par des gouttières taillées dans la roche (MORIN, BOHLY, 1998).
Il faudra attendre 1748 pour que le minéralogiste A. de Gensanne (GENSANNE, 1756) termine le long travers-banc d’exhaure de Saint-Jean, d’une longueur de 445 m, sous la colline qui porte l’église de Château-Lambert. Désormais, l’ensemble de la mine pouvait être mis hors d’eau sur près de 200 m de dénivelée.

19L’exploitation a cessé vers 1758. Elle reprendra au début du XXe siècle, avec l’extraction du molybdène. Les travaux d’exploitation contemporains ont eu lieu dans le quartier NW entre les niveaux 0 et + 35 m, d’une part, les anciens travaux et la zone de brouillage d’autre part ; ils ont permis de produire environ 5 400 tonnes à 0,4-0,5 % de MoS2, pour une surface dépilée de 2 000 m2. Un petit tonnage accessoire a été fourni par les travaux de recherche dans la descenderie de 20 m (en aval du niveau 0) (DURUY, 1938 ; ADD 4U 24/104).

20La production de cuivre n’est pas connue, en raison de son ancienneté. Toutefois, si l’on en juge par l’importance des travaux souterrains et des haldes, la réputation de productivité de la mine au début du XVIIe siècle et le chiffre de 70 tonnes annuelles, on peut admettre raisonnablement qu’elle aurait pu atteindre un millier de tonnes. Quant à la production récente de molybdène, en 1939 et 1942-1944, elle a été de 6 063 t à 0,37 % Mo (ou 0,6 % MoS2) (SAINFELD, 1956, 1963 ; LOUGNON, 1985 ; ADD 4U 24/104).
Au total, les travaux se sont développés sur une extension de 300 m. Le filon a été extrait du point + 685 m (niveau 0) à 840 m où il affleure sur les crêtes. Le réseau souterrain atteint un développement total actuel de 8 240 m (ANCEL, 2004).

5. Le mobilier minier de Saint-Nicolas Est

21En 2015, huit outils macrolithiques massifs en roches métamorphiques ont été découverts au cours d’une exploration dans un réseau exigu proche de la surface. La zone où ces blocs ont été découverts, gisants sur le sol, se trouve quasiment au sommet du filon, à quelques mètres de l’affleurement. Ce sont des outils sur galets en roche métamorphique dure et dense, une morphologie qui tranche nettement avec le contexte sédimentologique homogène des éboulis, constitués d’éclats ou de blocs de roches anguleux décimétriques (fig. 3) détachés lors des opérations d’abattage. Leur présence à cet endroit est manifestement intentionnelle.

Fig. 3. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur, anciens travaux. A. Percuteur en granite [2016_GMCL_01] in situ dans un contexte d’éboulis composés de débris anguleux ; B. le même (avec la flèche) accompagné des artefacts [2016_GMCL_01/02/03]. Photographies : D. Morin.

22L’ensemble se compose de six galets arrondis et de deux blocs de formes oblongues dont les caractéristiques ne permettent pas de déterminer la nature fonctionnelle.
Les indices de Cailleux (CAILLEUX, 1951) calculés pour les supports en galets (IA : Indices d’aplatissement) correspondent aux valeurs 1,0-2,0, ce qui les associent à un transport de type fluvio-glaciaire, en opposition à d’autres indices qui correspondent à un transport fluvial (2,5-3,5) ou à un matériel de type morainique (1,6-1,8). Du point de vue pétrographique, les galets sont en granite (six exemplaires), ou en grauwacke (deux exemplaires). Leurs masses s’échelonnent entre 0,580 kg et 4,040 kg.

23Trois des outils en granite sont de nature et de morphologie sensiblement similaire (fig. 4). Le premier [2016_GMCL_01] est un galet allongé de section trapézoïdale. Des traces de percussion sont visibles sur les extrémités et le pourtour de la pièce. Longueur : 182 mm, largeur : 124 mm, épaisseur : 86 mm, poids : 3,350 kg, IA : 1,06.

Fig. 4. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Percuteurs en granite : 1. Galet en granite [2016_GMCL_01] avec traces de percussion ; 2. bloc de granite [2016_GMCL_02] avec traces de percussion ; 3. bloc de granite roulé [2016_GMCL_03] avec traces d’écrasement. Dessin : J. Sainty.

24Le second [2016_GMCL_02] est un bloc de granite roulé de section trapézoïdale. La partie distale possède un biseau obtenu à partir de plusieurs enlèvements bifaciaux. Il présente également des traces de percussion. Longueur : 145 mm, largeur : 114 mm, épaisseur : 61 mm, poids : 1,600 kg, IA : 1,19.
Le troisième [2016_GMCL_03] est un bloc roulé, avec un biseau distal naturel et une base arrondie et épaisse. Il présente des traces d'écrasement sur le périmètre de la pièce. Longueur : 140 mm, largeur : 115 mm, épaisseur : 71 mm, poids : 1.660 kg, IA : 1,0.

25Deux blocs sont en grauwacke (fig. 5) :
- des traces d’écrasement sont présentes sur les parties saillantes et arrondies de ce bloc massif roulé [2016_GMCL_04]. Longueur : 192 mm, largeur : 117 mm, épaisseur : 103 mm, poids : 4,040 kg, IA : 0,93 ;

Fig. 5. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. 4-5. Artefacts macrolithiques en grauwacke [2016_GMCL_04] et [2016_GMCL_05]. Dessin : J. Sainty.

26- [2016_GMCL_05] est un bloc de section triangulaire, allongé, irrégulier et laminé. Ce bloc présente des traces de percussion et d’écrasement ainsi qu’une plage polie avec de fines incisions. Longueur : 178 mm, largeur : 130 mm, épaisseur : 90 mm, poids : 2,600 kg, IA : 0,99.

27Trois autres objets sont de morphologies diverses :
- [2016_GMCL_06] est un galet allongé de section trapézoïdale avec traces de percussion (fig. 6). Longueur : 145 mm, largeur : 53 mm, épaisseur : 46 mm, poids : 0,580 kg, IA : 1,58.

Fig. 6. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. 6. Pic en granite [2016_GMCL_06]. Dessin : J. Sainty.

28- [2016_GMCL_07] est un bloc allongé de section prismatique. Des enlèvements et des marques de percussion sont visibles sur la partie distale. Longueur : 148 mm, largeur : 83 mm, épaisseur : 66 mm, poids : 1,170 kg, IA : 1,12 (fig. 7) ;
- [2016_GMCL_08] est un galet granitique massif de section trapézoïdale, aux angles arrondis. Des traces de percussion (enlèvements bifaciaux) sont présentes sur la partie distale. Longueur : 115 mm, largeur : 85 mm, épaisseur : 73 mm, poids : 0,926 kg, IA : 0,79.

Fig. 7. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Percuteurs en granite : 4. Bloc [2016_GMCL_07] avec enlèvements bifaciaux et traces de percussion ; 5. galet en granite [2016_GMCL_08] et traces de percussion (enlèvements bifaciaux). Dessin : J. Sainty.

6. Traces et fonctionnalité des objets : un contexte minier antérieur à l’utilisation d’un outillage d’abattage métallique

29Les premiers mineurs de la Grande Montagne ont sélectionné des roches métamorphiques résistantes et de composition isotrope. De tels supports se rapprochent, du point de vue morphologique ou métrique, des outils sollicités. Une solide résistance mécanique, une structure exempte de fissures après avoir été soumise à un processus de roulement, caractérisent les principaux facteurs lithologiques (Risch, 1995, p. 333 et suivantes). Les propriétés physiques de ces outils, manifestement utilisés pour l’abattage par percussion directe, sont étroitement liées à leur masse et à leurs proportions métriques (fig. 8). Les blocs ont été choisis en raison d’une morphologie offrant une préhension optimale.

Fig. 8. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Rapports Longueur/Poids et Longueur/Épaisseur des outils en pierre. DAO : H. Morin-Hamon.

30Du point de vue macroscopique et mésoscopique, des traces abrasives sont visibles sur un des galets (2016_GMCL_05). Le polissage est accompagné de stries d’abrasement (fig. 9). Ces blocs roulés ont donc été choisis initialement pour leurs caractéristiques spécifiques. Ils ne présentent aucune trace prouvant l’existence d’un emmanchement ; des traces de façonnage y sont parfois associées.

Fig. 9. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Bloc en grauwacke roulé [2016_GMCL_04/05] avec surface de polissage et stries d’abrasion (détails). Photographie : H. Morin-Hamon.

31Sur la plupart d’entre eux, des traces de percussion ou de bouchardage sont visibles. Ces galets ont donc été utilisés de manière manuelle par percussion ou martelage sur paroi (WAELKENS, 1990 ; MORIN, à paraître). Dans les galeries où ces blocs ont été découverts, le contexte rocheux offre une texture particulièrement friable, ce qui permettait une fracturation et un détachement relativement facile par percussion directe, si l’on compare avec d’autres secteurs de la mine où la roche est nettement plus compacte. Á cet endroit en effet, les parois des galeries ne présentent aucune trace de pointerolle, à l’exception de quelques zones où les mineurs modernes ont élargi le passage. Les galeries sillonnent à la fois le filon ou sa gangue, ce qui contraste avec les dépilages modernes où une partie de l’encaissant était systématiquement abattu pour faciliter la circulation des hommes et des matériaux.
La plupart des surfaces actives intervenant dans l’utilisation de ces galets comme percuteurs sont situées aux extrémités (fig. 10). Il s’agit d’une caractéristique commune aux outils 1, 2, 3, 6, 7 et 8 de l’ensemble étudié. Les outils 4 et 5 ont manifestement été utilisés pour des fonctions de polissage.

Fig. 10. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Maillage au scanner 3D : extrémité distale du percuteur [2016_GMCL_01] avec traces de percussion. DAO : M. Caltagirone.

32Les outils ont été trouvés en position secondaire – autrement dit, ils ont été déplacés de leur lieu de dépôt initial – au-dessus du quartier Saint-Nicolas Supérieur, au niveau + 147 m (fig. 11). Ce quartier se développe sous les affleurements de Saint-Nicolas Est (niveau + 161 m) jusqu’au niveau + 90 m. Il suit une lentille minéralisée inclinée vers l’ouest, large d’une trentaine de mètres.

Fig. 11. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Coupe à travers le Quartier Saint-Nicolas Supérieur - zone d’exploitation proche de la surface (B. Ancel, 1984). L’emplacement des découvertes est situé au sommet du réseau à proximité de la surface entre les niveaux + 145 m - + 155 m (souligné en ovale).

33Á ce niveau, les travaux sommitaux (fig. 11, point [89]) sont obstrués par des éboulements à 10 m environ de la surface (fig. 12) ; au nord-ouest, ils sont creusés sur une branche du mur inclinée à 30°. Il s’agit de galeries et plans inclinés étroits, de section circulaire ou subcirculaire, en partie remblayées. Ces galeries relictuelles correspondent au dépilage strict du volume minéralisé. Elles sont particulièrement exigües et d’un gabarit moyen de 30 à 50 cm. Elles correspondent à des travaux miniers antérieurs aux exploitations modernes travaillées à la pointerolle.

Fig. 12. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur, coupe développée. Détail de la zone d’exploitation proche de la surface où ont été trouvés les outils en pierre. Topographie et dessin : S. Delpech.

34Les traces d’outils d’abattage métalliques y sont inexistantes ; l’abattage a été réalisé par percussion directe lancée (PICKIN, 1990 ; WAELKENS, 1990 ; TIMBERLAKE, 2013 ; MORIN, à paraître) (fig. 13).

Fig. 13. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Plan de détail de la zone d’exploitation proche de la surface et localisation des artefacts (en jaune). Topographie souterraine - report topographique : S. Delpech.

35À la base de ces travaux, deux larges recoupes communiquent avec la branche principale du toit (fig. 11, point [90]). Du côté sud s’ouvre une salle éboulée et en partie muraillée sous l’un des accès à la surface.

  • 4 C-14 dating Poznań Radiocarbon Laboratory
    CHLB-2015-4 Poz-74935 255 ± 30 BP
    CHLB-2015-6 Poz-74936 (...)

36Certains de ces outils en pierre ont été découverts dans un muraillement de la galerie des pompes de Saint-Nicolas Supérieur. De toute évidence, leur emplacement est lié aux différentes reprises qui ont affecté cette partie de la mine, notamment au cours du XVIIe siècle, comme l’atteste une datation au 14C réalisée sur les fragments de bois qui jonchent le sol des galeries4.

37Sous la cote + 144, les travaux modernes s’étendent sur la branche principale du filon, inclinée à 20°, au toit de la précédente. Un chantier se développe sur 25 m de largeur, ouvert à l’origine à la pointerolle et repris ultérieurement à la poudre (XVIIe s.). Il est remblayé en son centre. Le bord sud-est (fig. 11, point [91]) s’enfonce en plan incliné. Il est envahi par des éboulis provenant de la salle supérieure. Cet espace large de 5 à 6 m constituait la voie de circulation principale de ce dépilage.

7. Attribution chronologique - Discussion

38Des recherches récentes, réalisées à partir de l’exploration souterraine des mines de cuivre modernes, notamment au Royaume-Uni et dans les Alpes, ont permis de découvrir les traces d’exploitations antiques et préhistoriques ; c’est le cas dans les mines de Parys Mountain (Mynydd Parys) à Anglesey, au nord du Pays de Galles (JENKINS, 1995 ; JENKINS, à paraître), à Saint-Véran (BARGE, 2016) ou encore dans les mines du Laurion en Grèce (MORIN, à paraître). Ces découvertes réactualisent d’un point de vue méthodologique les enjeux d’une prospection archéologique privilégiant l’exploration et l’étude des réseaux souterrains encore accessibles des mines modernes et contemporaines. À chaque fois, l’exploration des réseaux souterrains aura permis de redécouvrir les traces d’exploitations anciennes.

  • 5 Coordonnées de la tourbière du Grand Rossely : 06° 48'01" E - 47° 49'01" N, altitude 920 m.

39D’autres indices d’activité métallurgique protohistorique ont été également mis en évidence à partir de forages dans une tourbière proche. Une séquence de tourbe a été échantillonnée à proximité des principaux districts miniers des Vosges méridionales. Des compositions isotopiques du plomb et des excès de flux de plomb ont été calculés pour chacune de ces séquences radiocarbones. Les dépôts de la tourbière de Rossely5, localisés à 5 km à vol d’oiseau de la mine de la Grande Montagne, ont révélé ainsi une anomalie discrète, mais évidente, datée du Bronze ancien/début du Bronze moyen (FOREL et alii, 2010). De 2 000 à 1 500 BC, des anomalies géochimiques significatives avec des flux de Pb excédentaires atteignant 0,2 mg m -2 y -1 sont notées dans cette séquence du Rossely. Cette variation pourrait être attribuée à une exploitation minière locale. Selon les auteurs, ce scénario est compatible avec les compositions isotopiques du plomb d’un groupe de galène extrait des gisements de minerai proches, qui présentent des rapports 206Pb / 207Pb ~ 1,15-1,16. Dans les galeries de la mine de la Grande Montagne, la présence de galène est attestée à différents endroits dans la composition minéralogique des roches. Cette hypothèse pourrait confirmer la présence d’exploitations à l’Âge du Bronze (FOREL et alii, 2010) dans le secteur des mines du Mont-de-Vannes, de Plancher-les-Mines et du district Auxelles / Giromagny / Lepuix-Gy.

  • 6 Prospections de surface en cours réalisées par les membres de l’équipe ERMINA. Publication en cours

40Dans le nord du massif vosgien, des prospections récentes tendent à prouver l’existence d’exploitations minières protohistoriques. La mise au jour, au cours de travaux forestiers, de fragments de céramiques datés de la fin de l’Âge du Bronze et du début de l’Âge du Fer (Hallstatt C) dans la région du Warndt lorrain, au niveau des haldes des mines de cuivre de la Grande et de la Petite Saule à Falck (Moselle), réactualise cette problématique6.

41Dans les Vosges du Sud, la découverte de percuteurs en roches métamorphiques à l’intérieur des travaux les plus anciens de la mine de la Grande Montagne à Château-Lambert constitue la preuve d’une exploitation antérieure à l’usage de la pointerolle, qui s’est généralisée aux époques médiévales et modernes. Pour autant, nous ne disposons pas encore de données chronologiques sur la zone étudiée ; le mobilier qui a été récolté dans les éboulis n’a pu bénéficier d’un diagnostic approprié au regard des bouleversements et des remaniements qui ont affecté les lieux à l’époque moderne. Outre les arguments tracéologiques et morphologiques, le contexte dans lequel cet ensemble a été recueilli permet de confirmer l’utilisation de ces outils dans les processus d’extraction du minerai de cuivre (fig. 14) par percussion directe (BREGLIA et alii, 2016 ; WAELKENS, 1990).

Fig. 14. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Vestiges d’anciens travaux : zone de dépilage avec piliers résiduels. Photographie : D. Morin.

Conclusion

42L’exploitation minière est un processus destructif irréversible. Pour autant, le milieu souterrain est un conservatoire où sont intimement préservées les traces de l’activité minière : traces d’outils liées à l’abattage, traces de suie liées à l’éclairage, traces relatives au cheminement des mineurs et de leurs fardeaux au sol des galeries ou encore traces de vie quotidienne. Ces traces couvrent les parois dans un espace tridimensionnel, au sol, sur les parois comme au toit des ouvrages (MORIN et alii, 2013). Marques d’outils, indices de procédés spécifiques ou empreintes fugaces abandonnées sur le sol, ces traces imprimées dans la roche ou les stériles abattus, parfois figées par des néoformations, renferment une somme d’informations relatives aux techniques d’abattage, à la gestuelle ou à la progression des mineurs. Selon l’angle d’observation ou l’intensité de l’éclairage, ces traces sont visibles à l’œil nu. Il en est d’autres, plus ténues, dont la pertinence demande une certaine acuité.

43Les déchets de taille qui jonchent le sol des galeries sont eux-mêmes porteurs d’informations souvent inédites sur les techniques d’abattage utilisées. L’identification de ces traces, leur analyse, l’élaboration d’hypothèses et la recherche d’indices et de preuves, sont ici au cœur de l’investigation archéologique. Nombre d’entre elles ont été pour partie effacées, détruites par les travaux récents ; c’est le cas lorsque les exploitations modernes à la poudre ont élargi les galeries et foudroyé certaines zones excavées. Pourtant les vestiges d’exploitations anciennes restent encore nombreux et identifiables (MORIN, à paraître).

44Avant l’utilisation généralisée de l’explosif, d’autres techniques d’abattage se sont développées dans le contexte géologique de roches dures :
- abattage au rocher avec un percuteur en roche (percussion lancée) ;
- abattage au pic et au coin en utilisant le bois dur ou un andouiller à partir des joints de faiblesse de la roche (percussion posée ; levier de force) ;
- abattage au feu.
Chaque procédé a laissé ses empreintes, sa signature ; selon les types de percussions utilisées : percussion lancée et percussion posée, le paysage souterrain en sera plus ou moins modifié.

45Il existe aujourd’hui, en Europe occidentale, des mines de minerais cuivreux plus ou moins bien conservées pour les périodes préhistoriques. Datés du 5e au 1er millénaire BC, la plupart de ces gîtes ont fait l’objet de recherches ou d’exploitations systématiques ultérieures, ce qui a conduit à recouvrir ou à détruire les vestiges antérieurs. Pour autant, une exploration minutieuse des réseaux souterrains historiques permet de retrouver des indices et des traces suffisamment probants pour confirmer leur ancienneté protohistorique.

46La nécessité de croiser les sources d’informations, comme l’enregistrement des traces de paléo-pollution dans la tourbière de Rossely, permet de fournir des indices forts et calés dans le temps ; ces indices n’interdisent néanmoins pas de penser que d’autres phases d’exploitation, antérieures ou postérieures, aient pu exister. Ces découvertes permettent d’affirmer que l’exploitation de certaines mines de cuivre pendant la Protohistoire est une réalité démontrable. Les mineurs de l’Âge du Bronze connaissaient parfaitement les principaux gisements de cuivre, qu’ils ont commencé à exploiter à ciel ouvert à l’affleurement, puis en souterrain (MORIN, TIZZONI, 2009) y compris dans des zones montagneuses souvent difficiles d’accès.

47La découverte de ces outils apporte de nouvelles connaissances sur les premières exploitations minières métalliques dans le Nord-Est de la France durant la Protohistoire. Elle pose aussi de nouveaux jalons pour une approche méthodologique multiscalaire des premières exploitations métalliques en Europe (5e au 1er millénaire BC).

48Remerciements
Les recherches ont bénéficié du soutien du Service régional de l’Archéologie/Direction régionale des Affaires culturelles de Bourgogne - Franche-Comté au titre du programme national P.25. Elles ont été menées dans le cadre d’un programme de recherche intitulé Ressources minérales et territoires de la Préhistoire au Moyen Âge (EA 1132) avec l’appui de l’Université de Lorraine et de la Métropole du Grand Nancy.
Nous remercions les membres de l’Équipe interdisciplinaire d’Études et de Recherches archéologiques sur les Mines anciennes et le patrimoine industriel (ERMINA), en particulier Jacques Klosset, Catherine Lavier, Monique Bôle et Michel Cottet.

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Bibliographie

Sources/Archives départementales du Doubs

(ADD) 1B 583 folio 209 : « Visite de la montagne de Château-Lambert ensemble des engins, ouvrages, bâtiments et autres parties servans a la direction de mines selon qu’elle estoit au mois de mars 1648 ».

(ADD) 4U 24/104 : DURUY M., 1938, Demande en permis d’exploitation des mines de molybdène et métaux connexes dans la région du Thillot – Château-Lambert. Société des mines de Faucogney et M. Galmiche pétitionnaires. Rapport de l’Ingénieur en chef des Mines (inédit). Nancy, 21 p.

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Notes

1 ADD, Archives Départementales du Doubs.

2 Les nombreux textes qui nous sont parvenus concernent l’exploitation minière à l’origine de controverse avec les ducs de Lorraine, qui prétendaient que les mines étaient en partie sur leurs terres, ce qui était partiellement exact puisque les veines s’étendaient jusqu’au Thillot. Dans ce contexte, les enchères et la nécessité de sécuriser les concessions ont conduit Philippe II à permettre aux mineurs de s’y installer avec de nombreux privilèges. Ces conditions avantageuses et la prospérité de la mine ont attiré de nombreux travailleurs de la vallée de Giromagny, de l’Allemagne et du Tyrol. Les filons ont été exploités pour le cuivre jusqu’à la fin du XVIIe siècle.

3 La technique du « sitzort » était la suivante : deux mineurs travaillent au front de taille. Le premier est assis et creuse à la pointerolle une petite galerie d’un mètre de hauteur environ en pratiquant une série de gradins ; le deuxième est situé à une vingtaine de mètres en arrière ; il élargit la galerie à la sole, sur les parois et au toit et lui confère ainsi son profil définitif « ogival-tronqué », un profil caractéristique de ce type de galerie au xvie siècle. La dureté de l’encaissant contraint les mineurs à utiliser la technique du feu pour fragiliser la roche. L’observation des traces présentes sur les parois a permis de restituer la présence d’un faux plafond en bois destiné à provoquer un retour d’air et par conséquent à évacuer les fumées.

4 C-14 dating Poznań Radiocarbon Laboratory
CHLB-2015-4 Poz-74935 255 ± 30 BP
CHLB-2015-6 Poz-74936 305 ± 30 BP

5 Coordonnées de la tourbière du Grand Rossely : 06° 48'01" E - 47° 49'01" N, altitude 920 m.

6 Prospections de surface en cours réalisées par les membres de l’équipe ERMINA. Publication en cours.

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Table des illustrations

Légende Fig. 1. Haut-du-Them/Château-Lambert (département de la Haute-Saône). Localisation des mines de la Grande Montagne et de la tourbière du Rossely. DAO : H. Morin-Hamon.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 98k
Légende Fig. 2. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. A. Anciens travaux antérieurs à l’usage de la pointerolle (hauteur de la mire = 30 cm) ; B. pièce 05 in situ dans les éboulis. Photographies : D. Morin.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 6,2M
Légende Fig. 3. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur, anciens travaux. A. Percuteur en granite [2016_GMCL_01] in situ dans un contexte d’éboulis composés de débris anguleux ; B. le même (avec la flèche) accompagné des artefacts [2016_GMCL_01/02/03]. Photographies : D. Morin.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 2,4M
Légende Fig. 4. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Percuteurs en granite : 1. Galet en granite [2016_GMCL_01] avec traces de percussion ; 2. bloc de granite [2016_GMCL_02] avec traces de percussion ; 3. bloc de granite roulé [2016_GMCL_03] avec traces d’écrasement. Dessin : J. Sainty.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 122k
Légende Fig. 5. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. 4-5. Artefacts macrolithiques en grauwacke [2016_GMCL_04] et [2016_GMCL_05]. Dessin : J. Sainty.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 138k
Légende Fig. 6. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. 6. Pic en granite [2016_GMCL_06]. Dessin : J. Sainty.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 111k
Légende Fig. 7. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Percuteurs en granite : 4. Bloc [2016_GMCL_07] avec enlèvements bifaciaux et traces de percussion ; 5. galet en granite [2016_GMCL_08] et traces de percussion (enlèvements bifaciaux). Dessin : J. Sainty.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 161k
Légende Fig. 8. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Rapports Longueur/Poids et Longueur/Épaisseur des outils en pierre. DAO : H. Morin-Hamon.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 113k
Légende Fig. 9. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Bloc en grauwacke roulé [2016_GMCL_04/05] avec surface de polissage et stries d’abrasion (détails). Photographie : H. Morin-Hamon.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 1,2M
Légende Fig. 10. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Maillage au scanner 3D : extrémité distale du percuteur [2016_GMCL_01] avec traces de percussion. DAO : M. Caltagirone.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 110k
Légende Fig. 11. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne. Coupe à travers le Quartier Saint-Nicolas Supérieur - zone d’exploitation proche de la surface (B. Ancel, 1984). L’emplacement des découvertes est situé au sommet du réseau à proximité de la surface entre les niveaux + 145 m - + 155 m (souligné en ovale).
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 213k
Légende Fig. 12. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur, coupe développée. Détail de la zone d’exploitation proche de la surface où ont été trouvés les outils en pierre. Topographie et dessin : S. Delpech.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 127k
Légende Fig. 13. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Plan de détail de la zone d’exploitation proche de la surface et localisation des artefacts (en jaune). Topographie souterraine - report topographique : S. Delpech.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 360k
Légende Fig. 14. Haut-du-Them/Château-Lambert. Mine de la Grande Montagne, quartier Saint-Nicolas Supérieur. Vestiges d’anciens travaux : zone de dépilage avec piliers résiduels. Photographie : D. Morin.
URL http://journals.openedition.org/rae/docannexe/image/12186/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 362k
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Pour citer cet article

Référence papier

Denis Morin, Serge Delpech, Jean Sainty, Hélène Morin-Hamon, Michel Caltagirone et Mikaël Atton, « Indices d’exploitation minière protohistorique dans les Vosges du Sud : », Revue archéologique de l’Est, Tome 68 | 2019, 59-71.

Référence électronique

Denis Morin, Serge Delpech, Jean Sainty, Hélène Morin-Hamon, Michel Caltagirone et Mikaël Atton, « Indices d’exploitation minière protohistorique dans les Vosges du Sud : », Revue archéologique de l’Est [En ligne], Tome 68 | 2019, mis en ligne le 11 décembre 2020, consulté le 09 mars 2021. URL : http://journals.openedition.org/rae/12186

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Auteurs

Denis Morin

EA 1132, Université de Lorraine. denis.morin@univ-lorraine.fr

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Serge Delpech

ERMINA, Équipe Interdisciplinaire d’Études et de Recherches archéologiques sur les Mines Anciennes et le Patrimoine Industriel. serge.delpech@sfr.fr

Jean Sainty

Centre de Recherche en Archéologie expérimentale de l’Est. ERMINA. saintyjean@gmail.com

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Hélène Morin-Hamon

UMR CNRS 5608 – TRACES. whithleen@hotmail.fr

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Michel Caltagirone

EA 1132, Université de Lorraine. michel.caltagirone@univ-lorraine.fr

Mikaël Atton

ERMINA, Équipe Interdisciplinaire d’Études et de Recherches archéologiques sur les Mines Anciennes et le Patrimoine Industriel. attonmikael@gmail.com

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