Microanalyse des pierres, verre et pigments

Analyse microscopique des objets en pierre, verre et des pigments

CIRAM réalise la microanalyse des pierres, verres et pigments anciens afin d’identifier leur composition, leur origine et leur processus de fabrication.

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vitraux

La microanalyse au service de l’authentification des matériaux inorganiques

La microanalyse désigne l’étude à très petite échelle des matériaux comme la pierre, le verre ou les pigments minéraux. Elle permet d’identifier leur composition élémentaire, leur structure cristalline et leurs éventuelles altérations superficielles ou internes.

Utilisée en archéologie, en histoire de l’art et dans l’industrie, cette méthode de caractérisation constitue une étape essentielle pour :

  • Authentifier une œuvre ou un fragment (sculpture, vitrail, tableau),
  • Identifier les matériaux utilisés (type de pierre, verre sodocalcique, pigments naturels ou synthétiques),
  • Déceler les ajouts modernes ou les restaurations,
  • Déterminer l’origine géographique ou le procédé de fabrication.

Nos équipes utilisent une combinaison de techniques analytiques sophistiquées pour fournir des résultats fiables et documentés.

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Les technologies utilisés pour la microanalyse

Chez CIRAM, la microanalyse repose sur un protocole rigoureux, souvent initié par un prélèvement microscopique de l’œuvre analysée. Ce prélèvement est ensuite préparé et soumis à différents examens analytiques selon les besoins du projet.

Dans 3 cas sur 4, la seule utilisation du MEB-EDX (microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse élémentaire par rayons X) suffit à obtenir des résultats fiables et exploitables. Cette technique offre à la fois une visualisation fine de la surface et une analyse chimique précise des éléments présents, même à l’état de trace.

Lorsque nécessaire, elle peut être complétée par d’autres méthodes comme :

  • ICP-MS : pour l’analyse quantitative de la composition élémentaire (éléments majeurs, mineurs et traces),
  • XRD : pour identifier les phases cristallines (minéraux, verres…),
  • Spectroscopie Raman : pour la caractérisation non destructive de pigments ou composés spécifiques.

Cette approche croisée permet d’obtenir une lecture complète des matériaux étudiés, en croisant les données chimiques, minéralogiques et morphologiques – essentielle pour distinguer un matériau ancien d’une fabrication moderne ou d’une restauration mal documentée.

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Pierres, verres, pigments :
une méthodologie adaptée à chaque matériau

01 - Microanalyse des sculptures en pierre

L’étude des sculptures en pierre vise à identifier la nature exacte de la roche (calcaire, marbre, grès, etc.), son origine géographique potentielle, ainsi que d’éventuelles interventions récentes.

Grâce à la MEB-EDX et à la diffraction des rayons X, il est possible de :

  • Identifier les minéraux constitutifs,
  • Détecter des consolidants ou produits de restauration,
  • Comparer la pierre avec des bases de données géologiques.

Cette méthode est particulièrement utile pour confirmer l’authenticité d’une sculpture et retracer son histoire matérielle.

02 - Microanalyse du verre, des émaux et vitraux

Le verre ancien – qu’il provienne de vitraux, d’objets rituels ou de vaisselle archéologique – est un matériau composite, dont la composition révèle la période et la technique de fabrication. CIRAM analyse des objets en verre soufflé, moulé, ou peint, afin de :

  • Identifier le type de verre (sodocalcique, potassique, plombé),
  • Déceler la présence d’oxydes métalliques colorants ou opacifiants,
  • Déterminer s’il s’agit d’un verre ancien ou moderne.

L’analyse est ici cruciale pour distinguer un vitrail médiéval original d’une reproduction du XIXe siècle, par exemple.

03 - Microanalyse des pigments d’un tableau ou d’une fresque

Les pigments sont au cœur de l’analyse des œuvres peintes, fresques murales, manuscrits enluminés ou objets polychromes.

La microanalyse permet de caractériser à la fois la composition des pigments (naturels ou synthétiques), leurs liants, et les éventuels mélanges effectués par l’artiste. Grâce à des techniques comme la spectroscopie Raman, l’IRTF ou le MEB-EDX, CIRAM identifie les éléments majeurs et traces qui composent un pigment : cuivre, mercure, fer, plomb, arsenic, etc.

Cette analyse permet de :

  • Dater approximativement une œuvre,
  • Déceler des restaurations ou repeints modernes,
  • Distinguer un pigment authentique d’un pigment industriel apparu postérieurement.

CIRAM, expert en microanalyse pour l’art, l’archéologie et l’industrie

CIRAM est aujourd’hui reconnu comme un expert dans le domaine de la microanalyse, offrant une expertise scientifique de haut niveau pour l’analyse et la caractérisation des pierres, verres et pigments anciens. Fort de plus de 20 ans d’expérience, notre laboratoire est un partenaire privilégié pour les archéologues, les professionnels du marché de l’art et de l’industrie.

Nous nous distinguons par notre approche multidisciplinaire, alliant des compétences techniques de pointe (telles que l’analyse des matériaux organiques, la métallographie), des équipements de dernière génération et une équipe de chercheurs spécialisés, dont des docteurs en sciences appliquées, qui assurent la précision et la fiabilité de nos analyses.

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Vous vous posez peut-être ces questions ?

Quels types d’objets peuvent faire l’objet d’une microanalyse ?

Tout artefact contenant des matériaux inorganiques (verre, pierre, pigment) : statues, bijoux, mosaïques, objets peints, fragments architecturaux…

La microanalyse est-elle destructive ?

Non, dans la plupart des cas nous privilégions des techniques non destructives. Si un prélèvement est nécessaire, il est minime et réalisé avec précaution.

Peut-on déterminer la provenance d’un verre ancien grâce à la microanalyse ?

Oui, la composition chimique du verre peut être comparée à des bases de données de productions régionales et chronologiques.

Comment détecter un faux pigment ancien ?

Par l’identification de pigments synthétiques modernes ou incohérents avec l’époque supposée.

Quel est le coût d’une microanalyse ?

Le tarif dépend du type d’objet, des matériaux concernés et des techniques requises. Contactez-nous pour un devis personnalisé.

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