The roots of glazing techniques : copper metallurgy ?

This paper reports on finds of greenish, partially bluish and red glazed furnace fragments from 3rd millennium ВС copper smelting sites at Feinan and at Timna, Wadi Arabah which, due to their geographic location, could have been of significance for the production of glazes in Egypt (" Egyptian faience" '). The weathered glazes consist of Ca-Al- siliceous glass originally high in alkalis, the latter extracted by leaching over the millennia. The presently observed green color is due to minor concentrations of divalent copper; the color is considered to have been blue originally, with changes to green due to weathering processes. Glaze formation is the result of furnace-constructions using locally available calcareous sandstone, which during smelting reacted with potassium and additional calcium from charcoal ash and with copper from the ore. Comparable glazes have not yet been observed elsewhere at prehistoric smelting sites, probably due to inadequate composed raw materials. Experimental work was carried out to replicate the formation of glazes during copper smelting in order to prove technological relationships to glaze-manufacturing processes. The experimental results confirmed the archaeological evidence. Decisive points in common between glaze formation in copper smelting furnaces and " Egyptian faience" are a quartz-rich matrix and its chemical reaction with copper and alkali-salts at high temperatures. Major differences are high potassium concentrations in our samples while sodium was found to be a major constituent in "Egyptian faience ". Chronological problems are not yet sufficiently solved, since the earliest glazed beads predate the archaeometallurgical evidence discussed in this paper.Cet article présente une étude de fragments glaçurés de four, verdâtres, parfois bleuâtres ou rouges provenant des sites de Feinan et de Timna, dans le Wadi Araba, où l'on fondait le cuivre au 3e millénaire av. J.-C. En raison de leur situation géographique, ces sites peuvent avoir eu leur importance pour la production des glaçurés en Egypte («faïence égyptienne »). Les glaçurés ternies sont du verre Ca-Al-Silicieux, à l'origine riche en alkalis mais lessivés au cours des millénaires. La couleur verte actuelle est due à de faibles concentrations de cuivre divalent. La teinte devait être bleue à l'origine, virant au vert avec le temps. La formation de glaçure est le résultat de l'utilisation de grès calcaire local dans la construction des fours. Pendant la fonte celui-ci a réagi avec le potassium et le calcium provenant des cendres de charbon de bois ainsi qu 'avec le minerai de cuivre. Des glaçurés semblables n 'ont pas encore été observées ailleurs sur des fonderies préhistoriques, probablement en raison de la composition défectueuse des minerais. Des expériences de replication de formation de glaçure pendant la réduction du cuivre ont été effectuées afin de tester les procédés techniques mis en œuvre dans le glaçurage. Les résultats expérimentaux ont confirmé l'évidence archéologique. Des points essentiels communs à la formation de glaçure dans les fours servant à la fonte du cuivre et à la «faience égyptienne » sont une matière première riche en quartz et sa réaction chimique avec le cuivre, et les sels alcalins à haute température. Des différences importantes consistent en de fortes concentrations de potassium dans nos échantillons, alors que le sodium est un constituant majeur de la «faïence égyptienne ». Il reste à résoudre certains problèmes de chronologie, étant donné que les premières perles glaçurées précèdent l'évidence archéométallurgique discutée dans cet article.Hauptmann Andreas, Busz Ralf, Klein Sabine, Vettel Astrid, Werthmann Rainer. The roots of glazing techniques : copper metallurgy ?. In: Paléorient, 2000, vol. 26, n°2. La pyrotechnologie à ses débuts. Evolution des premières industries faisant usage du feu. pp. 113-129