Lead isotopes in cassiterite and tin metal : further data and experimental results applied to the provenance of tin in antiquity.

Assigning provenance to tin metal used in antiquity is a prime objective in studies of archaeometallurgy and commodity trading from the Bronze Age to recent history. Conventional lead isotope provenance is comparative and rests upon tight isotopic compositions being defined for ore deposits with which the composition of an artefact, assumed to be isotopically homogeneous, may be compared. Examples of tin ingots in which the assumption of isotopic homogeneity is not valid are described from Cornwall, Devon, the Netherlands, and the eastern Mediterranean. Using a sequential leaching procedure it can be shown that anthropogenic contamination is just one cause contributing to an atypical isotopic composition. Other factors are sought to account for isotopic heterogeneity in samples drilled from part of unaltered ingots. An experiment using three preparations produced from the same ore is presented. Isotopic measurements were made of 1) a tin ore concentrate which was reduced to tin metal, 2) the residue from the reduction process, and 3) a tin metal smelted using a charcoal block/blowpipe from the same ore concentrate. The data show evidence for isotopic partitioning during the reduction process which results in up to 1.2 % isotopic variation (^Pb/^Pb) between the tin metal and the residue.L'attribution d'une provenance à l'étain utilisé comme métal dans l'Antiquité constitue un objectif primordial pour l'étude de l' archéométallurgie et du commerce des marchandises depuis l'Age du Bronze. Conventionnellement, l'étude de provenance se fait par comparaison et repose sur l'établissement de compositions isotopiques très précises des dépôts de minerais avec lesquels on peut ensuite comparer la composition d'un échantillon, supposé homogène. On présente ici des exemples de lingots d'étain provenant de Cornouailles, du Devon, des Pays-Bas et de l'Est méditerranéen pour lesquels l'hypothèse de l'homogénéité isotopique n'est pas valable. A l'aide d'une procédure de lessivage séquentiel, on peut montrer que la contamination d'origine humaine ne constitue qu'une cause parmi d'autres contribuant à une composition isotopique atypique. On cherche d'autres facteurs qui pourraient expliquer l'hétérogénéité dans les échantillons forés dans les parties non altérées des lingots. On présente une expérience utilisant trois préparations d'un même minerai. Des mesures isotopiques ont été effectuées sur 1) un concentré de minerai d'étain qui a été réduit à l'état de métal, 2) un résidu du processus de réduction, et 3) sur de l'étain réduit à l'état de métal à partir de ce même concentré de minerai à l'aide d'un bloc de charbon et d'un chalumeau. Les données indiquent qu'un partage isotopique a lieu pendant le procédé de réduction, conduisant à une variation isotopique (^Pb/^Pb) qui atteint 1,2 % entre l'étain à l'état de métal et le résidu.Clayton Robert. Lead isotopes in cassiterite and tin metal : further data and experimental results applied to the provenance of tin in antiquity.. In: Revue d'Archéométrie, n°25, 2001. pp. 79-86