CIRAM - Tests Scientifiques sur les Objets d'Art - 2013

Mars 2012

Authentification Expertise Datation

Objets d’Art

Version 3.1 maj. le 3 avril 2012 sur 11

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Quand la science rencontre l'Art

Plus qu'un simple prestataire de service,

CIRAM s'engage à être un partenaire scientifique de qualité et un conseiller averti.

En plus de 10 ans, l’équipe scientifique de CIRAM a analysé plus de 5 000 objets pour les marchands les plus réputés, les salles des ventes les plus prestigieuses

et les grands musées nationaux.

Quelques références commerciales de CIRAM Galeries d’Art : Jacques Barrère, Brimo de Laroussilhe, Pierre Dartevelle, Bernard De Grunne, Christian Deydier, Bernard Dulon, Lance Entwistle, Sam Fogg, Fortuna, Michael C. Hughes, Guy Ladrière, J.J Lally & Co, Nasser & Co, Phoenix Ancient Art, Royal Athena, Simon Ray, Jules Speelman, Throckmorton Fine Art… Salles des Ventes : Artcurial, Christie's, Koller, Piasa, Pierre Bergé & Associés, Sotheby's, Tajan… Musées et Fondations : Louvre, Petit Palais, Auguste Rodin, Arthur

Rimbaud, Fondation Giacometti, The American Battle Monuments

Commission…

Etude d’authenticité sur pierre, bronze, laiton, argent, or, verre,

peinture…

Datation par C14 sur bois, ivoire, textile et ancienneté TL sur terre

cuite…




Étude de la pierre

Grès, calcaire, schiste, jade, marbre, ... Dater une roche est possible, mais cela ne concerne que la formation du matériau et non la phase de sculpture. Il faut donc analyser les processus d’altération de la roche. Comme ils sont très lents, l’étude des sculptures en pierre est performante pour des objets d'au moins 300 ans. En conséquence, notre analyse nécessite des approches complémentaires (traces d'outils, dépôts de surface, altération du matériau, origine de cette altération…) qui forment un faisceau d’indices nous permettant de nous prononcer sur leur compatibilité ou non avec l'époque présumée de la mise en forme de l'objet. 1

ère étape : Analyse de surface – Non intrusive

Cette étude préliminaire permet d'écarter les "faux flagrants", mais elle n’est pas suffisante pour établir l'ancienneté d'un objet. Elle permet de rechercher :

Traces de façonnage et de polissage, copeaux d'outils...

Dépôts superficiels : terre d'enfouissement, application

moderne...

Traitements de surface : nettoyage, attaque acide…

Polychromies anciennes et modernes

Polychromie moderne sur un objet moderne ou ancien.

Traces de polissage moderne (flèches).

Dépôts riches en manganèse (M) appliqués volontairement.

M

M

blanc de lithopone

(1870)




2ème

étape : Matériau et son altération - Intrusif

(5 x 5 mm) Selon la nature de la roche, les processus de corrosion se développent différemment, mais on doit observer un gradient d’altération entre la surface sculptée et le cœur du matériau. L’altération naturelle d’une roche présente différentes caractéristiques :

Porosité superficielle

Décohésion des grains

Dissolution différentielle

Desquamation de surface

Recristallisation d'oxydes de fer et de manganèse

Gradient d'altération Une altération artificielle de la roche peut être obtenue grâce à des acides forts (chlorhydrique, sulfurique, phosphorique, fluorhydrique...). Ils laissent des traces détectables (Cl, S, P, F) et provoquent un front d’attaque linéaire.

Etude de pierre : à partir de 1100€ HT

Radiographie X : à partir de 750€ H.T

Etude de pierre + RX : réduction de 100€ H.T

Importante décohésion des grains (flèches) au niveau de la surface sculptée (C).

Légère décohésion des grains (flèches) au niveau d’une cassure (B).

C

B

Aucune décohésion ou autre figure d’altération au cœur

de la roche.

Couche

riche en fluor

La pénétration de la corrosion (flèches) est parallèle à la surface.

F




Étude des alliages métalliques

Bronze, laiton, fer Pour les alliages de cuivre (bronze et laiton), nous recherchons des processus qui se développent sur des périodes longues. C'est pourquoi, nous pouvons étudier des objets présumés d'au moins 300 ans. La composition du métal, la nature et le degré de la corrosion forment un faisceau d'indices qui nous permet de nous prononcer sur la compatibilité ou non de ces résultats avec l'époque présumée de la fabrication de l'objet. Si la pièce a une forme fermée, et qu’elle contient un noyau de fonte résiduel, un test de thermoluminescence peut être pratiqué en complément de l’analyse du métal. 1

ère étape : Composition de l’alliage - Intrusive

(< 1mm) La première étape de l'étude consiste à déterminer la composition du métal et la nature des inclusions présentes dans l’alliage. On peut également détecter des éléments formels de modernité, tels que l’aluminium ou le phosphore. On peut mettre en évidence une incompatibilité de la composition de l’alliage avec l’ancienneté présumée de l’objet (alliage de zinc-aluminium-cuivre de plomb par exemple). Même si la composition n’est pas incompatible avec l’ancienneté présumée de l’objet, il ne s’agit pas d’une preuve fondamentale d’authenticité.

L’aluminium indique que l’alliage a été fabriqué après 1850.

Les alliages à base d’aluminium et de zinc ne correspondent pas à

des techniques anciennes.

Ce bronze “classique” est-il ancien ou moderne ?




2

ème étape : Étude de la corrosion - Intrusive

(2 x 2 mm) Nous devons déterminer si la corrosion pénètre dans l'alliage (origine naturelle) ou si elle demeure superficielle (origine artificielle). Nous devons également étudier ses caractéristiques physico-chimiques :

Corrosion inter-granulaire aux joints de grains

Corrosion trans-granulaire

Altération et drainage des globules de plomb

Augmentation superficielle en étain associée à la corrosion préférentielle de la phase riche en cuivre

Dézincification dans le cas des laitons

Composition des produits de corrosion (la "patine") et recherche d'indices d'une attaque chimique (chlore, soufre)

3ème

étape : Homogénéité de l’objet - Non intrusive

L’observation de l’objet par radiographie de rayons X permet d'évaluer l’homogénéité de la pièce et de repérer :

les zones de restauration,

les zones d'assemblage entre métaux anciens (A) et modernes (M)

Etude de métal : à partir de 1100€ HT

Radiographie X : à partir de 750€ H.T

Etude de métal + RX : réduction de 100€ H.T

Les processus de corrosion (flèches) pénètrent à l’intérieur

de l’alliage.

Typical dendritic corrosion (flèches).

Les processus de corrosion (flèches) sont superficiels. Ils résultent d’une attaque acide.

A

M




Echantillon n° 0506-OA-07R2-P1

TL en fonction de la dose dírradiation

0,00

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

-10 0 10 20

dose dírradiation (Gy)

Intensité TL entre 250 -350 °C Dose naturelle (Gy)

Intensité TL (u.a.)

Dose Naturelle

Echantillon n° 0210-OA-42C-P2

Courbes de thermoluminescence

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Nat

Nat + 4,2 Gy

Nat + 8,4 Gy

Bruit de fond


Température (°C)

Echantillon n° : 0205-OA-02-3

TL en fonction de la dose dírradiation

-10,0

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

dose dírradiation (Gy)

Intensité TL entre 260 -400 °C Dose naturelle (Gy)


Dose Naturelle

Echantillon n° : 0205-OA-02-3

Courbes de thermoluminescence

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

225 275 325 375 425

température (°C)

Nat

Nat + 8,7 Gy

Nat + 17,5 Gy

Nat + 26,2 Gy

Bruit de fond


Étude des terres cuites

Tests de Thermoluminescence (TL) Depuis plus de 30 ans, l’authentification des terres cuites repose sur des analyses par thermoluminescence (TL), qui donnent une estimation de l’ancienneté du dernier chauffage du matériau, avec une incertitude classiquement évaluée autour de ± 20%. Aujourd’hui, pour détecter des faux plus élaborés, il est souvent nécessaire de compléter l’approche par thermoluminescence avec une visualisation de la structure interne de l’objet, par radiographie ou scanographie des rayons X. Le croisement de ces deux techniques scientifiques, associé à une analyse stylistique, garantit l’authenticité d’un objet en terre cuite. 1

ère étape : Test de Thermoluminescence - Intrusif

(forage 2 mm) Pour un objet cuit récemment, les courbes de thermoluminescence (rouge) ont une intensité très faible. L’estimation de l’ancienneté donne alors un âge récent.

Les courbes de TL et l’estimation d’ancienneté obtenues pour cet échantillon montrent qu’il a été cuit anciennement. L’âge approché de son dernier chauffage serait de 2000 ± 400 ans.




2

ème étape : Homogénéité de l’objet – Non intrusive

La radiographie de cet objet ne révèle aucune anomalie structurelle. Associée à la TL, cette approche permet de confirmer son ancienneté.

Thermoluminescence (TL) : 300€ H.T pour deux échantillons par objet

Radiographie X ou Scanner 3D : à partir de 750€ H.T

TL + RX ou Scanner : réduction de 100€ H.T

Si les analyses par thermoluminescence révèlent un matériau moderne, alors l’objet est très probablement faux ;

Si les résultats indiquent que le matériau est ancien, nous recommandons de compléter l’analyse par radiographie ou scanner des rayons X afin de s’assurer de l’homogénéité de l’objet.

La radiographie de ce cheval révèle qu’il est composé de nombreux fragments de terre cuite assemblés selon une technique moderne. Alors que la TL montrait l’ancienneté du matériau, l’observation de la structure de l’objet indique qu’il est moderne.




Étude du bois, de l’ivoire, de l’os, des tissus...

Datation par Carbone 14 (C14)

L’analyse scientifique des objets en bois, en ivoire, en os et des tissus (toile par exemple) repose sur la datation par Carbone 14 du matériau constitutif des pièces. L’âge obtenu renseigne sur la mort de l’organisme. Sachant que la mesure du Carbone 14 ne concerne pas la mise en forme elle-même, on peut néanmoins déterminer si l’ancienneté du matériau (sa date) est compatible ou non avec l’époque présumée de fabrication de l’objet, et identifier des faux et des zones de restauration. L’observation des objets par radiographie des rayons X peut apporter des informations complémentaires sur la mise en forme des pièces et leur homogénéité structurelle. 1

ère étape : Datation du matériau – Invasive

(50 à 200 mg)

La datation au carbone 14 est basée sur la mesure de la teneur en carbone 14 contenu dans toute matière organique (bois, plantes, os, ivoire, …). Elle permet de déterminer l’intervalle de temps écoulé depuis la mort de l’organisme (abattage de l’arbre, mort de l’animal, par exemple).

Âge r

adio

carb

one [

BP

]

Datation calendaire [AD]

Date calibrée 1170 – 1264 AD (95.4 %)

La précision de la datation dépend de l’ancienneté du matériau.

Elle peut varier de 100 ans pour les matériaux

âgés de plus de 300 ans à 250-300 ans pour les plus jeunes

(entre le XVIIème

siècle et 1950), en raison de la nécessaire calibration des âges C14.

Âge r

adio

carb

one [

BP

]





2

ème étape : Homogénéité de l’objet – Non intrusive

Datation Carbone 14 : 1190€ H.T pour un délai d’analyse à 4 semaines

Radiographie X ou Scanner 3D : à partir de 750€ H.T

Datation C14 + RX ou Scanner : réduction de 100€ H.T

Pour les matériaux datant d’après 1950, nous pouvons obtenir une datation très précise (à moins de 10 ans près) en considérant les effets des essais nucléaires atmosphériques.

L’observation par radiographie de rayons X permet d'évaluer l’homogénéité de la pièce et de repérer :

les zones de restauration (R)

les zones d'assemblage entre matériaux anciens (A) et modernes (M)

Mesure

du C

14 r

ésid

uel [F

C14]


Date calibrée 1962 – 1963 AD ( 6.0%) 1976 – 1977 AD (89.4%)

Date calibrée 1669 – 1710 AD (15.9%) 1716 – 1780 AD (26.7%) 1797 – 1890 AD (36.7%) 1909 – 1944 AD (16.1%)

Âge r

adio

carb

one [

BP

]


Dans le domaine 1650 - 1950 AD, nous avons plusieurs intervalles possibles de datations calibrées pour un même âge radiocarbone. Néanmoins, on peut privilégier un ou deux d’entre eux en fonction du pourcentage de probabilité affectant chaque intervalle.

M

A

R




Depuis plus de 10 ans, l’équipe scientifique de CIRAM a procédé à l’analyse de plus de 5 000 objets pour le compte de marchands parmi les plus réputés,

des plus grandes salles des ventes et de prestigieux musées.

Etude d’authenticité sur pierre, bronze, laiton, argent, or, verre,

peinture…

Datation par C14 sur bois, ivoire, textile et ancienneté TL sur terre

cuite…

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