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Abstract and Figures

In southwestern Niger, single-use furnaces were identified during archaeological prospecting. An exhaustive inventory of 4,504 bloomery furnaces from Saga Gorou, near Niamey, allowed us to propose a spatial analysis of catchment area of 32 km², representing the Sahelian landscape. The smelting sites of Bilfouda and Garbel have the highest concentrations of bloomery furnaces; each was mapped accurately from low-altitude aerial photographs. Sixradiocarbon dates were obtained, ranging from the fourth to the ninth century. A spatial analysis with a series of mathematical tools (Ward's method, k-means and minimum spanning tree) showed an organization of bloomery furnaces where groups were nested. Four levels from local to global were identified: battery, cluster, site and complex. Each was defined by a number of bloomery furnaces, an area, an operating time and control of production parameters. In a battery, bloomery furnaces can be arranged in a horse-shoe shape or in a more or less straight line. This organization of bloomery furnaces could be linked to the socio-cultural context and reflects good workspace management.
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Analyse de l’organisation spatiale
de deux sites de production du fer
dans le Sud-Ouest du Niger
Analysis of Spatial Organization at Two Iron-Smelting Sites in Southwestern Niger
Rodrigue G*, Christophe P**, Jean-Louis R***,
Vincent B****, David S*****, Oumarou Amadou I******
et Zibo G*******
rec. dec. 2012 ; acc. feb. 2012 AS, revue d’archéométrie, 37, 2013, p. 123-134
Résumé : Dans la région du Sud-Ouest du Niger, des bas fourneaux à usage unique ont été identiés lors d’une prospection archéologique. ÀSaga
Gorou, dans les environs de Niamey, un inventaire exhaustif de 4 504 bas fourneaux permet de proposer une analyse spatiale au sein d’un bassin
versant, de 32 km², représentatif du paysage sahélien. Les sites métallurgiques de Bilfouda et de Garbel ont les plus fortes concentrations de bas
fourneaux. Chacun d’eux a été cartographié avec précision à partir de photographies aériennes à basse altitude. Six dates radiocarbone, obtenues
sur ces sites, sont comprises entre le 
e
et le 
e
siècles. Une analyse spatiale à partir d’outils mathématiques (classication ascendante hiérarchique,
k-moyennes, arbre couvrant de poids minimum) a mis en évidence des regroupements imbriqués de bas fourneaux. Quatre niveaux d’organisation,
du local au plus global, ont été identiés : la batterie, l’ensemble, le site, et le complexe. Chacun est déni par un nombre de bas fourneaux, une
supercie, une durée de fonctionnement et un facteur déterminant le contrôle de la production. Au sein de la batterie, les bas fourneaux sont
disposés en forme de fer à cheval ou en lignes plus ou moins rectilignes. Cette disposition est liée à une gestion maîtrisée de l’espace de travail et
semble régie par des rituels socioculturels dépendant de la famille ethnique des métallurgistes.
Abstract: In southwestern Niger, single-use furnaces were identied during archaeological prospecting. An exhaustive inventory of 4,504 bloomery furnaces
from Saga Gorou, near Niamey, allowed us to propose a spatial analysis of catchment area of 32 km², representing the Sahelian landscape. e smelting
sites of Bilfouda and Garbel have the highest concentrations of bloomery furnaces; each was mapped accurately from low-altitude aerial photographs.
Sixradiocarbon dates were obtained, ranging from the fourth to the ninth century. A spatial analysis with a series of mathematical tools (Ward’s method,
k-means and minimum spanning tree) showed an organization of bloomery furnaces where groups were nested. Four levels from local to global were
identied: battery, cluster, site and complex. Each was dened by a number of bloomery furnaces, an area, an operating time and control of production
parameters. In a battery, bloomery furnaces can be arranged in a horse-shoe shape or in a more or less straight line. is organization of bloomery furnaces
could be linked to the socio-cultural context and reects good workspace management.
Mots-clés : Afrique, bas fourneaux, espace de travail, métallurgie du fer, organisation spatiale, Sahel, I
er
millénaire AD.
Keywords: Africa, bloomery furnaces, iron smelting, Sahel, spatial organization, workspace, 1st millennium AD.
*ArTeHiS, UMR 6298, Dijon, France. Correspondant (rodrigue.guillon@u-bourgogne.fr)
**ArScAn, UMR 7041, Paris1-Panthéon-Sorbonne, France. (christophe.petit@univ-paris1.fr)
*** Bioemco, UMR 211, IRD, Paris Est Créteil, France. (jeanlouis.rajot@ird.fr)
**** Chrono-environnement, UMR 6249, Besançon, France. (vincent.bichet@univ-fcomte.fr)
***** M2C, UMR 6143, Mont-Saint-Aignan, France (david.sebag@univ-rouen.fr); HSM, UMR 5569, IRD, Montpellier, France.
****** IRSH, UAM, Niamey, Niger. (oumarou@refer.ne)
******* AIRE-Développement, UAM, Niamey, Niger. (zibo_garba@yahoo.com)
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ArcheoSciences, revue d’archéométrie, 37, 2013, p. 123-134
IntroductIon
En Afrique subsaharienne, la métallurgie du fer est attestée
à partir du I
er
millénaire avant notre ère (Clist, 2012). La
production de fer, métal d’intérêt socio-économique majeur,
s’est par la suite généralisée sur l’ensemble des régions pour-
vues de minerai. Les pratiques métallurgiques se sont diver-
siées et intensiées au cours du I
er
millénaire de notre ère.
Dans la région de Niamey (Niger), les sites archéologiques
de production du fer sont identiés à la surface du sol par
la présence d’une multitude de blocs de scories ou de fonds
de cuve dispersés. Ils indiquent, selon l’état d’érosion du
sol, la présence d’un grand nombre de bases de fourneaux
à usage unique, c’est-à-dire qu’un four est construit pour
chaque opération de réduction. La répartition de ces bas
fourneaux montre ainsi des regroupements où se concentre
l’activité métallurgique. Cette conguration révèle une
méthode de réduction du minerai de fer encore peu connue
et reconnue en Afrique de l’Ouest. Elle se distingue nette-
ment des grands sites sidérurgiques constitués de monticules
de scories, correspondant à l’accumulation des déchets de
réduction, produits par des bas fourneaux à usages mul-
tiples (de Barros, 1986, 2000 ; Huysecom et al., 2004 ;
Robion-Brunner, 2010). Des structures à usage unique
ont, cependant, déjà été cartographiées dans la région sahé-
lienne burkinabè (Fabre, 2009) et sur les rives du Sénégal
en Mauritanie (Robert-Chaleix, 1994 ; Robert-Chaleix et
Sognane, 1983). Au Sud-Ouest du Niger, les métallurgistes
ont utilisé jusqu’à la veille de la décolonisation des bas four-
neaux à usage unique, montrant une pratique ritualisée ;
la localisation et la disposition des structures de réduction
étaient soumises à des contraintes sociétales et environne-
mentales. En eet, l’emplacement et la construction des bas
fourneaux sont dépendants des familles de forgerons dont les
pratiques symboliques sont nombreuses et directement liées
à la technique ; un couvert végétal susant pour fournir le
combustible et du minerai de fer de qualité et en abondance
sont également des éléments qui inuencent le choix des
métallurgistes pour implanter leur site de production du fer
(Echard, 1983).
Au sein d’une zone prospectée de 32 km² comptant
4 504bas fourneaux à usage unique, deux fortes concentra-
tions de bas fourneaux ont été repérées et mises en évidence
par une mesure de densité par la méthode du noyau (Guillon
et al., 2012). Ces deux entités situées dans les localités de
Bilfouda et de Garbel possèdent un grand nombre de bas
fourneaux dont la distribution spatiale à toutes les échelles
est agrégée. Les bas fourneaux sont principalement localisés
sur les surfaces sableuses en contrebas des talus de plateaux,
où aeurent les oolithes ferrugineuses qui ont été exploitées
comme minerai de fer (Guillon et al., 2012).
L’objectif de cette étude est de mettre en évidence, au sein
de ces deux concentrations, l’organisation des bas fourneaux
à diérentes échelles spatiales en recherchant l’inuence de
facteurs environnementaux, chronologiques et humains.
Pour cela, plusieurs méthodes mathématiques provenant de
l’analyse spatiale ont été utilisées.
contexte général
Les concentrations de bas fourneaux localisées près des
villages de Bilfouda et de Garbel sont situées en zone clima-
tique sahélienne, à 20 km à l’est de Niamey, dans le bassin
versant du lac de Bangou Kirey appartenant au complexe
limnique de Saga Gorou (gure 1). Ce lac est installé dans
le lit d’une paléo-rivière asséchée appelée Kori de Ouallam,
un ancien auent en rive gauche du euve Niger. Le bas-
sin versant est drainé par de larges ravines qui incisent le
bas glacis sableux en partie cultivé. Le paysage steppique est
principalement marqué par les plateaux qui dominent d’une
cinquantaine de mètres le bas-fond.
Surplombant les sites métallurgiques, les talus de pla-
teau constitués en partie de bancs d’oolithes ferrugineuses
ont été exploités pour extraire le minerai de fer, comme en
témoignent les blocs d’oolithes concassés retrouvés en tas à
proximité des fours et ceux non fondus observés dans cer-
taines cuves où la réduction a été incomplète. Les bas four-
neaux sont tous à usage unique, mais selon la morphologie
des scories nous distinguons nettement trois types pour les-
quels nous présentons une description succincte. Le type I
est identié par des scories piégées en forme d’anneau dont
le volume est d’environ 0,1 m
3
. Le type II est constitué de
scories coulées accumulées formant un cylindre d’environ
0,1 m
3
. Le type III est formé de scories coulées de faible
volume (environ 0,01 m
3
). Ces bas fourneaux appartiennent
à un large secteur géographique où plusieurs autres types de
bas fourneaux existent, cependant seule la région de Saga
Gorou a été recensée de manière exhaustive.
Le groupe de Bilfouda est situé au centre du bassin versant
de Bangou Kirey. Il se compose de 470 bas fourneaux de
même typologie (type II) qui, selon les datations radio-
carbone de deux structures de réduction, ont fonctionné
entre le 
e
et le 
e
siècles AD (tableau 1). Quant au groupe
de Garbel, situé sur la bordure sud du bassin versant à
1 800 m de Bilfouda, il est constitué de 456 bas fourneaux
des types I, II et III ; quatre bas fourneaux ont été datés par
radiocarbone entre le 
e
et le 
e
siècles AD (tableau 1).
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Figure 1 : Localisation du site d’étude.
Figure1: Location maps.
A- Le Sud-Ouest du Niger. B- Le bassin versant de Saga Gorou. 1 : lac permanent ; 2 : lac temporaire ; 3 : limite de bassin versant ;
4 : plateaux et haut et moyen glacis ; 5 : ravines ; 6 : réseau uviatile ancien ; 7 : bas fourneau (1 triangle = 1 bas fourneau).
A- Southwestern Niger. B- Catchment area of Saga Gorou. 1: permanent lake; 2: temporary lake; 3: catchment area boundary;
4: plateaus, haut glacis and middle glacis; 5: gullies; 6: ancient river; 7: bloomery furnace (1 triangle = 1 furnace).
Nom Type de bas fourneaux Type de fours Matériel Code Labo Date
14
C BP Date cal AD (2 σ)
BFD_02 Bilfouda II Charbon de bois Ly-6321 1625 ± 30 352-537
BFD_01 Bilfouda II Charbon de bois Ly-6320 1600 ± 30 404-540
GRB_14 Garbel I Charbon de bois Ly-6333 1375 ± 30 607-685
GRB_16 Garbel II Charbon de bois Ly-6335 1310 ± 30 656-773
GRB_11 Garbel III Charbon de bois Ly-6331 1290 ± 30 663-775
GRB_15 Garbel II Charbon de bois Ly-6334 1225 ± 30 690-885
Tableau1 : Datations radiocarbone de six bas fourneaux. La localisation des bas fourneaux datés est précisée sur les gures3 et6.
(Calibration Oxcal 4.1, courbe IntCal 09 ; Bronk Ramsey, 2009).
Table 1: Radiocarbon dating of six bloomery furnaces. Location of dated furnaces is shown in gures3 and 6. (Calibration Oxcal 4.1, curve
IntCal 09; Bronk Ramsey, 2009).
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Méthodes
Les bas fourneaux ont été cartographiés à partir de photo-
graphies aériennes à basse altitude (gure 2) qui ont été géo-
référencées et orthorectiées à l’aide d’un Système d’Infor-
mation Géographique (SIG). Le relevé des structures de
réduction a été complété par une seconde mission sur le
terrain an de corriger et de compléter le plan sur les zones où
les bas fourneaux étaient peu visibles. La précision de la posi-
tion géographique des bas fourneaux est de l’ordre du mètre.
La distribution spatiale agrégée des bas fourneaux ouvre
la possibilité de réaliser plusieurs analyses spatiales dans le
but de caractériser et d’individualiser des groupes ; pour cela
diérentes méthodes ont été employées sous SIG (ArcGIS)
et avec le logiciel R.
La classication ascendante hiérarchique
selon la méthode de Ward
Une Classication Ascendante Hiérarchique (CAH) a
pour but de partitionner en classes distinctes un nuage de
points. Pour cela, la distance euclidienne entre les points est
calculée ; elle correspond à la distance la plus courte entre
deux éléments.
La distance entre classes est, quant à elle, calculée selon
la méthode de Ward en utilisant une analyse de la variance.
Cette méthode dénit alors une arborescence telle que la
somme des distances au carré entre les points et le centre
des groupes auxquels ils appartiennent soit minimale (Ward,
1963). Cette méthode fournit une hiérarchie de partitions,
les groupes les plus signicatifs sont déterminés par coupure
de l’arbre en fonction des valeurs de dissimilarité (Lebart
et al., 2000).
La Méthode des k-moyennes
Cette méthode de partition, fondée sur la distance entre
points, produit une répartition en secteurs, ici des ellipses,
pour lesquels K barycentres sont déterminés de manière
arbitraire dans un nuage de points (Zaninetti, 2005). Elle
permet ainsi de diviser ce nuage en un nombre donné de
groupes dont le noyau est déni par un critère de séparation.
Figure2 : Photographie aérienne à basse altitude de batteries de bas fourneaux en ligne du site métal-
lurgique de Garbel (13°29’40,45’’N – 2°14’40,80’’E).
Figure2: Low-altitude aerial photography of batteries of bloomery furnaces disposed in a line from smelting
site of Garbel (13°29’40,45’’N – 2°14’40,80’’E).
(© JL Rajot)
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Les centres des groupes sont alors recalculés pour chaque
point ajouté, si un point appartenant à un groupe se trouve
plus proche du centre d’un autre groupe, il est réattribué
(Conolly & Lake, 2006). Cette méthode ne permet pas de
discriminer les groupes organisés en ligne.
L’arbre couvrant de poids minimum
Dans un nuage de points quelconque, la représenta-
tion de l’arbre couvrant de poids minimum est celle d’un
graphe connexe et sans cycle pour lequel la somme des dis-
tances entre les points est minimale (Gower et Ross, 1969 ;
Zahn, 1971). Cette méthode permet d’établir un lien de
proche en proche entre les bas fourneaux en recherchant la
plus courte distance entre les individus, ce qui permettra
pour notre jeu de données de mettre en évidence un plan
d’organisation.
résultats
Le site de Bilfouda
Le dendrogramme issu de la classication ascendante
hiérarchique selon la méthode de Ward appliquée à l’ensemble
des bas fourneaux, tous de type II, fournit quatre groupes
Figure3 : Le site métallurgique de Bilfouda.
Figure3: Smelting site of Bilfouda.
A- Dendrogramme de Ward. B- Carte de répartition des bas fourneaux (type II) et les quatre groupes
principaux issus de la CAH selon la méthode de Ward.
A- Wards dendrogram. B- Distribution map of bloomery furnaces (type 2) and four Ward’s method groups.
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Figure4 : Le Site métallurgique de Bilfouda.
Figure4: Smelting site of Bilfouda.
1: groupes issus de la méthode des k-moyennes; 2: arbre couvrant de poids minimum.
1: k-means groups; 2: minimum spanning tree.
Figure5 : L’organisation des bas fourneaux au sein du site métallurgique de Bilfouda.
Figure5: Organization of bloomery furnaces in smelting site of Bilfouda.
1 : forme en C ; 2 : forme en C avec une extension ; 3 : forme en C avec deux extensions ; 4 : forme
complexe.
1: C-shape; 2: C-shape with an extension; 3: C-shape with two extensions; 4: complex shape.
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principaux (gure 3-A). Ils sont constitués respectivement
de 70, 121, 126 et 153 bas fourneaux occupant chacun une
supercie d’environ 1 000 m² (gure 3-B). Les groupes de
niveau inférieur ne peuvent pas être individualisés par cette
méthode étant donné les faibles valeurs de dissimilarité ; une
méthode de partition est alors nécessaire.
La méthode des k-moyennes a permis de déterminer des
groupes de plus petites dimensions en recherchant le nombre
maximal de groupes parmi l’ensemble des structures de
réduction. 59 groupes sont ainsi mis en évidence (gure 4),
ils sont matérialisés par des ellipses qui symbolisent les
surfaces sur lesquelles est regroupé le plus petit nombre de
bas fourneaux possible. La supercie de ces ellipses est com-
prise entre 6 et 63 m² avec une valeur médiane de 19 m².
Le nombre de bas fourneaux par ellipse est compris entre 4
et 15, avec une médiane de 7 qui représente près d’un quart
des ellipses identiées ; 90 % de ces groupes contiennent
moins de 11 bas fourneaux.
L’arbre recouvrant de poids minimum permet d’établir
une relation spatiale entre les bas fourneaux. Seules les rela-
tions matérialisées à l’intérieur de chaque ellipse dénie par
la méthode des k-moyennes ont été considérées (gure 4).
Nous obtenons ainsi un réseau dessinant un plan d’organisa-
tion plus ou moins complexe dont la forme de base rappelle
celle d’un fer à cheval ou de la lettre C ; 34 entités ont été
identiées (gure 5). Nous distinguons ainsi 12 entités dont
le plan correspond à la forme d’un fer à cheval (forme en
C simple), 13 ayant une forme en C à laquelle est ajouté
en périphérie un ou deux bas fourneau(x), ce qui crée une
extension, et neuf comportant deux extensions compo-
sées de plus de deux bas fourneaux. Pour le reste, les outils
mathématiques ne proposent pas de modèles simples.
Le site de Garbel
À Garbel, où trois types de bas fourneaux coexistent,
la CAH selon la méthode de Ward a été appliquée à
l’ensemble des bas fourneaux sans distinction typologique.
Nous pouvons ainsi déterminer selon les classes du dendro-
gramme trois groupes de 60, 166 et 230 bas fourneaux
(gure 6). Chacun d’eux contient les trois types de bas four-
neaux ce qui sous-entend qu’à cette échelle d’observation,
la typologie des bas fourneaux est indépendante de la répar-
tition spatiale. Toutefois, certains sous-groupes isolés sont
constitués de bas fourneaux identiques.
Pour chacune des trois typologies, l’arbre couvrant de
poids minimum permet de mettre en évidence des aligne-
ments de bas fourneaux. Ces lignes rectilignes et sinueuses
rassemblent 42 % des bas fourneaux en 34 groupes
(gure 7). Chaque ligne est composée de trois à dix bas
fourneaux de typologie identique, certaines sont disposées
en parallèle, en chevron ou en épingle. Parmi les 169 bas
fourneaux disposés en lignes, 2/3 sont de type I. Quant
aux bas fourneaux de type II, ils forment des lignes plus
sinueuses, d’autres ont une disposition plus dicile à dénir
qui s’apparente à des cercles ou à des fers à cheval, comme
celle décelée à Bilfouda (gure 6). Pour le type III, aucune
ligne ni autre organisation n’est repérée. Chaque type est
ainsi caractérisé par un ou plusieurs plans d’organisation.
dIscussIons
Organisation spatiale multiscalaire
L’utilisation d’outils mathématiques permet de mettre en
évidence l’existence de concentrations de bas fourneaux à
diérentes échelles spatiales. La localisation et la disposition
de ces bas fourneaux correspondent à un choix qui émane
de la décision du métallurgiste pour répondre au protocole
technique et aux contraintes sociétales (ethniques) et rituelles
qu’il s’impose. Les diérents regroupements correspondent
à des entités géographiques dont la nomenclature n’est pas
clairement établie ; nous nous contenterons alors d’utiliser
des termes explicites pour les quatre niveaux de regroupe-
ments repérés, du plus global au local, soit : complexe, site,
ensemble et batterie (tableau 2).
Le groupe le plus large constitue un complexe estimé à
plusieurs millions de bas fourneaux et couvrant une super-
cie de plus de 10 000 km². Plusieurs siècles sont nécessaires
à son élaboration et il se dénit par une tradition métallur-
gique qui se caractérise par la construction de bas fourneaux
à usage unique.
Au sein de ce complexe, une multitude de sites comme
ceux de Bilfouda et de Garbel sont identiés. Ils comptent
environ 500 bas fourneaux qui se répartissent sur une super-
cie comprise entre un et cinq hectare(s). Leur fonctionne-
ment, d’après les dates radiocarbone, s’étend sur plusieurs
décennies voire quelques siècles et leur organisation est
déterminée par des facteurs géomorphologiques (minerai,
nature du sol) (Guillon et al., 2012) et anthropologiques
(sociétal et territorial).
À l’intérieur de ces sites, des ensembles peuvent être déli-
mités, ils regroupent entre 50 et 200 bas fourneaux qui se
dispersent sur une surface comprise entre 1 000 et 4 000 m².
Leur conception est issue soit d’une main-d’œuvre nom-
breuse sur un temps limité, telle une saison ou une année,
soit d’un groupe restreint de personnes sur un temps long
(quelques décennies). Ces ensembles peuvent avoir, comme
à Garbel, la particularité de contenir des bas fourneaux de
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Figure6: Le site métallurgique de Garbel.
Figure6: Smelting site of Garbel.
A- Dendrogramme de Ward. B- Carte de répartition des bas fourneaux et les trois groupes issus de la CAH selon la
méthode de Ward. 1 : bas fourneaux de type I ; 2 : bas fourneaux de type II ; 3 : bas fourneaux de type III.
A- Wards dendrogram. B- Distribution map of bloomery furnaces and three Ward’s method groups. 1: bloomery furnace
type1; 2: bloomery furnace type 2; 3: bloomery furnace type 3.
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typologies diérentes. Cela souligne l’indépendance des
groupes de métallurgistes et de leur pratique par rapport au
lieu d’implantation des bas fourneaux.
Ces ensembles sont composés de batteries de bas four-
neaux. Celles-ci forment le plus petit regroupement spatial
et correspondent à un atelier fonctionnant pendant un
temps donné. Les fours étant à usage unique, l’atelier se
déplace de batterie en batterie à chaque temps de produc-
tion. Elles sont constituées au plus d’une quinzaine de bas
fourneaux de même typologie et couvrent entre 10 et 50 m².
Leur mise en place, qui nécessite quelques jours, peut être
issue de la coordination de métallurgistes pouvant appartenir
à des groupes familiaux ou à une coopération. En eet, dans
l’Ader près de la frontière du Nigéria, à 300 km à l’est du site
d’étude, N. Echard (1983) décrit de telles concentrations
de bas fourneaux datant de la n du 
e
et du début du

e
siècles, où cette coopération désigne un regroupement de
métallurgistes provenant d’un même village ou d’une même
région.
L’unité de base que constitue le bas fourneau fonctionne
sur une journée (environ 24 heures) et occupe un espace de
près d’un mètre carré, il dépend de paramètres technique
et anthropologique (rituel) qui sont indissociables (Echard,
1983 ; Huysecom, 2001).
L’organisation des bas fourneaux est donc régie par divers
paramètres, géomorphologiques, techniques et anthropolo-
giques qui dièrent à chacune des échelles spatiales considé-
rées. Chaque niveau de regroupement reète par ailleurs des
durées de fonctionnement qui s’échelonnent de la journée à
plusieurs siècles (tableau 2).
Figure7 : Organisation des bas fourneaux du site métallurgique de Garbel.
Figure7: Organization of bloomery furnaces in smelting site of Garbel.
1 : bas fourneaux de type I ; 2 : bas fourneaux de type II ; 3 : bas fourneaux de type III ; 4 : arbre couvrant de poids
minimum; 5: batterie disposée en ligne.
1: bloomery furnace type 1; 2: bloomery furnace type 2; 3: bloomery furnace type 3; 4: minimum spanning tree; 5: battery
disposed in line.
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Si l’on observe des organisations spéciques à diérentes
échelles spatiales, seule l’organisation des batteries peut faire
l’objet de comparaisons ethnographiques.
Organisation des batteries
Tous les bas fourneaux ne sont pas construits au sein
de batteries et celles-ci ne sont pas toutes rigoureusement
organisées selon un agencement précis ; si certains bas four-
neaux sont disposés en ligne ou en fer à cheval, d’autres
sont isolés ou regroupés sans ordre particulier. Cependant,
l’agencement des batteries tel qu’il a pu être mis en évidence
pour la plupart des bas fourneaux de ces sites, traduirait une
organisation correspondant à un savoir-faire du métallur-
giste. En eet, dans le cas d’une production simultanée et
d’une disposition en fer à cheval, l’espace libre au centre des
bas fourneaux paraît adapté pour contrôler l’ensemble des
bas fourneaux qui aurait alors fonctionné simultanément.
L’espacement plus large entre deux structures de réduction
crée une ouverture facilitant la circulation entre le cœur de
l’atelier et l’extérieur. Cette disposition peut alors s’appa-
renter à un aménagement ergonomique tout en répondant
à des pratiques rituelles. Quant aux bas fourneaux présents
en périphérie, ils peuvent être interprétés comme étant dévo-
lus à une production de fer secondaire par rapport à ceux
disposés en fer à cheval. Des structures de réduction dis-
posées en ligne sont, quant à elles, connues dans l’Ader où
une étude ethnographique révèle l’organisation d’ateliers de
réduction du fer construits au cours de la première moitié
du 
e
siècle (Echard, 1983). Selon ses enquêtes, les lignes,
dont le type de bas fourneaux est diérent de ceux de cette
étude, ont été construites suivant un axe nord/sud. Le fer
produit dans le bas fourneau central était destiné au chef de
l’atelier (campement du fer), les bas fourneaux placés au sud
produisaient pour les parents du métallurgiste et ceux situés
au nord pour des clients. À Garbel, les alignements de bas
fourneaux observés ne sont pas orientés selon une direction
préférentielle et il est dicile de reconnaître au sein d’un
alignement une hiérarchisation.
Selon les secteurs géographiques, l’organisation des bas
fourneaux prend diverses formes. Dans l’Ader (Niger) les
bas fourneaux sont agencés en lignes (Echard, 1983) alors
que sur les rives du Sénégal à Silla (Mauritanie) D. Robert-
Chaleix et M. Sognane (1983) décrivent la disposition des
bas fourneaux comme des cercles avec deux fours centraux
ou comme de longues lignes sinueuses (gure 8). Cependant
si la présence de lignes est incontestable, les plans relevés
à Silla peuvent être interprétés diéremment, le nuage de
points pourrait être perçu entre autres comme des batteries
de bas fourneaux organisées en fer à cheval comme cela est
observé à Bilfouda.
En Afrique subsaharienne, l’organisation de batteries a
été décrite comme étant dépendante de la typologie des bas
Nomenclature Nombre de bas fourneaux Surface Durée de fonctionnement Contrôle de la production
Complexe >à 1million >à 10000km² Siècles Tradition métallurgique
Site Environ 500 1 à 5ha Décennies/siècle
Géomorphologique et anthropologique
(sociétal, territorial)
Ensemble Entre 50 et 250 1000à 4000 m² Année/décennies Intensité et/ou chronologie
Batterie <à 15 10 à 50m² Quelques jours Famille et/ou Coopération
Bas fourneau Un 1m² Un jour Technique et anthropologique (rituel)
Tableau2: Terminologie, dénition et interprétation de chaque niveau de regroupement.
Table 2: Terminology, denition and interpretation of each level of clustering.
Figure8 : Bas fourneaux dans la vallée moyenne du Sénégal.
Figure8: Bloomery furnaces in the middle valley of the Senegal.
A : Bas fourneaux de Silla organisés en cercle avec deux fours
centraux. B : Bas fourneaux disposés en alignements sinueux
(d’après Robert-Chaleix et Sognane, 1983).
A: Furnaces of Silla organized in circle with two central furnaces.
B: Furnaces arranged in sinuous alignments (in Robert-Chaleix and
Sognane, 1983).
© Presses universitaires de Rennes
Analyse de l’organisation spatiale de deux sites de production du fer dans le Sud-Ouest du Niger 133
ArcheoSciences, revue d’archéométrie, 37, 2013, p. 123-134
fourneaux (Gouletquer, 1983), or cette relation n’est pas
systématique. En eet, à Garbel, la batterie en ligne est uti-
lisée par les métallurgistes pour deux types de bas fourneaux
diérents (types I et II). De plus, en comparant les deux
sites, nous constatons que les bas fourneaux de type II sont
disposés en fers à cheval à Bilfouda alors qu’ils sont plu-
tôt organisés en lignes sinueuses à Garbel. Ce changement
d’organisation spatiale pour une même typologie peut être
le résultat d’une évolution des pratiques au cours du temps
puisque le site de Bilfouda est antérieur de quelques siècles
à celui de Garbel.
Dans ce bassin versant, l’organisation de ces ateliers et la
typologie des bas fourneaux sont diverses. Ces pratiques, qui
paraissent techniquement indépendantes, témoigneraient
alors de savoir-faire diérents, propres à chaque famille de
métallurgistes. Les outils mathématiques (analyses spatiale et
statistique) nous ont permis de reconstituer les plans d’agen-
cement des ateliers de métallurgie ; ces regroupements de
bas fourneaux reètent potentiellement l’organisation mise
en place par les métallurgistes. Les datations radiocarbone
réalisées ne permettent pas de dénir les diérentes périodes
de fonctionnement de ces ateliers, qui sont relativement
courtes, de plus, elles restent trop peu nombreuses pour
comprendre la chronologie de ces diérentes phases d’orga-
nisation.
Remerciements
Nous tenons à remercier les relecteurs de cet article pour
leurs nombreuses remarques constructives. Ce programme de
recherche a été nancé par le projet 6116 de la Coopération
pour la Recherche Universitaire et Scientique (CORUS2)
intitulé Impacts de la pression anthropique et du change-
ment global sur les ux sédimentaires en zone sahélienne :
dynamique éolienne et aérosols terrigènes.
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... La diversité des bas fourneaux à scorie coulée serait alors issue de la capacité des métallurgistes à s'adapter au terrain sur lequel ils sont amenés à construire leurs bas fourneaux. Cette variabilité est également constatée au sein de leur organisation spatiale (Guillon et al. 2013b). ...
... Au Sud-ouest du Niger, le fer semble donc être utilisé localement pour réaliser des parures et des outils pour l'artisanat, la pêche et la chasse. Même si aucun outil agricole n'a été collecté, l'aménagement et la mise en valeur des plateaux à proximité de l'ancien habitat de grande envergure de Louguel, et du site métallurgique qui compte quelques milliers de bas fourneaux témoignent très certainement de l'utilisation d'outils en fer(Guillon et al. 2013b).ConclusionLa présence de plusieurs types de bas fourneaux contemporains à usage unique sous-entend l'existence d'un savoir-faire varié. Les types de bas fourneaux ne semblent pas dépendants d'une zone géographique donnée, ils peuvent être en effet observés en différents lieux, sans que ces lieux ne soient spécifiques à un type de structure. ...
Article
Full-text available
Au sud-ouest du Niger dans les environs de Niamey, plusieurs milliers de bas fourneaux à usage unique ont été recensés. Une étude archéologique menée sur une trentaine de structures de bas fourneaux et de leurs scories a révélé la présence de quatre procédés de réduction du fer : trois de type scorie piégée et un de type scorie coulée. Les bas fourneaux à scorie piégée se différencient nettement par la morphologie et le volume de leur cuve. Les bas fourneaux à scorie coulée ont tous la particularité d'évacuer la scorie par de petits orifices creusés dans la cuve. L'écoulement de la scorie à l'extérieur de la cuve se fait soit verticalement soit latéralement. Selon les datations radiocarbone, l'activité métallurgique se développe dès le 2e siècle AD et s'intensifie jusqu'au 14e siècle. Au-delà, elle évolue et perdure jusqu'au milieu du 20e siècle. La production de fer par ces bas fourneaux est relativement faible, elle est principalement destinée au marché local.
Article
Full-text available
E. Zangato’s 2007 book on the Oboui archaeological site in the Central African Republic has been read and commented. This contextualised reading leads to questioning some of the data published in the Journal of African Archaeology in 2010. At that time a very old date for the earliest iron smelting south of the Sahara was suggested. However, a detailed examination of chronological data from West, Central and East Africa leads one to date the more robust evidence for the start of iron smelting after 800 cal BC. Furthermore, important ideas are brought up, amongst others, about the reliability of radiocarbon dating, the required degree of accuracy during archaeological field work and problems of stratigraphy.
Chapter
Full-text available
On the west bank of the Niger River, archaeological prospecting has mapped more than 4000 low shaft furnaces on an area of 32km². These single-use furnaces have been identified by either a shaft or a block of slag in the erosion surface. This smelting activity is dated between 4th and 14th century AD. Spatial data were processed by a Geographic Information System (GIS) and mathematical tools (Ripley’s K function, Kernel density estimation). The results of this analysis show that smiths built low shaft furnaces near ores and in sandy soils. However, the choice of location for the furnaces seems also to depend on sociocultural factors, thus leading to the formation of clusters in specific places.
Article
If radiocarbon measurements are to be used at all for chronological purposes, we have to use statistical methods for calibration. The most widely used method of calibration can be seen as a simple application of Bayesian statistics, which uses both the information from the new measurement and information from the 14 C calibration curve. In most dating applications, however, we have larger numbers of 14 C measurements and we wish to relate those to events in the past. Bayesian statistics provides a coherent framework in which such analysis can be performed and is becoming a core element in many 14 C dating projects. This article gives an overview of the main model components used in chronological analysis, their mathematical formulation, and examples of how such analyses can be performed using the latest version of the OxCal software (v4). Many such models can be put together, in a modular fashion, from simple elements, with defined constraints and groupings. In other cases, the commonly used “uniform phase” models might not be appropriate, and ramped, exponential, or normal distributions of events might be more useful. When considering analyses of these kinds, it is useful to be able run simulations on synthetic data. Methods for performing such tests are discussed here along with other methods of diagnosing possible problems with statistical models of this kind.
Article
Minimum spanning trees (MST) and single linkage cluster analysis (SLCA) are explained and it is shown that all the information required for the SLCA of a set of points is contained in their MST. Known algorithms for finding the MST are discussed. They are efficient even when there are very many points; this makes a SLCA practicable when other methods of cluster analysis are not. The relevant computing procedures are published in the Algorithm section of the same issue of Applied Statistics. The use of the MST in the interpretation of vector diagrams arising in multivariate analysis is illustrated by an example.
Article
Si l'origine proche-orientale du fer est admise, les avis divergent quant a l'introduction de la technologie du fer en Afrique occidentale. Des centres de production de fer existaient avant notre ere mais la production ne s'est intensifiee qu'au cours du premier millenaire de notre ere. Des fouilles archeologiques sur la rive mauritanienne du fleuve Senegal montrent une importante zone metallurgique. A Silla, les villageois ont une connaissance insignifiante de la metallurgie du fer. Cependant, dix bas fourneaux (840 ans) et six bas fourneaux de grand calibre (420 ans) ont ete decouverts, dont la datation des etapes de leur construction permet de conclure que l'activite siderurgique s'est intensifiee au cours de la seconde moitie du premier millenaire
Article
Opening Paragraph Until quite recently little was known about the output of traditional ironworking centres in sub-Saharan Africa. Although some estimates were made for a few centres by colonial administrators and agents, the reliability of many of these figures is doubtful (see Pole, 1983; de Barros, 1985: 270–71) and some of the more interesting data still lie buried in colonial archives. The first serious scholarly attempt at quantification of precolonial African iron production was made by Warnier and Fowler (1979) who investigated iron production in the Iron Belt of the Cameroon grasslands, particularly that associated with the nineteenthcentury Babungo chiefdom. Since then Goucher (1981, 1984) and Pole (1983), and to a lesser extent Haaland (1980), have provided some important quantitative data regarding both large and small iron working centres in West Africa.