Lors des dernières décennies, le développement de méthodes d'analyses élémentaires et isotopiques de plus en plus performantes ont permis de tracer les métaux anciens. Jusqu'à présent, les méthodes isotopiques étaient principalement employées pour le traçage des métaux non-ferreux, tandis que les analyses élémentaires étaient davantage utilisées pour les études de provenances des métaux ferreux. Cependant, ces méthodes comportent un certain nombre de limites qui soulignent la nécessité de développer de nouveaux traceurs, en complément des méthodes existantes. L'objectif de ce projet de thèse est de développer l'utilisation des isotopes du fer comme nouvel outil pour les études de provenance des métaux ferreux anciens.

Dans un premier temps, l'analyse de matériaux issus d'expérimentations de réduction de minerai de fer a mis en évidence l'absence de fractionnement isotopique lors des procédés métallurgiques. La composition isotopique du fer est alors préservée tout au long de la chaîne opératoire de production du métal. De plus, la mesure de la composition isotopique d'objets archéologiques dont la provenance a déjà été étudiée par des analyses élémentaires nous a permis de valider notre méthode, mais également d'en estimer les limites. Enfin, l'application de cette méthode de traçage à plusieurs contextes archéologiques a démontré la possibilité de distinguer différentes régions de production de fer par leur signature isotopique. Ainsi, nos résultats montrent que les isotopes du fer constituent un nouveau traceur pertinent pour les études de provenance des métaux ferreux anciens.

L'analyse des isotopes du fer est une technique utilisée par les sciences de la terre depuis une quinzaine d'années. Notre approche pluridisciplinaire a visé à utiliser cet outil dans le domaine de l'archéométallurgie, pour la première fois. Le croisement de données géologiques et géochimiques avec les connaissances apportées par l'archéologie nous a permis de développer une nouvelle méthode de traçage des métaux. Cependant, la comparaison de nos résultats avec les précédentes études en sciences de la terre peut être difficile, du fait des contextes différents d'utilisation des isotopes du fer. Ce travail, qui a donné lieu à plusieurs communications orales, posters et articles soumis ou en préparation, offre de nombreuses perspectives pour de futures études de provenance.