Afin de déterminer la provenance et le procédé d élaboration d objets en fer archéologiques, cette étude a cherché à préciser le comportement des éléments traces dans les filières sidérurgiques anciennes (procédé direct, indirect). Dans ce but, les compositions en éléments majeurs et traces d échantillons archéologiques provenant du Pays de Bray ont été déterminées (EDS, LA/ICP-MS, INAA). Cette étude a montré que les inclusions des objets issues de la réduction directe contiennent la plupart des éléments traces présents initialement dans le minerai, alors que les inclusions de l indirect sont issues de l affinage d une fonte considérablement épurée. Ce sont donc les ordres de grandeur des teneurs de ces éléments (La, Ce, Sm, U ) dans les inclusions des objets, qui permettent de distinguer les procédés. Une méthodologie afin de caractériser la signature chimique d une région géologique a également été établie. La signature déchet permet de relier les scories, et les inclusions de l objet fini aux minerais employés (Sm/Th, Th/U, La/Yb, Y/Yb ). Le pouvoir de discrimination de la signature déchet du Pays de Bray a été validé en la comparant à celles d autres régions. Afin d établir les échanges commerciaux entre Rouen et le Bray au Moyen Âge, la signature déchet de fers de construction d églises rouennaises a été déterminée. Il apparaît que les signatures de ces objets sont très variables d un échantillon à l autre et différentes de celle du Bray. Ces résultats permettent de réfuter l hypothèse d une arrivée massive de fer brayon à Rouen et plaident pour un approvisionnement des chantiers de la ville fortement lié aux opportunités économiques et politiques.

Ce travail de thèse est consacré à l’étude de l’aspect expérimental de la dissolution chimique anisotrope des cristaux de famille langasite (LGS). Les mesures expérimentales et la caractérisation des effets anisotropie spécifiques à l’usinage chimique du cristal de LGS font l’objet des travaux. Les études menées avec trois solvants (H3PO4, HCL et H2SO4) sur diverses coupes à simple et à double rotation du cristal couvrent les mesures du taux de dissolution, les états géométriques de surface et de profils non circularité. Il est montré que l’anisotropie dépend faiblement du bain d’attaque et qu’elle diffère de celle relative au cristal de quartz. Les résultats expérimentaux sont analysés à l’aide du modèle tensoriel de la dissolution anisotrope. Les constantes de dissolution ont été estimées. Des essais de simulation des formes usinées ont été menés.