De quoi sont faites les pyramides de Gizeh ?

Calcaire, granite, basalte et une demi-million de tonnes de mortier. De quoi sont réellement constituées les pyramides de Gizeh et d'où provient chaque matériau.

Calcaire, granite, basalte et mortier

Gros calcaire extrait du plateau pour le noyau, fin calcaire blanc de Tura pour le parement, granite d'Assouan pour les chambres, ainsi qu'environ un demi-million de tonnes de mortier.

Source: Ancient Egypt Research Associates

Celui qui se tient aujourd'hui devant la Grande Pyramide de Khéops voit quelque chose qui n'aurait jamais dû être visible. Les blocs bruts, jaunâtres, empilés en gradins, constituaient l'intérieur de l'édifice. Au-dessus reposait une peau lisse, presque blanche, faite d'une pierre totalement différente, et celle-ci a disparu à quelques rares exceptions près.

C'est le premier point, et le plus important, concernant cette question : il n'existe pas un seul matériau de construction. Quatre types de roches différents ont été utilisés, ainsi qu'un liant, chacun provenant d'une région distincte et destiné à une tâche spécifique. Les distances entre ces lieux d'origine s'étendent de trois cents mètres à huit cents kilomètres.

Cette répartition n'est ni un hasard ni une commodité. Elle obéit à une logique encore perceptible aujourd'hui : ce qui était nécessaire en quantités massives provenait des environs immédiats. Ce qui devait être beau venait de l'autre rive du fleuve. Ce qui devait résister à des charges extrêmes venait du sud profond et était transporté sur la moitié du Nil. Ainsi, connaître l'origine des matériaux de la Grande Pyramide de Khéops révèle autant sur le projet de construction que les dimensions de l'ouvrage achevé.

Cette page porte sur les matières elles-mêmes : quelle roche où est située, comment la reconnaître, combien pèsent les blocs individuels et les structures dans leur ensemble, et quels matériaux vous pouvez réellement toucher lors d'une visite. Car l'un d'eux se trouve littéralement sous vos pieds, mais passe presque inaperçu.

Cinq matériaux, cinq lieux d'origine

La distance parcourue par un matériau indique son usage.

MatériauOrigineDistance du chantierUsage
Gros calcaireLe plateau lui-mêmeQuelques centaines de mètresMaçonnerie du noyau, représentant la majeure partie de la masse
Fin calcaire blancTura, sur la rive est opposéeEnviron 15 km traversant le fleuveLa peau extérieure lisse
GraniteAssouan au sudEnviron 800 km en avalChambre funéraire, dalles de décharge, pierres de fermeture
BasalteWidan el-Faras dans le FayoumPlus de 60 km plus un parcours fluvialSol du temple funéraire
Mortier de plâtre et argile désertiqueLes environs du plateauExtrait et cuit sur placeJoints, nivellement, couche de glissement lors de la pose
Gros calcaire
Origine
Le plateau lui-même
Distance du chantier
Quelques centaines de mètres
Usage
Maçonnerie du noyau, représentant la majeure partie de la masse
Fin calcaire blanc
Origine
Tura, sur la rive est opposée
Distance du chantier
Environ 15 km traversant le fleuve
Usage
La peau extérieure lisse
Granite
Origine
Assouan au sud
Distance du chantier
Environ 800 km en aval
Usage
Chambre funéraire, dalles de décharge, pierres de fermeture
Basalte
Origine
Widan el-Faras dans le Fayoum
Distance du chantier
Plus de 60 km plus un parcours fluvial
Usage
Sol du temple funéraire
Mortier de plâtre et argile désertique
Origine
Les environs du plateau
Distance du chantier
Extrait et cuit sur place
Usage
Joints, nivellement, couche de glissement lors de la pose

Le calcaire du noyau représente environ quatre-vingt-dix pour cent de la masse. Les quatre autres matériaux déterminent l'apparence et la statique.

La pierre vient de la montagne elle-même

La pierre dont est fait le mont provient du mont lui-même. Le plateau n'est pas une butte de sable, mais un rebord calcaire de la formation Mokattam, apparu il y a environ quarante millions d'années au fond d'une mer peu profonde et chaude. Cette même roche a été extraite sur place puis remployée juste à côté.

La principale carrière se situe en forme de fer à cheval au sud de la Grande Pyramide de Khéops, à seulement quelques centaines de mètres du chantier, et reste visible dans le paysage jusqu'à nos jours. Les fouilles de l'Ancient Egypt Research Associates l'ont identifiée comme principal fournisseur de la maçonnerie du noyau. La carrière des pyramides de Gizeh n'était donc pas une mine éloignée, mais une fosse à vue directe.

La roche était presque idéale pour cette tâche. Elle se fend proprement le long de ses joints stratigraphiques et est également traversée de fissures verticales. Un tailleur de pierre n'avait donc pas besoin de scier les blocs hors d'un massif rocheux solide, mais pouvait suivre les plans de fracture naturels et détacher le reste avec des coins et des ciseaux en cuivre. Cela explique pourquoi le calcaire des pyramides de Gizeh était disponible en telles quantités malgré des outils simples.

L'extraction est encore visible aujourd'hui aux arêtes de cassure. À plusieurs endroits au sud et au sud-est de la grande pyramide, une marche rocheuse basse et anormalement droite traverse le terrain, et celui qui regarde attentivement reconnaît les entailles le long desquelles des blocs individuels ont été séparés. Certains essais n'ont jamais été achevés. Ils montrent le processus en pleine action, semblable à un atelier où quelqu'un aurait posé son outil sans le reprendre.

Qui estime la taille des blocs de pierre des pyramides de Gizeh sur place sera surpris par leur hétérogénéité. Un bloc moyen du noyau pèse environ deux tonnes et demie et mesure grossièrement un mètre à un mètre cinquante de côté. Certaines pièces atteignent toutefois neuf tonnes et plus. Les couches inférieures sont nettement plus massives que les supérieures, et au sein d'une même couche, les blocs varient tellement que les joints devaient être compensés avec de plus petites pierres et du mortier.

Gros blocs de calcaire d'une face de pyramide de près
Maçonnerie du noyau de près : blocs de tailles différentes, compensés avec de plus petites pierres et du mortier.

Les fossiles dans la pierre

Si vous approchez très près d'une face de pyramide, vous voyez dans la pierre de petits disques plats qui ressemblent à des lentilles comprimées ou à des pièces usées. Certains ne font guère plus d'un millimètre, d'autres atteignent le diamètre d'une pièce de deux euros.

Ce sont des fossiles. Des nummulites, des organismes marins unicellulaires dotés d'un test calcaire cloisonné, qui vivaient en quantités incalculables dans cette mer peu chaude et chaude au-dessus de l'Égypte actuelle. Leur nom signifie littéralement petite pièce. Les blocs de calcaire de la Grande Pyramide de Khéops contiennent parfois jusqu'à quarante pour cent de ces fossiles, mesurés en volume de roche. L'édifice est donc constitué en grande partie des squelettes d'êtres vivants morts quarante millions d'années avant sa construction.

Ces disques ont déjà attiré l'attention dans l'Antiquité. Le géographe grec Strabon visita le plateau vers l'an zéro, alors que les pyramides avaient déjà vingt-cinq siècles, et reçut sur place une explication : il s'agirait de lentilles fossilisées, restes des repas des ouvriers. Il trouvait cela improbable dès l'époque, et l'interprétation actuelle des fossiles lui donne raison.

Pour les visiteurs, c'est la partie la plus accessible de toute l'histoire des matériaux. Vous n'avez besoin ni d'équipement ni d'autorisation, juste d'un regard à trente centimètres de distance sur n'importe quel bloc dans la zone inférieure. Les fossiles sont partout.

Quel matériau se trouve où

  • Maçonnerie du noyau
  • Parement, aujourd'hui presque entièrement manquant
  • Chambre funéraire et dalles de décharge
  • Pierres de fermeture dans le couloir
  • Sol en basalte du temple funéraire

Les pourcentages sont des parts massiques arrondies et servent à la comparaison des tailles, non au calcul précis.

Le calcaire blanc de Tura

Le deuxième calcaire avait un aspect complètement différent. Il provenait des carrières de Tura sur la rive opposée du Nil, était à grain fin, presque blanc et pratiquement exempt des fossiles qui parsèment la pierre locale. Il constituait le parement calcaire original de la Grande Pyramide de Khéops : une peau extérieure continue et lissée qui donnait à l'édifice une surface réfléchissante.

La transformation de ces blocs est le véritable sommet artisanal de l'ensemble. Les joints entre deux pierres de parement sont si étroits à certains endroits qu'une carte de crédit n'y passerait pas, et ce sur des blocs de plusieurs tonnes qui devaient être alignés avec exactitude sur une pente inclinée. Celui qui se tient aujourd'hui devant la rude face en gradins n'en voit rien et sous-estime la précision de la construction en conséquence.

Il n'en reste que des fragments, et ils valent le détour. Au pied du côté nord de la Grande Pyramide de Khéops, une rangée de blocs de parement originaux occupe encore leur position initiale. Au sommet de la pyramide centrale se trouve un chapeau fermé qui a survécu parce qu'il était trop haut pour être retiré commodément. Et des pièces individuelles sont dispersées dans des musées, dont un bloc de parement à Édimbourg, arrivé en Écosse au XIXe siècle.

Où a disparu le reste et qui l'a retiré est une histoire à part entière et assez tangible. Elle figure sur la page consacrée aux pierres de parement.

Granite d'Assouan, huit cents kilomètres en aval

Le troisième matériau sort du lot car il était coûteux. Il n'y a pas de granite dans les environs du Caire. La pierre utilisée provient des carrières d'Assouan, à bon huit cents kilomètres en amont, et devait être transportée sur des barges lourdes tout le long du Nil vers l'aval. Environ huit mille tonnes en sont incorporées dans la Grande Pyramide de Khéops.

Il a été utilisé là où le calcaire n'aurait pas suffi. La chambre funéraire est entièrement revêtue de granite, son plafond est composé de neuf blocs, dont les plus lourds atteignent la plage des cinquante tonnes. Au-dessus se trouvent cinq autres chambres, dont le seul but est de décharger le poids de la masse de pierre sus-jacente. Les pierres de fermeture, qui scellaient le couloir ascendant après l'inhumation, sont également en granite.

La raison est d'abord statistique. Le granite supporte des charges sous lesquelles le calcaire se briserait, et précisément au niveau de la chambre funéraire repose la masse la plus importante. S'ajoute à cela un second niveau : le granite était le matériau de construction le plus prestigieux connu par l'Égypte, tacheté de rouge foncé à gris, extrêmement dur à travailler et, par sa seule origine, preuve de la portée royale. Celui qui l'utilisait montrait qu'il disposait de tout le fleuve.

Comment cette pierre a-t-elle été travaillée ? C'est une autre question. Le granite ne peut être coupé avec des outils en cuivre, il est trop dur. On travaillait plutôt avec des boules de dolérite, une roche encore plus dure, avec lesquelles on pilonnait la surface pendant des heures, et pour la sciage et le perçage, on utilisait du sable comme abrasif entre l'outil et la pièce. La procédure est fastidieuse, mais reconstituée expérimentalement, et explique les marques de travail visibles sur les blocs.

Cela apparaît clairement dans la troisième et plus petite pyramide. Ses couches inférieures ne sont pas revêtues de calcaire, mais de granite, et une grande partie en est restée brute. Le stock était là, le temps manquait.

Blocs de granite rouge de la chambre funéraire dans la Grande Pyramide de Khéops
Granite d'Assouan dans la chambre funéraire : huit mètres de long, poli, transporté sur huit cents kilomètres.

Mortier et basalte, ceux qui manquent toujours

Deux substances manquent dans presque toutes les énumérations, bien que l'une ait été utilisée en quantités massives et que l'autre ait l'histoire de transport la plus spectaculaire.

Le premier est le mortier. Environ un demi-million de tonnes d'un mélange de plâtre cuit, d'argile désertique et de gravier calcaire sont incorporées dans la Grande Pyramide de Khéops. Il ne maintenait pas les blocs ensemble, il est trop mou pour cela. Il servait de couche de nivellement entre des surfaces irrégulières et, à l'état humide, de film de glissement sur lequel un bloc de plusieurs tonnes pouvait être déplacé de quelques centimètres grâce à des leviers. Sans cette substance, la pose des blocs aurait été beaucoup plus lente.

Le second est le basalte, et vous ne le trouverez que si vous savez où regarder. À l'est de la Grande Pyramide de Khéops, là où se trouvait le temple funéraire, gisent au sol des plaques noires et polies à haute brillance. La roche provient de Widan el-Faras à la bordure nord du bassin du Fayoum, à plus de soixante kilomètres et au cœur du désert.

L'effort disproportionné par rapport au résultat est frappant. Le basalte n'était pas nécessaire pour la pyramide elle-même, mais pour les dalles de sol d'un temple de quelques dizaines de mètres de côté. Pour cette superficie relativement réduite, une carrière au milieu du désert a été ouverte, exploitée et connectée logistiquement. C'est l'un des exemples les plus clairs que le choix des matériaux dans l'Ancien Empire ne se faisait pas selon le moindre effort, mais selon l'importance du lieu.

Pour pouvoir le déplacer, une route pavée d'environ onze kilomètres et demi de long a été construite de la carrière jusqu'à la rive du lac de l'époque. Elle est considérée comme la plus ancienne route pavée connue au monde. Elle n'a pas été construite pour la pyramide elle-même, mais pour le sol d'un temple voisin.

Tous les cinq matériaux en une matinée

Commencez par le côté nord de la Grande Pyramide de Khéops aux blocs de parement préservés, approchez-vous ensuite d'une face quelconque et cherchez les nummulites dans le calcaire du noyau. Le mortier se trouve dans les mêmes joints. À l'est se trouve le sol noir en basalte du temple funéraire, généralement ignoré. Le granite est le seul pour lequel vous devez entrer à l'intérieur, ou vous le voyez à l'extérieur sur le socle de la troisième pyramide.

Le poids, et d'où vient le chiffre

Reste la question du poids total, et elle est plus difficile qu'elle n'y paraît. Personne n'a pesé les blocs. On connaît assez précisément le volume de l'édifice, on connaît la densité du calcaire utilisé et on en déduit le poids, les vides et les joints faussant légèrement le calcul.

L'estimation courante pour la Grande Pyramide de Khéops est d'environ six millions de tonnes. Environ cinq millions et demie concernent le calcaire, un demi-million le mortier et huit mille tonnes le granite. Pour comparer : un train de marchandises pleinement chargé pèse environ deux mille tonnes. Il vous faudrait donc environ trois mille trains pour déplacer le matériau d'un seul de ces édifices.

Pour l'ensemble du site, on ne peut pas simplement tripler ce chiffre. La pyramide centrale a un volume légèrement inférieur à celle du grand complexe, la troisième passe presque inaperçue : elle n'atteint même pas un dixième de la masse de ses deux voisines. Si l'on cherche une estimation globale pour l'ensemble, le double de la Grande Pyramide de Khéops est plus proche de la réalité que le triple.

Ce que ces chiffres montrent surtout, c'est une hiérarchie des priorités. Quatre-vingt-dix pour cent de la masse étaient bon marché et à vue directe. L'effort a été concentré sur les petites parts : sur la peau que l'on voyait, et sur la chambre où reposait le roi.

Questions fréquentes

De quoi est faite la Grande Pyramide de Khéops ?

Pour la très grande majorité de gros calcaire du plateau lui-même, ajouté de calcaire fin de Tura pour la peau extérieure, granite d'Assouan pour la chambre funéraire et environ un demi-million de tonnes de mortier dans les joints.

Combien pèse la Grande Pyramide de Khéops ?

L'estimation courante est d'environ six millions de tonnes. Elle n'a jamais été pesée ; le chiffre est extrapolé à partir du volume et de la densité de la roche.

Combien pèsent les pyramides de Gizeh ensemble ?

Seule l'ordre de grandeur est fiable. La pyramide centrale est légèrement inférieure à la grande, la troisième n'atteint même pas un dixième de celle-ci. Environ le double de la Grande Pyramide de Khéops est une estimation plus réaliste.

Les pyramides sont-elles en grès ?

Non. Le grès a été principalement utilisé dans le sud de l'Égypte, par exemple dans les temples de Louxor. À Gizeh, le calcaire domine, complété par du granite et du basalte.

Pourquoi les pierres ont-elles une couleur jaunâtre ?

C'est la couleur du calcaire local, additionnée de l'altération et recouverte de poussière désertique. L'impression originale était différente : une surface claire et continue.