La métallurgie en Afrique ancienne correspond à la période où la métallurgie du cuivre puis du fer s'est développée en Afrique subsaharienne. La métallurgie est apparue indépendamment durant la Préhistoire récente dans plusieurs régions du monde. L'Afrique subsaharienne a développé une métallurgie du cuivre puis une métallurgie du fer, sans connaitre d'Âge du bronze. Le fer a peut-être été travaillé en Afrique plusieurs siècles avant que les Hittites ouvrent l'Âge du fer en Eurasie, vers .
Métallurgie du cuivre Origines On a longtemps cru que l'Afrique subsaharienne n'avait pas connu de métallurgie du cuivre avant le et qu'elle était passée directement du Néolithique à l'Âge du fer ou bien qu'elle avait commencé à fondre le fer et le cuivre à peu près en même temps. Des artefacts en cuivre, découverts en Nubie, sont la preuve la plus ancienne de l'existence de techniques de fusion de métal en Afrique subsaharienne. On pense désormais que la fusion du cuivre a été introduite en Nubie depuis l'Égypte à l'époque de l'Ancien Empire.
La principale preuve à l'appui de cette affirmation est l'existence d'un avant-poste égyptien, établi à Bouhen aux alentours de , où l'on fondait le cuivre des mines de Nubie. Un four à creuset, datant de -2300 / -1990, utilisé pour la technique de fonte à la cire perdue, a été découvert dans l'enceinte du temple de Kerma ; la source de l'étain qui y était aussi utilisé n’est pas connue. Au cours du millénaire qui suivit, les Nubiens développèrent une grande habileté en matière de travail du cuivre et d'autres métaux.
Des découvertes faites à Agadez, dans le nord du Niger, montrent des traces d'une activité de métallurgie du cuivre vers Ces dates précèdent celles concernant l'usage du fer de quelques milliers d'années. La métallurgie du cuivre semble être une invention autochtone car il n'existe aucune preuve évidente en dehors de la Nubie d'une influence venue d'Afrique du Nord. De plus la période « humide » touchant le Sahara était terminée, ce qui entravait les interactions humaines. La métallurgie du cuivre semble ne pas avoir été pleinement développée, ce qui ne plaide pas en faveur d'une origine extérieure. Les populations utilisaient le cuivre natif et expérimentèrent différents types de fours pour la fonte de minerai entre -2500 et -1500.
La métallurgie du cuivre a aussi été attestée à Akjoujt, dans l'ouest de la Mauritanie. Le site d'Akjoujt est plus récent que celui d'Agadez, il date de -850 environ. Il existe des preuves d'une activité d'extraction entre -850 et -300. La datation au radiocarbone de la mine de la « Grotte aux chauves-souris » montre que l'extraction et la fonderie de malachite furent pratiquées au début du Un grand nombre d'artefacts, tels que des pointes de flèche, des fers de lance, des ciseaux, des poinçons et des haches plano-convexes ainsi que des bracelets, des perles et des boucles d'oreille ont été découverts dans les sites néolithiques de la région.
Établir des dates pour la zone tropicale de l'Afrique a été très difficile. Il n’existe pas de datation pour les mines de cuivre du Nigeria pré-colonial et la date la plus ancienne quant à l'Afrique au sud de l'équateur est , dans la zone de la Navyundu, près de Lubumbashi, en actuelle République démocratique du Congo. La mine de Kansanshi, en actuelle Zambie et celle de Kipushi, en actuelle République démocratique du Congo, datent d'entre le . Les sites plus au sud sont plus récents, ainsi la mine de Thakadu au Botswana donne-t-elle des dates entre 1480 et 1680 et les principales autres mines au Botswana, en Namibie et en Afrique du Sud restent non datées.
Mines thumb|Mine de Kilembe en Ouganda.
Le minerai de cuivre est cantonné à quelques sites en Afrique de l'ouest, Afrique centrale et australe ; quelques-uns sont parmi les plus riches du monde. À l'ouest, le cuivre ne se trouve que dans la région aride du Sahel et du sud du Sahara. Les principales mines sont les suivantes : Akjoujt en Mauritanie ; Nioro du Sahel et Sirakoro au nord du Mali ; le Massif de l'Aïr près d'Azelik et d'Agadez au Niger.
Il n'y a pas d'autres mines connues en Afrique de l'ouest tropicale ; néanmoins il existe des traces du travail du cuivre et du plomb dans le fossé de la Bénoué, au sud-est du Nigeria. À l'exception de quelques endroits près de Kilembe en Ouganda et au Rwanda, il n'y a pas de mine de cuivre en Afrique de l'Est. La plus grande concentration trouvée en Afrique est celle de l'arc cuprifère katangais, partie de l'arc lufilien ; il s’agit d'un croissant de , qui va de la copperbelt zambienne jusqu'au sud de la province du Katanga, en République démocratique du Congo.
Extraction et traitement
Les premiers mineurs africains s'intéressèrent plus au cuivre sous forme d'oxydes et de carbonates qu'à celui sous forme de sulfures car les deux premières formes sont plus faciles à fondre pour obtenir du cuivre métallique que la dernière. Les sulfures sont plus complexes à réduire et nécessitent des étapes multiples pour ce faire, ils ont donc le plus souvent été négligés par les mineurs africains. Des méthodes complexes de forage profond ou des outils spéciaux n'étaient pas nécessaires pour les oxydes car ils sont naturellement et structurellement affaiblis par le processus de décomposition et ils contiennent les minerais les plus souhaitables.
Les mines de cuivre sont le plus souvent à ciel ouvert ou bien des mines à cavités couvertes, quoique ces dernières soient rares dans le domaine de l'extraction du cuivre en Afrique. Il existe plusieurs comptes rendus ethnographiques concernant l'extraction du cuivre et ils semblent tous témoigner du même niveau technologique. Les variantes sont relatives aux conditions géologiques et aux compétences des mineurs et, quoique les techniques semblent simples, elles permirent l’extraction de grandes quantités de minerai à haute teneur. Il y a plus de variations dans les processus de fonderie que dans les techniques d'extraction.
Le minerai le plus commun en Afrique est la malachite, et le combustible utilisé est le charbon de bois obtenu à partir de feuillus.
Le cuivre à travers le continent
Afrique centrale et australe
En Afrique de l'Ouest le cuivre était utilisé comme moyen d'échange, en tant que symbole du statut social et de la royauté, en joaillerie, ainsi que dans des fonctions rituelles notamment issues des traditions bantoues établies préalablement à l'expansion de ces derniers vers l'Afrique centrale. L'utilisation du cuivre au moment de l'âge du fer en Afrique centrale est plus due à la demande indigène qu'à une demande extérieure et cette utilisation est le marqueur d'un changement social et politique notable.
Le cuivre est considéré comme un métal de prestige en Afrique centrale et australe. En Afrique centrale, on l'a trouvé à des endroits où il n'est pas produit, ce qui implique une forme de commerce et d'échange. La majeure partie des artefacts retrouvés suggèrent que le cuivre était destiné à des usages décoratifs. Les données disponibles montrent qu'avant le , au Zimbabwe, à l'âge du fer, le cuivre avait une plus grande valeur que l'or ; la date pourrait même être repoussée avec de récentes datations au radiocarbone.
On pense qu'au travers du commerce avec l'Inde puis le Portugal, les populations de ce qui est actuellement le Zimbabwe ont valorisé l'or comme métal précieux mais ce dernier n'a pas remplacé le cuivre. Les sources archéologiques et documentaires tendent sans doute à privilégier les éléments non périssables au détriment des produits du pastoralisme et de l'agriculture qui étaient les fondements de l'activité des populations de l'âge du fer. Il est cependant certain que le cuivre occupa une part importante dans les échanges économiques de l'Afrique centrale et australe.
Les villes tswana de la période pré-coloniale en Afrique du Sud, telle Marothodi, près du Parc national du Pilanesberg, montrent une continuité dans la production de cuivre natif jusqu'aux débuts du .
Afrique de l'Est Le cuivre est quasiment absent de l'intérieur de l'Afrique de l'Est, à quelques exceptions telles que Kilwa Kisiwani en Tanzanie et le site médiéval nubien de Fostat ; il n'existe pas suffisamment d'informations pour trouver trace du cuivre sur la côte swahilie.
Afrique de l'Ouest On ne connaît, en Afrique de l'Ouest, que deux sources produisant du cuivre de manière commercialement viable : Dkra, près de Nioro au Mali et Takedda en Azelik, au Niger. Akjoujt fut une mine importante mais, faute de bois, elle perdit son rang au début de la période historique. Les approvisionnements en cuivre pour l'Afrique de l'ouest provenaient du sud marocain, du nord-ouest de la Mauritanie, de l'empire byzantin et d'Europe centrale.
Il existe de nombreux documents relatifs au commerce du cuivre en Afrique de l'Ouest ; mais les voyageurs qui écrivirent ces textes fréquentèrent uniquement les centres politiques et nous n'avons pas d'information sur les populations qui vivaient en dehors de ces endroits, dans la savane et dans les zones forestières et sur leur manière d'utiliser ce métal. Les commerçants arabes et européens nous renseignent sur le fait que les principales marchandises demandées sur les marchés de l'ouest africain étaient le sel et le cuivre. Il y a un manque d'informations sur les zones de savanes et de forêts et notre connaissance de la diffusion du cuivre est donc parcellaire.
Malgré de riches ressources en or, les personnes de la haute société étaient enterrées avec des objets funéraires en cuivre. Les seuls sites datant d'avant où l'on retrouve de l'or sont Djenné, Tadeoust et quelques tumuli au Sénégal.
Métallurgie du fer Preuves archéologiques de l'origine et de la diffusion du travail du fer en Afrique
Quoique l'origine du travail du fer en Afrique ait retenu l'intérêt des chercheurs depuis les années 1860, il n'est pas encore aujourd'hui formellement établi si cette technique a diffusé depuis la région méditerranéenne vers l'Afrique subsaharienne ou si elle a été inventée indépendamment dans d'autres endroits du continent. Plusieurs chercheurs européens du ont soutenu l'hypothèse d'une apparition du travail du fer en Afrique subsaharienne, mais les archéologues qui écrivirent entre 1945 et 1965 étaient plus généralement favorables soit à l'idée d'une diffusion de la technologie de la fonte du fer depuis Carthage, à travers le Sahara jusqu'en Afrique de l'Ouest, soit à la thèse d'une diffusion depuis Méroé, sur le haut-Nil, jusqu'en Afrique centrale voire aux deux à la fois..
L'invention de la datation par le carbone 14 dans les années 1950 permit de dater les sites métallurgiques d'Afrique subsaharienne puisque le combustible utilisé pour la fusion et le forgeage est du charbon. Au début des années 1960, quelques datations au radiocarbone étonnamment éloignées furent obtenues pour des sites de fonderie de fer au Nigeria et au centre de l'Afrique (Rwanda, Burundi). Cela conduisit certains chercheurs à affirmer que le travail du fer avait été inventé en Afrique subsaharienne... Ces conclusions étaient prématurées car, à ce moment, il n'y avait pas de preuves formelles d'un travail du fer durant l'Antiquité à Carthage ou Méroé. Les preuves d'une activité de fonte de fer en Méditerranée occidentale (900-800 av. J.-C.) ne furent apportées que dans les années 1990 et on ne sait toujours pas si le travail du fer fut d'abord pratiqué dans le royaume de Koush ou à Méroé en actuel Soudan.