Les mines de fer ont joué un rôle important dans la révolution industrielle, les gisements de fer contenus dans les roches, généralement sous la forme d'oxydes, comme l'hématite, conditionnant le coût de production de la sidérurgie en fonction de la distance entre les mines et les aciéries et hauts fourneaux, ainsi que la richesse en fer de ces différents gisements de minerais de fer, teneur variable selon le minéral ferrifère. Cet article présente leur histoire.
L'Antiquité
En France, le fer est exploité très artisanalement depuis la Préhistoire. L'exploitation se poursuit aux époques gallo-romaine et médiévales. Dans l'Antiquité, les mines de fer ont été la cause de la destruction de vastes massifs forestiers, afin d'obtenir de bois d'étayage des galeries mais surtout du bois de feu pour la mine, via l'ouverture par le feu pratiquée dans nombre d'entre elles, ou pour les fonderies et forges, comme l'indiquent les tas de scories utilisés par les archéologues pour évaluer l'importance du gisement.
Les charbons de bois résiduels apportent aussi des informations sur les milieux forestiers de l'Antiquité ou sur les relations entre les mineurs et la forêt. Dans les années 1990, des expérimentations in situ ont apporté des données quantitatives complémentaires utiles aux archéologues qui travaillent sur ces questionsDubois C (1996) | L'ouverture par le feu dans les mines: histoire, archéologie et expérimentations|. Revue d'archéométrie, 20(1), 33-46..
Les Chalybes et les Hittites, dans la région du Sud du Caucase, découvrirent les premiers procédés de réduction du fer, grâce à un minerai extrait dans des filons à fleur de terre puis réduit par du charbon de bois mis en combustion dans un simple trou conique creusé dans le sol"De la minette lorraine aux minerais d'outre-Mer" par Jack Koeppel, Société d'histoire et d'archéologie de la Lorraine, 1991 . Partie du Caucase, l'industrie du fer va se déplacer vers l'Égypte (1000 avant J.C.) et l'Inde, puis vers la Grèce (par la Méditerranée), l'Autriche (par le Danube), l'Italie, l'Espagne, la France, la Suisse (500 avant J.C.) et l'Angleterre (300 avant J.C.).
À l'époque gallo-romaine, le peuple gaulois des Biturges utilisait déjà le bois de la forêt domaniale de Vierzon en quantité, pour la métallurgie du fer, comme en témoignent des restes de minerai (« laitiers ») encore visibles. Ces restes encore riches en fer ont été plus récemment envoyés par trains entiers dans les Hauts fourneaux de Lorraine pour les fondre et y récupérer le fer y restant"Exploitation minière et forestière : artisanat du fer et nature dans l'Antiquité chez les Bituriges", par Nadine Dieudonné-Glad .
Le Moyen Âge
Afrique Une intense activité métallurgique africaine, dont des traces remontant à avant J.-C. a été retrouvée dans plusieurs régions d'Afrique"Le pays dogon a produit pendant des siècles de grandes quantités de fer", par Christiane Galus, dans Le Monde du 28.12.2006 : les Grands Lacs, l'Afrique de l'Est (Soudan, Éthiopie) et toute la zone subsaharienne d'Afrique de l'Ouest. Après avoir longtemps supposé que les forgerons africains avaient emprunté leur savoir-faire au Proche-Orient, via l'Afrique du Nord et la vallée du Nil, de nombreux spécialistes estiment aujourd'hui que les Africains ont inventé eux-mêmes leurs propres techniques sidérurgiques. En 2011, les données restent toutefois trop peu nombreuses pour conclure sur l'origine de la métallurgie africaine.
Le fer n'est pas exploité uniformément dans toute l'Afrique : à l'extrémité sud, il n'apparaît que quelques siècles après le début de l'ère commune. À partir du début du , la production s'intensifie et se tourne vers l'exportation dans certaines zones où se structurent des royaumes et des empires. Cette production endémique persiste jusqu'à l'arrivée du fer européen en 1914.
Les forgerons du Pays Dogon, à partir du Une partie de l'activité métallurgique intense du continent est attribuée aux Dogons un peuple du Mali, en Afrique de l'Ouest, arrivé au dans la région nommée Pays Dogon, qui s'étend de la falaise de Bandiagara jusqu'au sud-ouest de la boucle du Niger. Une étude scientifique a mis en évidence la production de fer et d'outils en fer forgé du temps des Tellems au , production devenue quasi industrielle du à l'époque Dogon. Il apparaît que diverses techniques de récupération du fer, à partir du minerai trouvé en divers endroits de la falaise de Bandiagara, ont été mises au point dans différents villages parfois séparés de quelques dizaines de kilomètres. Les recherches ont mis en évidence une cinquantaine de sites de production, dont certains très importants. À proximité des villages de Fiko, Kobo et Enndé, les archéo-métallurgistes ont ainsi relevé l'existence de plusieurs collines de scories d'une activité sidérurgique, hautes de plus de dix mètres et longues de cent mètres, totalisant environ . Cette étude permet de mieux comprendre le statut particulier des forgerons dans la société dogon, ainsi que les échanges commerciaux que pratiquaient les Dogons.
Des influences indonésiennes à Madagascar ? Des traces d'activité metallurgique ont été observées à Madagascar, où les techniques de production et de travail du fer se sont implantées lors de la première phase de peuplement de l'île. Le système de soufflerie, qui utilise deux pistons en bois, ressemble fortement au dispositif traditionnel indonésien déjà représenté à Candi Sukuh au . Cet ressemblance, couplée à des indices linguistiques, pourrait indiquer une introduction de la sidérurgie par les navigateurs austronésiens.
En 2011, les informations sur l'histoire de la sidérurgie malgache restent cependant peu nombreuses.
Europe occidentale La production de fer dans l'Occident médiéval se caractérise par trois grandes étapes : une chute de la production associée à la disparition de l'Empire romain au , lentement reprise à partir du ; un développement intensif et fortement concurrentiel de la production aux , principalement porté par la paysannerie et les petits seigneurs locaux ; et l'établissement aux de grands districts sous la tutelle des princes et des marchands dans un marché européen unifié où se diffusent des innovations techniques comme l'utilisation de la force hydraulique ou le procédé de réduction indirecte.
À l'origine fours semi-enterrés, les foyers grandissent et se perfectionnent, la combustion est activée par l'emploi de soufflets d'abord manuels, puis hydrauliques. Au , la hauteur des fourneaux est encore augmentée tandis que les conditions de soufflage sont améliorées, entraînant une élévation de la température.
Déclin et reprise de l'exploitation du fer () La chute de l'Empire romain, au , entraine l'abandon de la plupart des forges. Si quelques forges se maintiennent dans les montagnes de Lombardie, des localités comme l'île d'Elbe, au large de la Toscane, ou Noreia, dans les Alpes orientales, connaissent une interruption de plusieurs siècles de leur production. Il est possible qu'un tel abandon des forges dans le Warwickshire anglais ait inspiré la légende du « castrum Alvacestre », relaté dans une Vita rédigée vers l'an 900 : le castrum, autrefois un haut lieu de production du fer, aurait été détruit par une punition divine puis reconstruit, sans que la production du fer n'y ait été reprise.
La production reprend progressivement dans l'Occident médiéval à partir de l'époque carolingienne pendant laquelle la demande reste limitée. Les sites de production se bornent alors soit à des seigneuries ecclésiastiques, où elle n'est qu'une activité parmi d'autres et est faiblement taxée (en nature ou en rente), soit à quelques domaines royaux des Alpes, eux complètement orientés vers la production du fer. Quelques signes de reprise apparaissent dès 931 dans les Alpes orientales, puis sur l'île d'Elbe après sa reconquête par Pise au début du . En Angleterre, la production triple en vingt ans entre 1066 et 1086 à la suite de la conquête normande. Quelques documents attestent également de productions à Val di Scalve (Lombardie) en 1047 ou dans le Cotentin normand entre 1070 et 1084, mais restent globalement isolés.
Les monastères cisterciens deviennent un des principaux acteurs de cette reprise à partir du . Les moines installés dans des forêts encore peu exploitées y découvrent les gisements de minerai et obtiennent des seigneurs locaux les droits sur celui-ci. Du point de vue juridique, on assiste ainsi à une séparation des droits d'exploitation du minerai des droits d'exploitation de la forêt elle-même (chasse, coupe de bois), ces derniers restant entre les mains des seigneurs propriétaires. Le minerai est exploité directement par les cisterciens dont les statuts imposent une forge dans chaque monastère, réservée à la communauté pour ne pas dépendre du monde extérieur. Vite détournées de leur but initial, ces forges seront principalement exploitées à des fins commerciales et les monastères se constitueront par la suite un « véritable empire sidérurgique [...] de l'Italie à l'Angleterre, en passant évidemment par la Champagne et la Bourgogne ».
Forte augmentation de la demande et de la production () Le développement des armures complètes entraîne une forte augmentation de la demande en fer à partir des qui entraîne une recherche intensive de son minerai. L'exploitation minière fait ainsi ses débuts dans le Bergslagen suédois au "Les caractères et les développements de l'industrie du fer en Suède", par F. Lentacker, dans la Revue du Nord de 1954 . De nombreuses forges sont également attestées à la fin du . On dénombre 74 ateliers légaux (et au moins une soixantaine d'ateliers illégaux) dans la forêt de Dean du royaume d'Angleterre en 1281 ; le pays d'Ouche, en Normandie, compte plus de 250 forges. Autour de l'Erzberg, en Styrie, se trouvent un « nombre considérable » de forges. La recherche du minerai de fer fut si intense qu'en 1246, la ville de Brescia interdit la prospection du minerai sur la colline où se dresse son château, cette prospection menaçant les défenses de la ville. L'intérêt partagé entre la paysannerie et les monastères pour l'exploitation du minerai entraîne un certain nombre de troubles, comme en 1294 dans la région d'Alatri, au sud de Rome, ou en 1316 à Venisy, dans la forêt d'Othe en pays normand.
Si la production reste majoritairement paysanne, les structures seigneuriales jouent un rôle central dans son développement. Les forges se regroupent au sein de bourgs seigneuriaux où se trouvent la plupart des moulins à tan ou à foulon et l'essentiel des installations nécessaires à la production. Les chevaliers Français et Anglais encouragent la production sur leurs terres afin de s'assurer l'accès au fer dans un contexte de forte demande, mais également améliorer leurs revenus : ils collectent ainsi de faibles taxes directement sur les mines, mais surtout la dîme sur les ventes de fer lors des foires et marchés. La forte consommation en bois de l'activité sidérurgique incite cependant les seigneurs à également essayer de contrôler son développement. Au , Henri II Plantagenet interdit ainsi aux moines de couper plus de deux chênes par semaine pour alimenter chaque bas fourneau.
Avec l'augmentation de la production, le commerce du fer reprend à la fin du . À partir des dernières décennies du , le marché européen s'uniformise progressivement, tant au niveau des produits que des techniques employées, avec en particulier la diffusion du procédé de réduction indirecte. La production s'oriente vers l'exportation : à Pietrasanta, en Toscane, le minerai de fer de l'île d'Elbe sert principalement à réaliser des pièces d'outils agricoles à destination de Palerme, en Sicile, à plusieurs centaines de kilomètres. Le commerce s'organise autour de certaines communes, comme Amberg, en Bavière, pour le minerai, et Leoben, en Styrie, pour le fer fondu.
Progrès technologiques, grands regroupements et influence de l'État ()