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La métallurgie la plus ancienne est celle du cuivre. En ce qui concerne l’Europe, la métallurgie du cuivre a été importée du Proche-Orient. Les centres d’invention les plus anciens sont à l’est de la Turquie et au nord de la Mésopotamie, où les premiers objets en cuivre natif sont martelés après avoir été chauffés, ceci vers 8000 av. J.-C. Par la suite le cuivre est extrait en réduisant des minerais riches en cuivre par la cuisson à haute température dans des foyers ou dans des fourneaux. C’est au cours du 4e millénaire av. J.-C., en Mésopotamie, que l’étain est mélangé au cuivre pour en faire du bronze. A cette période d’autres métaux tels que l’argent, l’or et le plomb sont utilisés. La métallurgie du bronze, qui va permettre de réaliser de nombreux objets (bijoux, poignards, lames de haches, couteaux, etc.), est également à l’origine de changements dans la société puisqu’elle est une source de richesse maîtrisée par des artisans spécialisés, les métallurgistes. En Europe, l’usage du bronze se répand vers 2000 av. J.-C. seulement. En Afrique, la plus ancienne métallurgie du cuivre se situe dans le sud de l’Egypte durant le 3e millénaire av. J.-C.
Quant à la métallurgie du fer, elle est plus compliquée car ce métal se trouve sous forme de minerai qu’il faut réduire en le cuisant à de fortes températures, ce qui nécessite une maîtrise technique plus importante. Ainsi c’est seulement vers la fin du 2e millénaire av. J.-C. que le fer est utilisé régulièrement pour fabriquer des armes et des outils, au Proche-Orient, en Grèce puis dans les Balkans avant de se généraliser à l’ouest de l’Europe vers le 9 siècle av. J.-C.