Caractérisation de nouvelles zones de cisaillement N–S identifiées dans le Bouclier nubien égyptien par intégration de données géophysiques, de télédétection et de terrain

Des rivières de roche sous nos pieds

Au-dessous des déserts égyptiens, les roches elles-mêmes ont coulé et se sont fracturées pendant des centaines de millions d’années. Cette étude retrace un ensemble d’immenses « corridors » cachés dans la croûte terrestre, orientés du nord au sud à travers le Bouclier nubien égyptien. Ces zones, où les roches ont été lentement cisaillées et déplacées, aident les scientifiques à comprendre comment une vaste portion de la surface terrestre ancienne a été assemblée puis étirée, et pourquoi certaines régions sont propices à la concentration de minéraux précieux tels que l’or.

Un paysage ancien en trois parties

Le Bouclier nubien égyptien fait partie de la vaste chaîne d’ornement est-africaine qui s’est formée il y a plus de 600 millions d’années lors des collisions de fragments du supercontinent Gondwana. Les auteurs divisent cette région en trois grands domaines. Au sud, les roches ont principalement été comprimées, préservant des traces d’anciennes croûtes océaniques et d’arcs insulaires entrés en collision. Le domaine central enregistre à la fois des phases de compression et de coulissement latéral, tandis que le domaine nord montre des signes d’étirement. Ensemble, ces zones racontent l’histoire de la construction initiale d’une chaîne d’îles volcaniques, de leur soudure à de plus anciennes croûtes africaines, puis de leur remodelage après la fin des collisions majeures.

Détecter des fractures longtemps cachées

Pour cartographier des structures trop vastes pour être entièrement observées sur le terrain et trop profondes pour être atteintes directement, l’équipe a combiné images satellites, mesures du champ de gravité terrestre et observations détaillées sur le terrain. Les variations de gravité révèlent des changements de densité des roches en profondeur, tandis que la télédétection met en évidence des différences subtiles de lithologie et d’altération à la surface. En appliquant des filtres spécifiques aux données gravimétriques, les auteurs ont fait ressortir de longs linéaments rectilignes marquant des failles et des zones de cisaillement enfouies. Ces outils, vérifiés et affinés par le travail de terrain, ont mis au jour une famille dominante de corridors de déformation nord–sud traversant les parties centrale et méridionale du bouclier, certains dépassant 100 kilomètres de longueur.

Nouveaux corridors de mouvement nord–sud

L’étude identifie et décrit six grandes zones de cisaillement nord–sud : Safaga–Shalul, Wadi Kareim–Umm Bisilla, Um Gheig–Nugrus, Barramiya–Mueilha, Abu Swayel–Muqsim et Himitrah–Madari. Dans ces zones, des roches autrefois massives ont été étirées, plissées et broyées en bandes à grain fin appelées mylonites. Des caractéristiques microscopiques et des motifs observés à l’échelle du terrain montrent que, pendant une grande partie de leur histoire, ces corridors ont été actifs en sens dextre, c’est‑à‑dire que les blocs de part et d’autre ont glissé horizontalement l’un par rapport à l’autre. Plus tard, lors du soulèvement régional et de l’ouverture du rift de la mer Rouge, certains de ces corridors ont été réactivés en sens opposé, sénestre, sous forme de failles plus cassantes. Dans de nombreux secteurs, les zones de cisaillement ont aussi guidé la montée de magmas et la circulation de fluides riches en minéraux.

Un réseau de fractures interconnecté

Les corridors nord–sud n’agissent pas isolément. Ils forment un réseau géométrique avec de plus anciennes zones de cisaillement nord‑ouest–sud‑est et de plus récentes nord‑est–sud‑ouest, reliées au vaste Système de failles de Najd de l’Arabian–Nubian Shield. Les auteurs montrent que ces trois directions de cisaillement se comportent comme un ensemble de fissures liées, créées sous un écrasement latéral durable. Les zones d’orientation nord‑ouest jouent le rôle de failles « maîtresses », tandis que les secteurs nord–sud et nord‑est servent de fractures secondaires qui partagent et redirigent la déformation. Ce schéma se poursuit en profondeur et semble se connecter à des structures encore plus étendues au Soudan, telles que la zone de cisaillement de Hamisana et la suture de Keraf, qui marquent des frontières entre différents fragments continentaux.

Ce que cela signifie pour l’histoire de la Terre

En retraçant ces zones de cisaillement nord–sud nouvellement reconnues et en les intégrant dans une séquence en cinq étapes de déformation, l’étude clarifie l’évolution du Bouclier nubien égyptien après les collisions principales ayant façonné le continent. Elle montre qu’un écrasement latéral de longue durée a d’abord produit des failles orientées nord‑ouest, puis a réorienté le champ de contraintes pour activer des corridors nord–sud, avant de basculer à nouveau en faveur d’un cisaillement nord‑est et enfin d’une faille plus cassante lors de l’ouverture de la mer Rouge. Pour le lecteur non spécialiste, l’idée essentielle est que la croûte rigide sous l’Égypte a un temps coulé comme un matériau extrêmement visqueux et lent, se rompant en d’immenses dalles coulissantes selon des directions préférentielles. Ces « rivières de roche » profondes ont contrôlé où se sont élevés des reliefs, où la croûte s’est ensuite étirée et où les fluides ont concentré les métaux, laissant un plan structural qui influence encore aujourd’hui le paysage et les ressources minérales.

Citation: Abd El‑Wahed, M.A., Eldosouky, A.M. Characterization of newly identified N–S shear zones in the Egyptian Nubian Shield by integrating geophysical, remote sensing and field data. Sci Rep 16, 16145 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46327-x

Mots-clés: Bouclier nubien égyptien, zones de cisaillement, Système de failles de Najd, Orogène est-africain, déformation crustale