Le Grand Sphinx et les Grandes Pyramides de La Nécropole de Gizeh sont probablement les images iconiques les plus reconnues du Monde antique. (Suorce : Jørn Christiansen)

Le Sphinx, créature mythique au corps de lion et à la tête humaine, se dresse sur le plateau de Gizeh sur la rive ouest du Nil à Gizeh, en Égypte, près des Grandes Pyramides (encadré orange). La photographie aérienne en médaillon des grandes pyramides de Gizeh a été prise par James Henry Breasted, Jr. en 1932. (À première vue, le Grand Sphinx et les murs d’enceinte qui l’entourent sur le plateau de Gizeh au Caire semblent avoir été exposés à une forte érosion hydrique sur une longue période, en plus de l’érosion causée par le vent et le sable. Cependant, j’ai récemment visité l’enceinte du Sphinx pour étudier les roches calcaires et je suis arrivé à une conclusion différente : les roches présentent des signes évidents d’altération et de dissolution, en grande partie causés par l’eau de pluie qui a pénétré dans le calcaire fracturé bien avant la sculpture du Sphinx. Le rôle joué par l’eau dans l’érosion du sphinx lui-même est donc ambigu, car sa signature ne peut être distinguée de l’empreinte laissée par les intempéries antérieures. La nature a joué son propre “truc shabby-chic” pour faire paraître les surfaces sculptées plus anciennes qu’elles ne le sont, ce qui a conduit même des géologues chevronnés à conclure que le Sphinx a dû être sculpté alors que l’Égypte était encore exposée à des pluies saisonnières non inhibées et qu’il était donc plus vieux de plusieurs milliers d’années que ce qui avait été déterminé par les archéologues.

La plupart des égyptologues attribuent la sculpture du Grand Sphinx au roi Khafra de la quatrième dynastie de l’Ancien Empire, environ 2 500 ans avant J.-C. Une datation pré-dynastique du Sphinx résultant de l’hypothèse de l’érosion par l’eau a été suggérée pour la première fois par l’auteur John A. West dans son livre Serpent in the Sky. Cette hypothèse a été reprise en 1992 dans un article du géologue Robert M. Schoch, Redating the Great Sphinx of Giza, qui traite des études scientifiques sur l’altération et l’érosion, et dans lequel Schoch conclut que l’érosion verticale a été causée par l’érosion hydrique après la sculpture du Sphinx. Cette conclusion a alimenté un débat avec les égyptologues qui s’est poursuivi pendant plus de deux décennies. La datation antérieure du Sphinx a en outre inspiré des chercheurs et des écrivains à relier le Sphinx à d’anciennes civilisations perdues comme l’Atlantide.

Dans mon enquête sur le Sphinx et ses environs, j’ai étudié les roches à la fois à l’intérieur des murs d’enceinte du Sphinx et à l’extérieur de la clôture entourant le Sphinx et ses murs d’enceinte. Seule une inspection visuelle a été possible et aucune analyse quantitative des roches n’a été effectuée. Cependant, le site offre d’excellentes conditions pour l’inspection, l’analyse et l’interprétation des formations calcaires en trois dimensions, car les murs d’enceinte sont taillés à angle droit les uns par rapport aux autres, à une hauteur pouvant atteindre 10 mètres. En outre, une partie de la chaussée immédiatement au sud du Sphinx est exposée au substrat rocheux offrant une ” vue cartographique ” pour une compréhension détaillée de la fracturation de la formation.

Historique du dépôt

Les formations calcaires constituant le Sphinx et son enceinte environnante sont normalement subdivisées en trois membres, comme le montre le profil ci-dessous.

Membre I : ce membre est bien exposé dans les parties occidentales des murs et du sol de l’enceinte et forme également la partie inférieure de la sculpture du Sphinx, (aujourd’hui recouverte de blocs de réparation). Il est composé principalement de calcaire gris foncé non stratifié contenant des fossiles et des fragments de coraux, probablement déposés dans un environnement de récifs marins peu profonds. Après le soulèvement, le sommet du membre I a été altéré et érodé, comme on peut le voir dans la topographie et la structure du sommet de la couche. Il en a résulté une porosité secondaire élevée et le sommet a formé une discordance pour la sédimentation ultérieure, visible dans la partie ouest du mur de l’enceinte où le membre II se superpose au membre I. La sismique réfraction acquise sur le sol de l’enceinte a enregistré des vitesses d’intervalle nettement plus élevées derrière le Sphinx par rapport à la zone située devant lui. Cela est conforme à l’observation selon laquelle le sol de l’enceinte est bien creusé dans les parties moins altérées du membre I à l’arrière du Sphinx, tandis qu’à l’avant, les vitesses plus faibles, causées par la porosité élevée, ont été mesurées le long ou près du sommet de la discordance altérée du membre I.
Membre II : Ce membre constitue l’ensemble des murs d’enceinte restants et le corps du Sphinx jusqu’à son cou. Le membre II est composé de couches stratifiées de calcaire jaune/gris clair à grain très fin quelques fossiles visibles, recouvrant partiellement le membre I. Il semble avoir été déposé dans un environnement marin peu profond, à faible énergie et lagunaire, où la stratification interne reflète la variation de la profondeur de l’eau, du niveau d’énergie et de la taille des grains pendant le dépôt.
Membre III : Ce membre est juste représenté par la tête du Sphinx. Il semble être un calcaire jaune/brun plus homogène dans lequel la stratification est visible, mais les travaux de réparation utilisant du ciment et la grande distance à la tête rendent difficile une évaluation détaillée. Comme la tête est petite par rapport au corps, il a été suggéré qu’elle a été re-sculptée à une date beaucoup plus tardive et semble donc moins érodée. Nous pouvons supposer que cet élément rocheux était une hauteur topographique juste avant la sculpture du Sphinx, mais très loin dans le temps, il faisait partie d’une couche uniforme couvrant l’ensemble du plateau de Gizeh.
L’histoire de l’enfouissement de ces membres au début de l’ère tertiaire (~ 50-30 Ma) n’a pas été étudiée, mais une section sédimentaire supplémentaire considérable doit avoir été déposée sur le dessus du membre III sur le plateau de Gizeh pour expliquer le degré de lithification observé.

Le soulèvement, l’altération, l’érosion et l’activité humaine

Des millions d’années se sont écoulées depuis que les sédiments au sommet du membre III ont été déposés et plus tard soulevés (probablement à partir de l’Oligocène/Miocène) et exposés à l’altération et à l’érosion par le vent, le sable et l’eau. Cette histoire est largement inconnue. Le paysage que nous voyons aujourd’hui est le résultat de processus naturels et d’une activité humaine intense depuis au moins environ 3 000 ans avant Jésus-Christ. Une observation notable est que les sédiments autrefois déposés à plat dans un environnement marin sont maintenant légèrement inclinés vers le sud-est. L’activité humaine ne s’est pas limitée à la sculpture du Sphinx et de son enceinte ; une quantité considérable de roches a été retirée du plateau de Gizeh pour façonner le paysage et extraire des matériaux de construction et des blocs pour la construction des autres monuments entourant le Sphinx. En outre, la région a connu un afflux important de sable, car elle est passée progressivement d’une terre fertile à un désert après la dernière période glaciaire. Il est arrivé que l’ensemble de l’enceinte du Sphinx soit rempli de sable dans les périodes où les gens ne prenaient pas soin de ces magnifiques monuments.
En outre, les traces de l’activité humaine sont progressivement effacées par des processus d’érosion continus et rapides. Malheureusement, le Sphinx et son enceinte sont particulièrement exposés puisque le membre II s’est avéré impropre à être utilisé comme matériau de construction.

Analyse du membre II

Sur le mur d’enceinte sud, le sommet local du membre II sert aujourd’hui de promenade pour les touristes. Sa surface dure, propre et nodulaire, avec un réseau dense de failles pénétrant la formation, est connue sous le nom de pavement calcaire. Les formes arrondies indiquent qu’il s’est formé sous un manteau de terre végétale. (Source : Jørn Christiansen)Plusieurs facteurs ont contribué à la mauvaise qualité actuelle de la roche du membre II, mais ils trouvent tous leur origine dans la composition de la matrice calcaire boueuse à grains fins qui a entravé le processus de lithification initial.
Fractures : La charge des morts-terrains sur le mudstone saturé en eau et la pression et la contrainte qui en résultent ont provoqué la rupture du calcaire du membre II, formant un réseau de fractures. L’altération chimique visible de la roche autour des fractures nous indique que l’eau a pénétré dans la formation, comme on peut le voir sur les murs de l’enceinte, et sur la Chaussée, où un réseau de fractures est visible en surface, non influencé par la sculpture du mur de l’enceinte.
Pavage en pierre calcaire : La Chaussée, immédiatement au sud du Sphinx, présente une croûte nodulaire dure développée sur la couche supérieure du Membre II, par ailleurs très fragile. Cette croûte nodulaire est le résultat de l’altération chimique, lorsque les parties plus tendres du calcaire ont été dissoutes par les pluies acides à travers un manteau de terre végétale. Cette surface présente remarquablement peu de signes d’usure dus aux millions de touristes qui ont marché sur la Chaussée pour admirer le Sphinx.

Météo de l’eau : Les fractures à travers le membre II ont permis à l’eau des pluies acides de pénétrer dans la formation. Le calcaire est particulièrement sensible à la détérioration, principalement par les effets de la dissolution chimique. Même les pluies non polluées contiennent du dioxyde de carbone, créant un acide carbonique faible qui est capable de dissoudre la calcite, le principal composant minéral du calcaire. J’ai trouvé deux éléments de preuve qui montrent que cette altération chimique du membre II a commencé bien avant la sculpture du Sphinx et de son enceinte.
Sur le mur d’enceinte sud, il y a de nombreuses expositions de bandes colorées, légèrement incurvées, souvent plusieurs parallèles semblables à des cernes d’arbres, traversant la stratigraphie. Certaines d’entre elles sont légèrement surélevées par rapport à ce qui les entoure, indiquant une composition plus dure. Les bandes suivent les fractures et sont la preuve visible d’une zone d’invasion d’acide carbonique résultant de l’eau de pluie trouvant son chemin dans les fractures depuis le haut. Par la forme des rayures, j’ai déterminé qu’elles existaient avant la sculpture du mur et c’est alors la preuve que l’altération chimique a eu lieu avant l’excavation du Sphinx et de son enceinte.

Le calcaire sur la chaussée représente une couche plus résistante au sein du membre II. Cependant, les fractures sont restées ouvertes et ont permis à l’eau de pluie de trouver son chemin à travers cette couche bien avant la sculpture des murs d’enceinte. À plusieurs endroits, sous la couche plus dure de la chaussée, nous trouvons de grandes et de petites cavités à l’intérieur du membre II où la dissolution totale du calcaire a eu lieu sous les fractures verticales. C’est la preuve du rôle important que les fractures verticales ont joué dans le processus de dissolution du ciment.

Nous savons qu’il y avait beaucoup plus de pluie avant la sculpture du Sphinx qu’après, donc la plupart des dommages à la formation le long des fractures doivent avoir eu lieu avant la création du Sphinx et de son enceinte. La matrice rocheuse a connu des degrés variables de dissolution de la cimentation entre les grains de calcaire, ce qui a entraîné une érosion ultérieure le long des fractures lorsqu’elles ont été exposées après l’excavation de l’enceinte. De plus, l’altération des couches plus molles et plus dures du membre II a entraîné un degré variable d’érosion horizontale, le tout étant joliment exposé sur de nombreuses photos du Sphinx.

Aucune preuve

D’un point de vue géologique, je n’ai trouvé aucune preuve qui pourrait dater la sculpture du Sphinx à une époque antérieure à celle des autres monuments du plateau de Gizeh.

L’auteur devant la discordance entre le membre I et le membre II du mur d’enceinte sud. Une érosion horizontale se produit le long des unités mal consolidées. Les traces d’érosion le long des fractures altérées chimiquement exposées sur le mur ne sont pas verticales lorsque les fractures sont obliques par rapport au mur. (Source : Jørn Christiansen)Il a été démontré comment le Membre II a subi un processus d’altération chimique qui suit généralement le réseau des fractures de la formation. Sans être spécifique, ce processus d’altération a pris beaucoup de temps, géologiquement parlant – bien avant le début de l’activité humaine sur le plateau de Gizeh. Puis, à un moment donné, le Sphinx et son enceinte ont été excavés et très vite, le vent, le sable et la pluie occasionnelle ont rendu visibles les faiblesses de l’édifice. L’érosion s’est produite horizontalement le long des sous-unités mal cimentées du membre II, et verticalement là où l’acide carbonique a pu agir le long des fractures au cours des temps géologiques. Ce dernier n’est pas différent de ce que l’on pourrait attendre de l’érosion par l’eau, mais le modèle d’altération et les cavités dans la roche prouvent que la faiblesse le long des fractures de la formation existait avant la sculpture du Sphinx et de son enceinte.
De même, les temples de la Vallée et du Sphinx, qui ont été construits avec des pierres extraites de l’enceinte du Sphinx, ont rapidement été en ruines en raison de l’érosion et des intempéries. Le temple de la Vallée fut alors ” habillé ” de blocs de réparation en granit soigneusement taillés sur mesure et provenant d’Assouan ; un travail de précision incompréhensible et un chef-d’œuvre de maçonnerie, comme tant d’autres monuments en Égypte.
Considérant les résultats de cette analyse et de cette interprétation des roches du monument du Sphinx et de ses environs, on conclut que la quantité d’érosion observée et son expression ne peuvent pas être utilisées pour estimer l’âge du Sphinx. Les méthodes géologiques superficielles et probablement aussi l’analyse pétrophysique détaillée ne sont pas adaptées pour dater le Sphinx avec précision puisque l’eau acide avait pénétré dans la formation et provoqué une altération bien avant sa création. Les difficultés à isoler et à quantifier l’effet des différents paramètres en jeu rendent l’estimation de l’âge tout simplement trop difficile.
Cependant, ce que les roches nous disent, c’est que le mur d’enceinte sud, lorsqu’il a été sculpté, était parfaitement aligné le long du Causeway rectiligne d’ouest-nord-ouest à est-sud-est menant du temple de la vallée à la pyramide de Khafra, pointant à 14° au sud du Sphinx lui-même qui regarde vers l’est. Cet angle n’est pas une coïncidence ; c’est la direction du soleil levant le 22 octobre, jour de la fête de Hep Set. Le Sphinx a donc été sculpté comme partie intégrante d’un plan directeur de construction plus vaste sur le plateau de Gizeh. Dans mon esprit, le travail géologique et géophysique effectué jusqu’à présent n’offre aucune aide pour répondre à la question de savoir quand ce plan a été réalisé – cela reste mieux estimé par la science de l’archéologie et de l’astronomie.

Le Grand Sphinx de Gizeh est une statue en calcaire d’un animal mythique couché, mesurant 73,5 mètres (241 pieds) de long, 19,3 mètres (63 pieds) de large et 20,22 m (66,34 pieds) de haut.