De Grote Sfinx en de Grote Piramiden in de Necropolis van Gizeh zijn waarschijnlijk de meest herkende iconische beelden van de antieke wereld. (Suorce: Jørn Christiansen)

De Sfinx, een mythisch wezen met een leeuwenlichaam en een mensenhoofd, staat op het Plateau van Gizeh op de westelijke oever van de Nijl in Gizeh, Egypte, in de buurt van de Grote Piramiden (Oranje kader). De luchtfoto van de Grote Piramiden bij Gizeh is van James Henry Breasted, Jr. uit 1932. (Op het eerste gezicht lijken de Grote Sfinx en de omringende muren op het Plateau van Gizeh in Cairo gedurende lange tijd blootgesteld te zijn geweest aan erosie door water, naast de erosie door wind en zand. Onlangs heb ik echter een bezoek gebracht aan de Sfinx om de kalkrotsen te bestuderen en ik kwam tot een andere conclusie; de rotsen vertonen duidelijke tekenen van verwering en ontbinding, waarvan een groot deel is veroorzaakt door regenwater dat de gebroken kalksteen is binnengedrongen lang voordat de Sfinx werd uitgehakt. De rol die het water heeft gespeeld bij de erosie van de Sfinx zelf is derhalve dubbelzinnig omdat de handtekening van het water niet kan worden onderscheiden van de afdruk van vroegere verwering. De natuur heeft haar eigen “shabby-chic truc” uitgehaald om de gebeeldhouwde oppervlakken ouder te doen lijken dan zij zijn, hetgeen zelfs getrainde geologen tot de conclusie heeft gebracht dat de Sfinx moet zijn uitgehouwen toen Egypte nog blootstond aan ongeremde seizoensregens en dus enkele duizenden jaren ouder was dan door archeologen was vastgesteld.

De meeste Egyptologen schrijven het beeldhouwwerk van de Grote Sfinx toe aan koning Khafra van de Vierde Dynastie van het Oude Rijk, ongeveer 2500 v. Chr. Een datering van de Sfinx vóór de dynastie op grond van de hypothese van watererosie werd voor het eerst geopperd door auteur John A. West in zijn boek Serpent in the Sky. Dit kreeg een vervolg in 1992 in een artikel van de geoloog Dr. Robert M. Schoch, Redating the Great Sphinx of Giza, dat handelt over wetenschappelijk onderzoek van de verwering en erosie, en waarin Schoch concludeerde dat de verticale erosie werd veroorzaakt door watererosie na het uithouwen van de Sfinx. Dit heeft een debat met Egyptologen aangewakkerd dat al meer dan twee decennia aan de gang is. De vroegere datering van de Sfinx heeft onderzoekers en schrijvers verder geïnspireerd om de Sfinx in verband te brengen met oude verloren beschavingen zoals Atlantis.

Bij mijn onderzoek van de Sfinx en zijn omgeving heb ik de gesteenten bestudeerd zowel binnen de muren van de Sfinx als buiten de omheining die de Sfinx en zijn omheiningsmuren omringt. Slechts een visuele inspectie was mogelijk en een kwantitatieve analyse van de rotsen werd niet gemaakt. De site biedt echter uitstekende omstandigheden voor de inspectie, analyse en interpretatie van de kalksteenformaties in drie dimensies, aangezien de omheiningsmuren haaks op elkaar zijn uitgehouwen op een hoogte van maximaal 10 m. Bovendien is een deel van de Causeway onmiddellijk ten zuiden van de Sfinx blootgesteld aan het vaste gesteente, waardoor een “kaartbeeld” kan worden verkregen voor een gedetailleerd begrip van de breukvorming in de formatie.

Depositionele geschiedenis

De kalksteenformaties die de Sfinx en het omringende gebied vormen, worden gewoonlijk onderverdeeld in drie leden, zoals blijkt uit het onderstaande profiel.

Lid I: Dit lid is goed zichtbaar in de westelijke delen van de muren en de vloer van de omheining en vormt ook het onderste deel van het beeldhouwwerk van de Sfinx, (nu bedekt met reparatieblokken). Het bestaat hoofdzakelijk uit niet-gestratificeerde donkergrijze kalksteen met fossielen en koraalfragmenten, waarschijnlijk afgezet in een ondiep marien rifmilieu. Na de opslibbing werd de top van Lid I verweerd en geërodeerd, zoals te zien is aan de topografie en de structuur van de top van de laag. Dit resulteerde in een secundair hoge porositeit en de top vormde een unconformiteit voor latere sedimentatie, zichtbaar in het westelijke deel van de wand van de insluiting waar Lid II over Lid I heen komt. Dit komt overeen met de waarneming dat de vloer van de omhulling goed is ingesneden in de minder verweerde delen van Lid I aan de achterkant van de Sfinx, terwijl aan de voorkant de lagere snelheden, veroorzaakt door de hoge porositeit, werden gemeten langs of dicht bij de bovenkant van de verweerde non-formiteit van Lid I.
Lid II: Dit lid vormt de gehele overgebleven ommuring en het lichaam van de Sfinx tot aan zijn hals. Lid II bestaat uit gelaagde lagen zeer fijnkorrelige lichtgele/grijze kalksteen met enkele zichtbare fossielen, gedeeltelijk overlappend met Lid I. Het lijkt te zijn afgezet in een ondiep marien, laagenergetisch, lagune-achtig milieu, waarbij de interne gelaagdheid een afspiegeling vormt van de variatie in waterdiepte, energieniveau en korrelgrootte tijdens de afzetting.
Lid III: Dit lid wordt slechts vertegenwoordigd door het hoofd van de Sfinx. Het lijkt een meer homogene geel/bruine kalksteen te zijn waarin gelaagdheid zichtbaar is, maar herstelwerkzaamheden met cement en de grote afstand tot de kop maken een gedetailleerde evaluatie moeilijk. Aangezien het hoofd klein is in vergelijking met het lichaam, is gesuggereerd dat het op een veel latere datum opnieuw werd gebeeldhouwd en daardoor minder geërodeerd lijkt. We kunnen aannemen dat dit rotsblok een topografische hoogvlakte was vlak voor het snijden van de Sfinx, maar ver terug in de tijd maakte het deel uit van een uniforme laag die het gehele Plateau van Gizeh bedekte.
De verdere begravingsgeschiedenis van deze leden tijdens het vroege Tertiair (~ 50-30 Ma) is niet onderzocht, maar een aanzienlijk extra sedimentair gedeelte moet bovenop Lid III op het Gizeh Plateau zijn afgezet om de waargenomen mate van lithificatie te kunnen verklaren.

Oplifting, verwering, erosie en menselijke activiteit

Miljoenen jaren zijn verstreken sinds de sedimenten bovenop Lid III werden afgezet en later werden opgeheven (waarschijnlijk vanaf het Oligoceen/Mioceen) en blootgesteld aan verwering en erosie door wind, zand en water. Deze geschiedenis is grotendeels onbekend. Het landschap dat we vandaag zien, is het resultaat van natuurlijke processen en uitgebreide menselijke activiteit vanaf ten minste ongeveer 3000 v. Chr. Een opmerkelijke waarneming is dat de sedimenten die ooit vlak in een mariene omgeving werden afgezet, nu lichtjes naar het zuidoosten zijn gekanteld. De menselijke activiteit heeft zich niet beperkt tot het beeldhouwen van de Sfinx en zijn omheining; een aanzienlijke hoeveelheid gesteente is van het Plateau van Gizeh verwijderd bij het vormgeven van het landschap en het delven van bouwmateriaal en blokken voor de bouw van de andere monumenten rond de Sfinx. Bovendien heeft het gebied een aanzienlijke toevloed van zand ondergaan toen het geleidelijk veranderde van vruchtbaar land in woestijn na de laatste ijstijd. Af en toe werd de hele Sfinx-omheining gevuld met zand in perioden dat de mensen niet voor deze prachtige monumenten zorgden.
Daarnaast zijn de sporen van menselijke activiteit geleidelijk uitgewist door voortdurende, snelle erosieprocessen. Helaas zijn de Sfinx en zijn ommuring bijzonder blootgesteld, aangezien Lid II ongeschikt is gebleken om als bouwmateriaal te worden gebruikt.

Analyse van Lid II

Op de zuidelijke ommuring dient de plaatselijke top van Lid II tegenwoordig als wandelpad voor toeristen. Het schone, knobbelige harde oppervlak met een dicht netwerk van breuken dat de formatie doordringt, staat bekend als kalkstenen plaveisel. De afgeronde vormen wijzen erop dat hij is gevormd onder een mantel van bovengrond. (Bron: Jørn Christiansen)Verscheidene factoren hebben bijgedragen tot de huidige slechte gesteentekwaliteit van Lid II, maar zij vinden alle hun oorsprong in de samenstelling van de modderige kalksteenmatrix met fijne korrels die het aanvankelijke lithificatieproces heeft belemmerd.
Breuken: De belasting van de overbelasting op de met water verzadigde moddersteen en de daaruit voortvloeiende druk en spanning veroorzaakten dat de kalksteen van Lid II het begaf en een netwerk van breuken vormde. Zichtbare chemische verwering van het gesteente rond de breuken vertelt ons dat water in de formatie is doorgedrongen, zoals te zien is op de muren van de ommuring, en op de Causeway, waar een netwerk van breuken zichtbaar is aan het oppervlak, niet beïnvloed door het snijwerk van de ommuring.
Het plaveisel van kalksteen: Op de Causeway onmiddellijk ten zuiden van de Sfinx is een harde nodulaire korst ontwikkeld op de toplaag van het overigens zeer broze Lid II. Deze knobbelige korst is het resultaat van chemische verwering, toen zachtere delen van de kalksteen door zure regen door een mantel van bovengrond werden opgelost. Dit oppervlak vertoont opmerkelijk weinig sporen van slijtage door de miljoenen toeristen die over de Causeway zijn gelopen om de Sfinx te bewonderen.

Waterverwering: Door de breuken in Lid II kon zuur regenwater de formatie binnendringen. Kalksteen is bijzonder gevoelig voor aantasting, voornamelijk door de effecten van chemische ontbinding. Zelfs onvervuilde regen bevat kooldioxide, waardoor een zwak koolzuur ontstaat dat in staat is calciet, het belangrijkste minerale bestanddeel van de kalksteen, op te lossen. Ik heb twee bewijzen gevonden die aantonen dat deze chemische verwering van Lid II lang vóór het beeldhouwen van de Sfinx en zijn ommuring is begonnen.
Op de zuidelijke muur van de omheining zijn talrijke gekleurde, zacht gebogen strepen te zien, vaak meerdere evenwijdig aan boomringen, die de stratigrafie doorkruisen. Sommige van deze zijn iets verhoogd ten opzichte van de omringende, wat duidt op een hardere samenstelling. De strepen volgen de breuken en zijn het zichtbare bewijs van een zone waar koolzuur is binnengedrongen als gevolg van regenwater dat van bovenaf in de breuken terecht is gekomen. Door de vorm van het strepenpatroon heb ik vastgesteld dat ze al bestonden vóór het uithakken van de muur en is dan het bewijs dat de chemische verandering plaatsvond vóór de opgraving van de Sfinx en zijn ommuring.

De kalksteen op de Causeway vertegenwoordigt een meer resistente laag binnen Lid II. De breuken bleven echter open en zorgden ervoor dat het regenwater zijn weg door deze laag kon vinden lang voordat de muren van de ommuring werden uitgehakt. Op verschillende plaatsen onder de hardere Causeway-laag vinden we zowel grote als kleine holten binnen Lid II waar totale ontbinding van de kalksteen heeft plaatsgevonden onder verticale breuken. Dit is het bewijs van de belangrijke rol die de verticale breuken hebben gespeeld in het oplossingsproces van het cement.

We weten dat er veel meer regen is gevallen voordat de Sfinx werd uitgehakt dan erna, vandaar dat de meeste schade aan de formatie langs de breuken moet hebben plaatsgevonden voordat de Sfinx en zijn omhulsel werden gemaakt. De cementering tussen de kalkkorrels in de rotsmatrix is in verschillende mate opgelost, wat later tot erosie langs de breuken heeft geleid toen deze na het uitgraven van de ommuring bloot kwamen te liggen. Bovendien heeft de verandering van zachtere en hardere lagen in Lid II geleid tot een variabele mate van horizontale erosie, die op veel foto’s van de Sfinx mooi zichtbaar is.

Geen bewijs

Geologisch gezien heb ik geen bewijs gevonden dat het houtsnijwerk van de Sfinx eerder dateert dan dat van de andere monumenten op het plateau van Gizeh.

De auteur staat voor de ongelijkvormigheid tussen Lid I en Lid II van de zuidelijke wand van de omheining. Horizontale erosie treedt op langs de slecht geconsolideerde eenheden. De erosiesporen langs de chemisch verweerde breuken die op de wand zijn blootgelegd, zijn niet verticaal wanneer de breuken schuin op de wand staan. (Bron: Jørn Christiansen)Aangetoond is hoe Lid II een chemisch verweringsproces heeft doorgemaakt dat in het algemeen het netwerk van de breuken van de formatie volgt. Zonder specifiek te zijn heeft dit veranderingsproces geologisch gezien lang geduurd – lang voordat de menselijke activiteit op het Plateau van Gizeh begon. Op een gegeven moment werden de Sfinx en zijn omhulsel uitgegraven en al gauw maakten wind, zand en af en toe regen de zwakke plekken op het bouwwerk zichtbaar. Erosie vond horizontaal plaats langs slecht gecementeerde subeenheden van Lid II, en verticaal waar koolzuur in de loop van de geologische tijd langs de breuken had kunnen werken. Dit laatste is niet anders dan wat men zou verwachten van watererosie, maar het veranderingspatroon en de holten in het gesteente bewijzen dat de zwakte langs de breuken van de formatie al bestond vóór het uithouwen van de Sfinx en zijn omheining.
Ook de Tempels van de Vallei en de Sfinx, die werden gebouwd met stenen die uit de omheining van de Sfinx waren gedolven, lagen spoedig in puin als gevolg van erosie en verwering. De Tempel van de Vallei werd vervolgens ‘aangekleed’ met zorgvuldig op maat gesneden granieten reparatieblokken uit Aswan; onbegrijpelijk precisiewerk en een meesterwerk van metselwerk, zoals zovele andere monumenten in Egypte.
Gezien de resultaten van deze analyse en interpretatie van de rotsen van het Sfinx-monument en zijn omgeving, wordt geconcludeerd dat de hoeveelheid waargenomen erosie en de uitdrukking daarvan niet kunnen worden gebruikt voor het schatten van de ouderdom van de Sfinx. Oppervlakkige geologische methoden en waarschijnlijk ook gedetailleerde petrofysische analyses zijn ongeschikt om de Sfinx met enige precisie te dateren, aangezien zuur water de formatie was binnengedrongen en lang voor haar ontstaan voor verwering had gezorgd. De uitdaging om het effect van de verschillende parameters te isoleren en te kwantificeren maakt het gewoon te moeilijk om de ouderdom te schatten.
Wat de rotsen ons echter wel vertellen is dat de zuidelijke ommuring, toen deze werd uitgehakt, perfect was uitgelijnd langs de rechte west-noord-west naar oost-zuid-oost lopende Causeway die van de Vallei Tempel naar de Khafra Piramide leidt, en 14° ten zuiden van de naar het oosten kijkende Sfinx zelf wees. Die hoek is geen toeval; het is de richting van de opgaande zon op 22 oktober, de dag van het Hep Set Festival. De Sfinx is dus uitgehouwen als integraal onderdeel van een groter bouwkundig masterplan op het Plateau van Gizeh. Naar mijn mening biedt het geologische en geofysische werk dat tot nu toe is gedaan geen hulp bij het beantwoorden van de vraag wanneer dit plan werd gerealiseerd – dit wordt nog steeds het best geschat door de wetenschap van de archeologie en de astronomie.

De Grote Sfinx van Gizeh is een kalkstenen beeld van een liggend mythisch dier, dat 73,5 meter lang is, 19,3 meter breed en 20,22 meter hoog.