Géologie du désert d’Arabie

Physiographie

Des hauts plateaux montagneux s’élèvent dans la partie nord-ouest de la région du Hejaz, dans la région de l’Asir, au Yémen et à Oman. Des chaînes moins importantes ont été mises à jour par l’érosion dans l’intérieur. Dix-huit champs volcaniques sont disséminés dans l’ouest, principalement dans le Hejaz, plusieurs d’entre eux ayant une superficie de plus de 10 000 miles carrés (25 000 km carrés).

Les plateaux sont une caractéristique commune du désert. La Jordanie, à l’est de la mer Morte, forme un plateau modérément élevé. Au sud-est, le mont Al-Ṭubayq s’élève plus haut, se dressant comme une masse de grès profondément entaillée par de nombreux oueds (cours d’eau éphémères). Plus au sud-est, les plateaux de Tabūk, Taymāʾ, Ṭawīl, Al-Ḥufrah et Al-Hūj s’étendent jusqu’à la limite occidentale d’Al-Nafūd (ou Grand Nafud), un grand désert de sable au nord. À travers le Najd central, une région de hautes terres au sud-est d’Al-Nafūd, une série d’escarpements orientés vers l’ouest sont formés par des cuestas (crêtes basses avec des faces abruptes d’un côté et des pentes douces de l’autre) de calcaire atteignant les hautes terres du Hadhramaut au sud, où se trouve le plateau d’Al-Jawl (Jol). Les monts Ṭuwayq sont les plus saillants des cuestas.

De larges plaines s’étendent sous les plateaux. Recouvertes de chert, d’autres roches ou de gravier, leurs surfaces sont bien conservées sous le climat aride. Certaines plaines sont duricrues (recouvertes d’une croûte de terre formée par des sels) et présentent des surfaces lisses et fermes formées par la cimentation de débris sableux au niveau des eaux souterraines. Typique des plaines pierreuses est Al-Ḥamād, qui s’étend d’Al-Nafūd vers le nord dans le désert de Syrie. Les plaines de chert se sont formées en surface pendant l’Oligocène dans l’Al-Ḥamād et dans la région d’Al-Malsūniyyah à l’est du champ pétrolifère de Khurayṣ. Les plaines de gravier résultent des dépôts laissés pendant l’époque pléistocène (il y a environ 2 600 000 à 11 700 ans) par d’anciens systèmes fluviaux aujourd’hui représentés par des oueds comme Al-Rimah-Al-Bāṭin, Al-Sahbāʾ et Dawāsir-Jawb, qui transportaient de vastes charges de sédiments de l’intérieur vers le golfe Persique. La région d’Al-Dibdibah était autrefois le delta de l’oued Al-Rimah-Al-Bāṭin, et la plaine d’Al-Budūʿ était le delta de l’oued Al-Sahbāʾ. Les plaines de gravier de Raydāʾ et d’Abū Baḥr, et les zones adjacentes recouvertes de sable, formaient le delta du système Dawāsir-Jawb. Les vestiges de plusieurs des deltas formés par ces anciens fleuves ont une superficie aussi importante que le delta du Nil. Le nord du plateau d’Al-Ṣummān est lisse là où il émerge de sous les graviers d’Al-Dibdibah. Plus au sud, la surface est érodée en de nombreux bassins fermés.

Les remontées d’eau sous la marge occidentale de la plate-forme arabique l’ont inclinée vers le nord-est, créant une fracture régionale proéminente le long de sa bordure occidentale, du Yémen à la Jordanie. Au sud, une autre ligne de partage régionale sépare le drainage côtier de Hadhramaut du système de Wadi Ḥaḍramawt à l’intérieur des terres, et un troisième système, également au sud, sépare la région d’Al-Jawl du système se drainant dans le Rubʿ al-Khali. Les monts Oman divisent les oueds courts, à forte pente, orientés vers le nord-est, des oueds moins abrupts orientés vers le sud-ouest dans le Rubʿ al-Khali oriental.

Des lignes de partage moins importantes enferment des bassins dans le Hejaz, le Najd et la Jordanie. Quatre bassins intérieurs adjacents se trouvent dans la plate-forme entre les latitudes 21° et 26° N. D’autres se trouvent dans la région proche de l’oasis de Tabūk, dans le Wadi Al-Sirḥān, dans la dépression d’Al-Jafr au sud de la Jordanie, et dans les dépressions du Jourdain et de la mer Morte. Des centaines de bassins plus petits, dont le diamètre dépasse rarement 6 à 13 km (4 à 8 miles), se trouvent dans les champs volcaniques, dans le bouclier et dans de nombreuses zones mal drainées de roches sédimentaires. Quelques-uns de ces petits bassins sont salins, mais la grande majorité est recouverte de limons déposés en fines couches.

La plupart des canaux de drainage du désert d’Arabie sont soit secs, soit éphémères, ne coulant que lorsque les pluies sont abondantes. Deux systèmes coulent de manière pérenne dans la région – le Tigre et l’Euphrate et le Wadi Ḥajr dans le sud de l’Hadhramaut. Les principaux systèmes de drainage d’Al-Widyān, d’Al-Rimah-Al-Bāṭin, d’Al-Sahbāʾ et du Dawāsir-Jawb ont été le théâtre de crues pléistocènes. Aujourd’hui, les crues sont peu fréquentes mais non moins destructrices ; elles atteignent rarement, cependant, les sables du désert où les canaux ont été endigués. Les directions prises par plusieurs grands systèmes ont été modifiées par des cours d’eau plus forts qui les ont interceptés, notamment le Wadi Jizl-Ḥamḍ au nord du Hejaz et le Wadi Ḥaḍramawt au sud.

Lorsqu’ils pénètrent dans de grandes étendues de sable, les oueds perdent leur identité. Les alluvions charriées lors des crues s’ajoutent au corps de sable et sont redistribuées par le vent. Environ deux tiers du désert d’Arabie sont drainés par des systèmes complets d’oueds. L’action intermittente des eaux courantes est plus efficace que l’action érosive des vents pour façonner le paysage. Les principales exceptions à cette règle sont la formation de dunes de sable et le rainurage des roches par le sable transporté par le vent.

L’une des particularités de l’Arabie orientale est le sabkhah (ou sebkha ; plat salé), qui est généralement une plaine sablonneuse en pente douce située le long de la côte sur laquelle la saumure salée s’est concentrée à la surface ou juste en dessous. Elle est formée par le remplissage des baies avec du sable – un processus qui se poursuit à mesure que le niveau de la mer recule – tandis que le taux élevé d’évaporation concentre l’eau de mer piégée en une saumure forte. Le décapage de la surface sableuse par les vents de shamal (nord à nord-ouest) expose la croûte salée, qui peut ensuite être dissoute en saumure par les pluies d’hiver. Les marées hautes peuvent répandre les eaux salées de surface à l’intérieur des terres. La croûte saline n’atteint généralement pas une épaisseur de plus de trois pieds (un mètre). Elle peut être recouverte de sable, de limon, de boue ou d’autres dépôts formés par évaporation, comme le gypse. La surface du sabkhah Maṭṭī, le plus grand sabkhah exposé, est parfois composée de boue molle, humide, boueuse et salée, avec une croûte dure de moins de trois pieds (un mètre) de profondeur. Cette caractéristique est extrêmement dangereuse pour les voyageurs imprudents. La surface du sabkhah n’est pas comparable à des sables mouvants, mais son danger réside dans l’incapacité du voyageur à reconnaître sa nature à temps pour éviter de sombrer dans le bourbier. Au nord-ouest de la raffinerie de pétrole de Ras Tanura, les sabkhahs portent une fine croûte de sel et de sable, sous laquelle se trouve une boue calcaire molle (crayeuse) formée par des algues dans les estrans peu profonds et finalement recouverte de sable ou de sel. Cette boue a la consistance d’une crème anglaise. Le Rubʿ al-Khali oriental possède un large plancher de sabkhahs qui s’élève à près de 330 pieds (100 mètres), ce qui semble être la plus haute altitude atteinte par les sabkhahs.

Les bassins salins se développent dans des vallées fermées, soit à partir de l’évaporation d’eaux de crue porteuses de minéraux dissous, soit – plus généralement – à partir de l’évaporation d’eaux salines nourries par des affleurements de sel à proximité. Le nom arabe de ce type de salines est mamlaḥah. Les Arabes extraient du sel brut à la fois des sabkhahs et des mamlaḥahs depuis des centaines d’années.

La couverture de sable du désert d’Arabie se présente sous la forme de dunes de taille et de complexité variables ou d’une fine pellicule sur des surfaces de moindre relief. À quelques exceptions près, le sable ne s’accumule pas en feuilles plates mais en dunes, en crêtes ou en complexes géants. La variété des formes et des tailles des dunes du désert d’Arabie est légion. De nombreuses formes n’ont même pas été décrites dans la presse. Contrairement aux déclarations des premiers explorateurs européens, qui affirmaient que le paysage n’était rien d’autre qu’une mer de sable sans forme, le désert de sable se développe le long de lignes systématiques avec des motifs distincts et caractéristiques. Il existe également des relations génétiques claires entre les dunes de zones adjacentes. Dans des zones de sable aussi immenses que le Rubʿ al-Khali, l’évolution des formes de dunes peut être retracée depuis les dunes simples jusqu’aux types plus complexes.

Les deux plus grandes étendues de sable en Arabie sont Al-Nafūd au nord-ouest et le Rubʿ al-Khali (Al-Ramlah) au sud-est. Al-Nafūd a une superficie de 25 000 miles carrés (65 000 km carrés) ; le Rubʿ al-Khali a une superficie de 250 000 miles carrés (650 000 km carrés). Entre les deux, s’étendant à peu près du nord au sud, se trouvent deux arcs presque parallèles de dunes plus ou moins continues. L’arc extérieur, convexe à l’est, est Al-Dahnāʾ, d’environ 750 miles (1 200 km) de long et de 6 à 50 miles (10 à 80 km) de large. L’arc intérieur, plus court et moins continu, comprend six régions sableuses allongées situées dans des zones basses entre les escarpements calcaires orientés vers l’ouest du Najd central. Les deux principaux arcs sont séparés par les monts Ṭuwayq, qui sont généralement orientés du nord au sud. Al-Dahnāʾ se connecte avec Al-Nafūd au nord-ouest et avec le Rubʿ al-Khali au sud-ouest. La ceinture intérieure se déconnecte davantage au sud de la latitude 24° N et s’éteint avant d’atteindre le Wadi Al-Dawāsir.

Al-Nafūd remplit un bassin irrégulier entouré de collines, de crêtes et de buttes (collines isolées à sommet plat s’élevant brusquement des terres environnantes) ou de mesas (plateaux en forme de table d’étendue relativement faible avec des parois rocheuses abruptes). Son sable a été érodé et transporté par les vents depuis les affleurements de grès qui se trouvent à l’ouest et au nord-ouest. Al-Nafūd se caractérise par une forme de dune unique, une face de glissement géante en forme de croissant (la pente du côté sous le vent de la dune qui correspond approximativement à l’angle de repos du sable meuble, généralement environ 32°) se déplaçant à travers une épaisse masse de sable meuble. Le creux sous le vent, devant la surface de glissement, est constitué de roches, dépourvues de sable. L’impression obtenue par une vue aérienne est celle de creux en forme de sabots, qui s’étendent à partir du bord sud-ouest, bien à travers Al-Nafūd. Le long des autres marges du désert et à travers le centre se trouvent des dunes seif (linéaires) et pyramidales. Al-Nafūd constitue depuis des lustres un obstacle aux déplacements ; les non-arabes ne s’y aventurent que rarement. Une route caravanière s’étend du nord-ouest au sud-est, reliant les oasis d’Al-Jawf à celles de Ḥāʾil. Le relief topographique des dunes d’Al-Nafūd peut dépasser 300 pieds (90 mètres).

Avec une superficie dépassant celle de la France, le Rubʿ al-Khali présente une variété de formes de dunes qui semble unique, bien que certaines parties du Sahara présentent de nombreuses dunes similaires ainsi que quelques-unes qui sont différentes. Le nom Rubʿ al-Khali (« le quartier vide ») n’est généralement pas utilisé par les Bédouins qui le parcourent ; ils l’appellent plutôt Al-Ramlah (« le sable »). Le Rubʿ al-Khali présente cinq types généraux de terrains sablonneux : barchan (en forme de croissant) ou transversal ; seif ; complexes dunaires géants, ou  » montagnes de sable « , qui prennent la forme de dômes, de pyramides, d’énormes croissants et de crêtes sigmoïdales (en forme de S) ; dunes en forme de crochet ; et dunes avec de la végétation et de l’humidité. Le Rubʿ al-Khali oriental remplit un large bassin peu profond dont le plancher est principalement constitué de sabkhahs qui s’inclinent vers les rives sud du golfe Persique. Le sol à l’ouest du 51e méridien s’élève au sud-ouest à près de 1 100 mètres (3 600 pieds) et se compose en grande partie de plaines de gravier. Des hautes terres entourent le Rubʿ al-Khali au nord-est, au sud et à l’ouest. Les plus grands volumes de sable se trouvent dans les ceintures du bassin oriental. Ces ceintures semblent s’être accumulées au cours de l’époque pléistocène en plusieurs étapes, au fur et à mesure que le niveau de la mer montait et descendait.

Les dunes d’Al-Sabʿatayn dans le centre-nord du Yémen, dans la plaine située au sud de la frontière occidentale du Rubʿ al-Khali, couvrent une superficie d’environ 100 km sur 240, soit à peu près 26 000 km². Al-Sabʿatayn comprend principalement des dunes transversales et seif.

Āl Wahībah Dunes sont situées près de l’extrême cap oriental de la péninsule. La zone consiste en un champ de dunes oblong de 60 par 100 miles (100 par 160 km) de large qui est composé de crêtes linéaires et de vallées interdunaires orientées presque exactement vers le nord et le sud.

Un corps de sable allongé nommé ʿUrūq Subayʿ (ʿurūq est un mot arabe pour une région de dunes de sable) se trouve dans la partie sud du bassin du Wadi Al-Rimah. ʿIrq al-Subayʿ (ʿirq est la forme singulière de ‘urūq et est la source du mot anglais erg dérivé du français pour les grandes zones de sable), au nord-ouest de Riyad dans le Najd, endigue le système de drainage moyen du Wadi Al-Jarab. Un petit groupe de larges dunes transversales s’est formé sur la côte sud, à l’est du port d’Aden.