Discordance, réseaux de dykes et chronologie relative au Sud-Ouest de la Jordanie

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

16/09/2013

Résumé

Grès cambriens reposant en discordance sur un socle granodioritique injecté de réseaux de dykes dans le secteur Al Quwayra - Aqaba - Wadi Rum


Figure 1. Grès horizontaux du Paléozoïque inférieur (Cambrien) reposant en discordance sur un socle protérozoïque, région de Al Quwayra, Jordanie

Grès horizontaux du Paléozoïque inférieur (Cambrien) reposant en discordance sur un socle protérozoïque, région de Al Quwayra, Jordanie

Le socle (granodioritique) est injecté de filons (dykes) de basalte et dolérite sombre. Ces dykes ont, sur l'image, un pendage apparent de 30° vers le Nord. C'est une illusion d'optique. Les dykes sont en effet sub-verticaux. Ils ont une direction approximative N0° à N10°, alors que la trace de la discordance a, elle, une direction de N170°. Les filons, comme le socle, sont recoupés/recouverts par la discordance et les grès du Cambrien. Le seul âge connu (autrement que par radiochronologie) est l'âge des grès (fossiles du Cambrien).

Les relations géométriques permettent de proposer la chronologie suivante : (1) mise en place de granodiorites, (2) injection de basaltes dans ces granodiorites refroidies, (3) érosion de l'ensemble, (4) sédimentation de grès au Cambrien, (5) érosion donnant la morphologie actuelle.


À l'extrême Sud-Ouest de la Jordanie, à l'Est et au Nord-Est d'Aqaba, affleure un socle protérozoïque injecté de filons de basalte et de dolérite, le tout recouvert en discordance par des grès cambriens. Il existe au moins deux réseaux de dykes visibles depuis le bord des routes et des pistes : l'un de direction dominante N0° à N10° (que nous appellerons réseau Nord-Sud), et l'autre de direction N70° à N90° (que nous appellerons réseau Est-Ouest). Sur la figure ci-dessus, on ne voit que le réseau N-S, antérieur à la discordance et au grès cambrien. Dans d'autres secteurs, on voit, toujours depuis le bord des routes et des pistes, l'intersection des deux réseaux, mais sans qu'affleure la discordance et les grès cambriens. On peut alors faire une chronologie relative entre les réseaux N-S et E-O, mais on ne peut pas, avec un simple paysage de bord de route, faire de chronologie relative directe entre les dykes E-O et la discordance. Mais grâce à Google Earth, on peut "circuler" dans les wadi (ruisseaux à sec) sans piste ou dans les zones militaires. On peut alors établir que, partout, les dykes N-S recoupent les dykes E-O, et que ces deux réseaux sont recouverts en discordance par les grès cambrien, et qu'ils sont donc anté-Cambrien.

Figure 2. Vue éloignée sur les grès horizontaux du Paléozoïque inférieur (Cambrien) reposant en discordance sur un socle protérozoïque injecté par un réseau de dykes basaltiques de direction N-S, région d'Al Quwayra, Jordanie

Vue éloignée sur les grès horizontaux du Paléozoïque inférieur (Cambrien) reposant en discordance sur un socle protérozoïque injecté par un réseau de dykes basaltiques de direction N-S, région d'Al Quwayra, Jordanie

Un dyke E-O ("vertical" sur la photo) est visible au centre de l'image. Les relations chronologiques entre ce dyke E-O et les dykes N-S ne sont pas claires. Le dyke E-O est, lui aussi, recouvert en discordance.


Figure 3. Image Google Earth prise en direction de l'Ouest, région d'Al Quwayra, Jordanie

Image Google Earth prise en direction de l'Ouest, région d'Al Quwayra, Jordanie

Vue recouvrant approximativement la scène de la figure précédente.

On voit très bien les dykes N-S (qui par effet de perspective semblent avoir un pendage de 30°N) et un dyke E-O au centre de l'image. Les relations chronologiques entre ce dyke E-O et les dykes N-S ne sont pas claires.


Figure 4. Image Google Earth prise en direction du Sud, région d'Al Quwayra, Jordanie

Image Google Earth prise en direction du Sud, région d'Al Quwayra, Jordanie

Vue à 90° de l'image précédente.

On voit bien que les dykes N-S sont sub-verticaux.


Figure 5. Vue verticale sur la colline d'Al Quwayra, Jordanie

Vue verticale sur la colline d'Al Quwayra, Jordanie

On voit nettement que les grès horizontaux cambriens recouvrent en discordance le socle injecté de filons basiques.

Dans la moitié Est (en bas) de l'image, on voit plusieurs dykes N-S et un dyke E-O.


Quatre kilomètres au Sud de la colline des figures ci-avant, une autre colline laisse voir les deux réseaux de dykes. On peut alors bien faire la chronologie entre les dykes N-S et les dykes E-O : les dykes E-O sont recoupés par les dykes N-S et sont donc plus vieux.

Figure 6. Petite colline dominant directement Al Quwayra (Jordanie) et montrant des dykes de deux directions, N-S et E-O

Petite colline dominant directement Al Quwayra (Jordanie) et montrant des dykes de deux directions, N-S et E-O

Un dyke N-S (à l'horizontale sur la photo) recoupe les dykes E-O (à la verticale sur la photo).


Figure 7. Zoom sur l'intersection des dykes E-O par un dyke N-S, colline au-dessus d'Al Quwayra (Jordanie)

Zoom sur l'intersection des dykes E-O par un dyke N-S, colline au-dessus d'Al Quwayra (Jordanie)

Zoom de l'image précédente.


Figure 8. image Google Earth prise en direction de l'Ouest, vers Al Quwayra (Jordanie)

image Google Earth prise en direction de l'Ouest, vers Al Quwayra (Jordanie)

Vue recouvrant approximativement la scène de la figure ci-dessus.

Les conclusions sont bien sûr les mêmes.


Figure 9. Vue verticale de la colline au-dessus d'Al Quwayra (Jordanie)

Vue verticale de la colline au-dessus d'Al Quwayra (Jordanie)

On voit nettement que les dykes N-S recoupent les dykes E-O.


Figure 10. Vue oblique du secteur d'Al Quwayra (Jordanie)

Vue oblique du secteur d'Al Quwayra (Jordanie)

Les photos de le première colline (1 à 5) sont prises au niveau de la punaise jaune (au Nord) ; les photos de la deuxième colline (6 à 9) sont prises au niveau de la punaise verte (au Sud).


Figure 11. Vue verticale du secteur d'Al Quwayra (Jordanie)

Vue verticale du secteur d'Al Quwayra (Jordanie)

Les photos de le première colline (1 à 5) sont prises au niveau de la punaise jaune (au Nord) ; les photos de la deuxième colline (6 à 9) sont prises au niveau de la punaise verte (au Sud).


À 30 km au Sud d'Al Quwayra (Jordanie), à une dizaine de kilomètres à l'Est d'Aqaba, on retrouve ce double réseau de dykes, parmi lesquels certains ont une très belle couleur rougeâtre. C'est esthétiquement superbe. Et sans qu'on soit sûr que ces dykes soient contemporains de leurs équivalents 30 km plus au Nord, l'examen de vues Google Earth permet de trouver deux réseaux de dykes (N-S et E-O comme 30 km au Nord) et d'établir une chronologie entre ces deux réseaux : les dykes N-S recoupent encore les dykes E-O.



Figure 14. Vue verticale montrant des dykes noirâtres et rougeâtres à l'Est d'Aqaba (Jordanie)

Vue verticale montrant des dykes noirâtres et rougeâtres à l'Est d'Aqaba (Jordanie)

La punaise jaune localise le petit village de la figure précédente.


Figure 15. Vue verticale montrant les relations chronologiques entre les dykes N-S et les dykes E-O de la région à l'Est d'Aqaba

Vue verticale montrant les relations chronologiques entre les dykes N-S et les dykes E-O de la région à l'Est d'Aqaba

Comme à 60 km plus au Nord, les dykes N-S recoupent les dykes E-O.


Figure 16. Vue oblique montrant les relations chronologiques entre les dykes N-S et les dykes E-O de la région à l'Est d'Aqaba

Vue oblique montrant les relations chronologiques entre les dykes N-S et les dykes E-O de la région à l'Est d'Aqaba

Comme à 60 km plus au Nord, les dykes N-S recoupent les dykes E-O.


Figure 17. Vue verticale d'une autre colline du secteur Est d'Aqaba (Jordanie)

Vue verticale d'une autre colline du secteur Est d'Aqaba (Jordanie)

On retrouve les dykes N-S, les dykes E-O et les grès horizontaux du Cambrien. Les dykes N-S recoupent les dykes E-O, et les deux réseaux de dykes sont recouverts en discordance par les grès cambriens.

Attention, ici, le Nord est en bas et l'Ouest à droite.


Figure 18. Vue oblique d'une autre colline du secteur Est d'Aqaba (Jordanie)

Vue oblique d'une autre colline du secteur Est d'Aqaba (Jordanie)

On retrouve les dykes N-S, les dykes E-O et les grès horizontaux du Cambrien. Les dykes N-S recoupent les dykes E-O, et les deux réseaux de dykes sont recouverts en discordance par les grès cambriens.

Attention, ici, le Nord est en bas et l'Ouest à droite.


À 30 km à l'Est de ce dernier secteur (à 40 km à l'Est d'Aqaba), on est dans le désert du Wadi Rum, l'une des régions les plus touristiques de Jordanie. Au hasard des circuits en 4x4 ou des "survols" par Google Earth, on retrouve une fois de plus deux réseaux de dykes (réseau N-S recoupant un réseau E-O), le tout recouvert en discordance par des sédiments horizontaux. La géologie semble constante dans ce triangle Al Quwayra-Aqaba-Wadi Rum.


Figure 20. Zoom sur des grès horizontaux recouvrant en discordance un socle injecté de dykes E-O, désert de Wadi Rum, Jordanie

Zoom sur des grès horizontaux recouvrant en discordance un socle injecté de dykes E-O, désert de Wadi Rum, Jordanie

Photo Florent Mazel, 2013


Figure 21. Localisation de la falaise de grès, désert de Wadi Rum, Jordanie

Localisation de la falaise de grès, désert de Wadi Rum, Jordanie

Plongée dans l'ombre sur cette image Google Earth, cette falaise (punaise jaune) ne permet pas de voir les dykes. Par contre, au premier plan et au centre de l'image, on retrouve les deux réseaux de dykes, avec le réseau N-S qui recoupe le réseau E-O.


Figure 22. Scénario en 5 étapes montrant la chronologie relative des événements protérozoïques et paléozoïques du Sud-Ouest de la Jordanie

Scénario en 5 étapes montrant la chronologie relative des événements protérozoïques et paléozoïques du Sud-Ouest de la Jordanie

Les épisodes ultérieurs (sédimentation mésozoïque, ouverture de la Mer Rouge et du Golfe d'Aqaba, érosion…) ne sont pas représentés ici.


Figure 23. Localisation des secteurs d'Al Quwayra, d'Aqaba et du Wadi Rum, Jordanie

Localisation des secteurs d'Al Quwayra, d'Aqaba et du Wadi Rum, Jordanie

Al Quwayra (punaise verte), Aqaba (punaise rouge) et Wadi Rum (punaise jaune).