العمارة الطبقية والهيكلية لكربونات المنحدر الداخلي في هضبة الجلالة الشمالية، مصر: دمج الاستشعار عن بعد وبيانات الحقل
Stratigraphic and structural architecture of the inner ramp carbonates in the Northern Galala Plateau, Egypt: synergizing remote sensing and field data

المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35896-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41644612
تاريخ النشر: 2026-02-05
المؤلف: Mohamed Fathy وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الحفريات والطبقات الأحفورية

نظرة عامة

تبحث الدراسة في منصة الكربونات لتكوين الجلالة الجنوبية في هضبة الجلالة الشمالية في مصر، باستخدام تقنيات الاستشعار عن بعد، والطرق الهيكلية، والطبقية للمرة الأولى. من خلال تطبيق تقنيات الاستشعار عن بعد من لاندسات-9، نجحت الدراسة في تمييز صخور منصة الكربونات وبيئات ترسيبها، كاشفة عن تضاريس معقدة شكلتها الرفع التكتوني. يتم تقسيم تكوين الجلالة الجنوبية طبقيًا إلى ثلاثة أعضاء جديدة: وادي الراسيس، جبل إيليان، ومدينة الجلالة الجديدة، كل منها يتميز بصخور مختلفة وبيئات ترسيب مميزة. يتكون عضوا وادي الراسيس ومدينة الجلالة الجديدة من دولستونات رقيقة، بنية فاتحة، مع ميكروفاسيس من الطين الميكروبي وواكستون تشير إلى بيئات السهول المدية، بينما يتميز عضو جبل إيليان بالحجر الجيري الرمادي الغني بالأحفوريات الذي خضع لعملية الكارست.

تسلط النتائج الضوء على الأهمية الاقتصادية لهذه الصخور الكربونية كمضيفين محتملين لاحتياطيات الهيدروكربونات ومياه الجوفية. كما تؤكد الدراسة على تأثير الرفع التكتوني، وتغيرات مستوى سطح البحر الإيوستاتي، والديناميات الرسوبية على الكربونات الداخلية. تشير تحليل محتوى الأحفوريات، وخاصة الفيرمينييفيرا القاعية الأكبر، إلى ظروف بحرية دافئة وضحلة خلال عصر الإيوسين. بشكل عام، تؤكد الدراسة على الدور السائد للتكتونيات في تشكيل تطور منصة الكربونات، كما يتضح من الشبكات الواسعة من الفوالق والشقوق التي لوحظت في عضو جبل إيليان، مما يعكس تاريخًا من التغيرات المتكررة في الفئات والكارست نتيجة النشاط التكتوني.

طرق

يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان إمكانية إعادة إنتاج النتائج ودقتها. قد يصف القسم أيضًا الطرق الإحصائية المطبقة لتحليل البيانات، بما في ذلك أي برامج مستخدمة ومعايير اختبار الدلالة.

بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن الطرق معلومات عن حجم العينة، الضوابط، وأي تقنيات عشوائية أو تقنيات إخفاء تم تنفيذها لتقليل التحيز. بشكل عام، هذا القسم حاسم لفهم الإطار التجريبي والتحقق من النتائج المقدمة في البحث.

نتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الاختبارات المختلفة، مع تسليط الضوء على البيانات الإحصائية الهامة والاتجاهات الملحوظة في الدراسة. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال وجداول ذات صلة توضح العلاقات بين المتغيرات، مما يظهر فعالية الطرق أو الفرضيات المقترحة.

على وجه الخصوص، يبرز القسم التدابير الكمية التي تم الحصول عليها، مثل القيم المتوسطة، والانحرافات المعيارية، وقيم p، التي تدعم صحة النتائج. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ، مما يوفر رؤى حول الآثار المحتملة للبحث المستقبلي. بشكل عام، تسهم النتائج في فهم أعمق للموضوع وتضع الأساس للمناقشات والاستنتاجات اللاحقة.

مناقشة

تعتبر هضبة الجلالة الشمالية، الواقعة في صحراء مصر الشرقية، طاولة كربونية مهمة تتميز بتاريخ جيولوجي معقد تأثر بالنشاطات التكتونية المرتبطة بفالق وادي عربة. تكشف التسلسل الطبقي عن انتقال من الصخور البلورية ما قبل الكمبري إلى هيمنة التكوينات الكربونية من العصر الطباشيري العلوي إلى الإيوسين، شكلتها أحداث تكتونية متزامنة. تحدد الدراسة ثلاث وحدات طبقية متميزة ضمن تسلسل الإيوسين السفلي، بما في ذلك تكوين إسنا، تكوين طيبة، وتكوين الجلالة الجنوبية، كل منها يمثل بيئات ترسيب مختلفة وخصائص رسوبية. البيئة الداخلية للمنحدر ملحوظة بشكل خاص لرسوبياتها البحرية الضحلة، التي تظهر ظروف طاقة عالية وهياكل رسوبية متنوعة.

باستخدام تقنيات الاستشعار عن بعد المتقدمة، بما في ذلك بيانات لاندسات-9 ورادار سنتينل-1، تميزت الدراسة بفعالية بين الوحدات الصخرية وحددت الخطوط الهيكلية عبر الهضبة. يكشف التحليل عن كثافة خطية كبيرة، خاصة في تكوين الجلالة الجنوبية، مما يشير إلى تفاعل معقد من العمليات الجيولوجية. يرتبط التطور الهيكلي للهضبة ارتباطًا وثيقًا بالرفع التكتوني المرتبط بحزام الطيات السوري، الذي شكل مورفولوجيا منصة الكربونات وأنماط الترسيب. تؤكد النتائج على أهمية دمج بيانات الاستشعار عن بعد مع الملاحظات الميدانية لتعزيز فهم الإطار الجيولوجي للمنطقة وآثاره على التطورات الحضرية والسياحية المستقبلية.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35896-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41644612
Publication Date: 2026-02-05
Author(s): Mohamed Fathy et al.
Primary Topic: Paleontology and Stratigraphy of Fossils

Overview

The research investigates the carbonate platform of the Southern Galala Formation at the Northern Galala Plateau in Egypt, utilizing remote sensing, structural, and stratigraphic methods for the first time. By applying Landsat-9 remote sensing techniques, the study successfully differentiates carbonate platform rocks and their depositional environments, revealing a complex topography shaped by tectonic uplift. The Southern Galala Formation is lithostratigraphically divided into three new members: Wadi Al-Rasis, Gebel Ealyan, and New Galala City, each characterized by distinct lithologies and depositional settings. The Wadi Al-Rasis and New Galala City members consist of pale brown, thin, laminated dolostones with microbial mudstone and wackestone microfacies indicative of tidal flat environments, while the Gebel Ealyan Member features grey, fossil-rich limestones that have undergone karstification.

The findings highlight the economic significance of these carbonate rocks as potential hosts for hydrocarbon reserves and groundwater aquifers. The study also emphasizes the influence of tectonic uplift, eustatic sea-level changes, and sedimentary dynamics on the inner-ramp carbonates. The analysis of fossil content, particularly larger benthic foraminifera, alongside other benthic organisms, suggests warm, shallow-marine conditions during the Eocene epoch. Overall, the research underscores the dominant role of tectonics in shaping the carbonate platform’s evolution, as evidenced by the extensive fault and fracture networks observed in the Gebel Ealyan Member, which reflects a history of repeated facies changes and karstification due to tectonic activity.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as the protocols followed to ensure reproducibility and accuracy of results. The section may also describe the statistical methods applied for data analysis, including any software utilized and the criteria for significance testing.

Additionally, the methods may include information on the sample size, controls, and any randomization or blinding techniques implemented to mitigate bias. Overall, this section is crucial for understanding the experimental framework and validating the findings presented in the research.

Results

The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of various tests, highlighting significant statistical data and trends observed in the study. The results are often accompanied by relevant figures and tables that illustrate the relationships between variables, demonstrating the effectiveness of the proposed methods or hypotheses.

In particular, the section emphasizes the quantitative measures obtained, such as mean values, standard deviations, and p-values, which support the validity of the findings. Additionally, any unexpected results or anomalies are discussed, providing insights into potential implications for future research. Overall, the results contribute to a deeper understanding of the subject matter and lay the groundwork for subsequent discussions and conclusions.

Discussion

The Northern Galala Plateau, located in Egypt’s Eastern Desert, is a significant carbonate tableland characterized by a complex geological history influenced by tectonic activities associated with the Wadi Araba Fault. The stratigraphic succession reveals a transition from Precambrian crystalline rocks to a predominance of carbonate formations from the Upper Cretaceous to the Eocene, shaped by syndepositional tectonic events. The study identifies three distinct lithostratigraphic units within the Lower Eocene succession, including the Esna Formation, Thebes Formation, and Southern Galala Formation, each representing varying depositional environments and sedimentary characteristics. The inner ramp environment is particularly notable for its shallow marine deposits, which exhibit high-energy conditions and diverse sedimentary structures.

Utilizing advanced remote sensing techniques, including Landsat-9 and Sentinel-1 radar data, the research effectively discriminates lithological units and identifies structural lineaments across the plateau. The analysis reveals a significant lineament density, particularly in the Southern Galala Formation, indicating a complex interplay of geological processes. The structural evolution of the plateau is closely linked to the tectonic uplift associated with the Syrian Arc Fold Belt, which has shaped the carbonate platform’s morphology and sedimentation patterns. The findings underscore the importance of integrating remote sensing data with field observations to enhance the understanding of the region’s geological framework and its implications for future urban and tourism developments.