EVOLUTION OF NILE DEPOSITS INPUT DURING THE QUATERNARY 

AND ITS EFFECT ON EGYPTIAN COASTLINE

Ahmed M. Khadr

AUDO, Alexandria University, Department of Oceanography, Alexandria, Egypt - amedkhadr@dataxprs.com.eg

Abstract

The study of prehistoric geology is an important tool to interpret the ancient civilizations and their environment. Evolution of the Nile

Delta and the coastline of the Mediterranean are discussed. The dryness of North Africa was dominant, 3000 B.C., and man was stimulated

to move near the valleys where he settled. Man-made actions, e.g. high dam (Egypt), impacted the stability of the southeast coast of the

Mediterranean in the present time. Many authors claim that there is a global warming intensified by human activity; however, it is difficult

to separate the anthropogenic impact from the natural cycles shown by paleo-studies.

Key words: Nile deposits, Quaternary, coastal changes

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

40

Introduction

The topography of the basin and the relief of the adjacent land are

quite spatially variable. The coastline is very irregular and the

continental shelves are narrow except near the river deltas.

Geologically, it can be divided into three provinces: Western, Central

and Eastern. They are subdivided into distinct basins by submarine

ridges, tectonic blocks and Iberian Apennine and Hellenic peninsulas.

The shape of this basin with its surrounding lands make the

Mediterranean sea sensitive to paleo-climatic changes, which left their

finger prints on the nature of the accumulated sediments since ancient

times. The study of the Holocene, which started at about 10000 B.C.,

is of utmost importance to understand the past, manage and control

the present coastal zone and to forecast the future global climatic and

environmental changes.

Paleoclimate in the Mediterranean Sea

Sea Surface Temperature (SST) is a relevant factor affecting the

climatic conditions. Ariztigui et al.(1) applied two techniques; 

d

18

O

compositions of plankton foraminifers and alkenone index, to

investigate paleoceanographic conditions in the Meso-Adriatic

Depression (MAD) and their relationship with climatic changes in the

Mediterranean region. Different cores were studied. The temperature

estimation obtained by the mentioned two methods indicated SST of

about 20°C at 5290

±

40 BP and at 10940

±

60 BP, and about 15

o

C at

13384

±

100 BP. The Adriatic exists at high latitudes in the

Mediterranean, therefore, it is expected that SST in the southern

Mediterranean to be higher by about 3 to 4 degrees. Due to the nature

of the Mediterranean Sea, its water does not mix much vertically with

seawater and sediment composition is especially sensitive to climate

change. Therefore, environmental signals are preserved within

sediments in great details. The Mediterranean latitudes (30-45

o

N) lie

in a sensitive transition zone between the belt of prevailing Westerly

and subtropical hi-pressure belt, with variety of land, sea, islands,

mountains and gulfs. In the glacial periods, the Westerly are

dominant, and the climate is characterized by cold, and dry high

pressure cell of Euro Asiatic continent. During interglacial maximum,

there were northward shifts of the subtropical hi-pressure cell leading

to climatic conditions similar to the hot-humid subtropical regime of

the present day in the Gulf of Mexico. These climatic changes were

re?ected on supplying weathered rock detritus (2). At least 12 climatic

oscillations can be recognized in this epoch (3, 4), but the critical

climatic events in the Holocene record in the Mediterranean latitudes

could be simplified to three main phases: The early Holocene (10000-

8000 BP) is marked by a general warming trend, with increased

precipitation and a wide spread return of forests, even along the north

African littoral.

History of Nile Delta

According to De Heinzelin (5), the course of the present Nile as a

continuous river was not established until geologically very recent

times. The dating of Holocene sediments indicates that moist periods

lasted 2000-3000 years and the hyper-aridity about 1000 years each.

The Nile delta is presently subjected to significant coastal changes

because of reduction in the Nile discharge and sediment load to the

Nile promontory mouths following the construction of dams along the

Nile. Since building of the High Dam, sediment discharge at the Nile

promontories has reduced to near zero. The sedimentary sequences

consist of wide varieties of deltaic and marine Quaternary sediments.

The vertical motion of land, subsidence refers to the lowering of the

land surface relative to a geodetic datum. Vertical motion varies

locally depending upon rates of isostasy, tectonism, and compaction.

Subsidence is generally independent on world (euostatic) sea-level

changes. The valley and delta troughs of the Nile offered the only

environment in Egypt that favoured the accumulation and

preservation of sediment during the Quaternary, which was an epoch

of intensive erosion. The field mapping of the ?uviatile and associated

sediments of the Nile valley and the examination of a large number of

boreholes both deep and shallow show that it is possible to conceive

of the Nile as having passed through five main episodes since the

valley was cut down in late Miocene time. Each of these episodes was

characterized by a master river system. Toward the end of each of the

first four episodes (the last is still extant) the river seems to have

declined or ceased entirely to ?ow into Egypt These five rivers are

termed by Said (6). The Eonile was a late Miocene feature, which was

responsible for the cutting of the modern valley to great depths. The

depth of the Eonile canyon in northern Egypt reaches about 2500m

No deposits of the Eonile system are known in outcrop since the river

was dredging its bed to the new lowered base level of the desiccated

Mediterranean. The sediments belonging to the Paleonile consist of a

long series of interbedded, red brown ?uviatile to ?uviomarine clays

and thin, fine-grained sand silt lamina, which crop out along the banks

of the valley and many of the wadies which drain into it. The

Protonile, was a highly competent river that carried cobble and gravel-

sized sediments made up mainly of quartz and quartzite. The deposits

of the Prenile are mainly of massive cross-bedded sands. The deposits

of the Neonile, which is still extant, are indistinguishable from those

of the present day river.

References

1-Ariztegui D., Chondrogianni C., Wolff G., Asioli A., Teranes J.,

Bernasconis M., McKenzie J.A., 1996. Paleotemperature and paleosalinity

history of Meso-Adriatic Depression (MAD) during the late Quaternary: a

stable isotopes and alkenones study. Paleoenvironmental analysis of

Italian Crater Lake and Adriatic Sediments. Mem. 1

st

ital. Idrobiol, 55:

219- 230.

2-Fairbridge R.W., 1972. Quaternary sedimentation in the Mediterranean

region controlled by techtonics, paleoclimates and sea level. Pp. 43- 46.

In: Daniel J. Stanley (ed.), Mediterranean sea a natural sedimentation

laboratory. Dowden, Hutchinson &Ross, Inc.

3-Fairbridge R.W., 1976. Effects of Holocene climatic change on some

tropical geomorphic processes. Quaternary Research, 6: 529- 556.

4-Fairbridge R.W., 1982. Holocene. Pp 463- 464. In: Maurice L.

Schwartz (ed.), Encyclopedia of beaches and coastal environments.

Huchinson Ross Publishing Company.

5-De Henzelin, J., 1968. Geological history of the Nile valley in Nubia.

Pp. 19- 55. In: Wondorf F. (ed.), The prehistory of Nubia Dallas.

Thouthern Methodist University press.

6-Said, R., 1981. The geological evolution of the River Nile. New York.

Springer Verlag, 151 p.