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Page 1: Géologie de jijel

Chapitre II: Géologie

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Introduction :

Toutes études de projets d’ouvrage d’aménagement quelconque, commencent

par un examen géologique de la zone du projet, cet examen comprend en général

deux volets, un aperçu sur la géologie de la région où se situe le site du projet, et une

étude détaillée de la zone du site en mentionnant la nature des différentes formations

qui constituent ce dernier, et les différent formes structuraux, et en dernier lieu, un

aperçu sur la tectonique qui affecte la zone du site.

I. La géologie régionale:

L’ensemble des travaux effectués auparavant par différents auteurs a servi à

préciser le cadre géologique régional du Jijel dont la structure géologique résulte

essentiellement de l’action de la tectonique tertiaire. La région du Jijel fait partie dans

son ensemble du massif ancien de petite Kabylie qui, du point de vue tectonique est

extrêmement complexe.

Géologiquement, le territoire de la région de Jijel est assez varie et complexe.

L’ensemble des formations caractérisant le Nord de l’Algérie et appartenant au

domaine Alpin sont présenté dans la région à l’exception de la dorsale calcaire

(dorsale Kabyle).

La carte ci-dessous (Fig.II.1) présente l’ensemble des entités géologiques qui

constituent la région d’où on peut tirer les points suivants :

La région du Jijel est divisée du point de vue géologique en différents domaines qui

sont :

I.1.Le domaine Kabyle : [5]

Regroupe un socle ancien (ou socle kabyle), formé essentiellement de terrains

métamorphiques antétriasiques, et des séries de plates formes carbonatés (ou dorsales

kabyles), d’âge Mésozoïque (d’après H. Djellit 1987).

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Fig.II.1: Extrait de la carte structurale au 1/500000 de la chaîne Alpine d'Algérie

orientale (D'après J.M.Vila 1980)

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I.1.1. Le socle Kabyle : [5]

Il comprend deux grands ensembles qui sont de bas en haut:

-un ensemble inferieur Gneissique d’âge Précambrien.

-un ensemble supérieur phylladique d’âge Paléozoïque.

L’ensemble inferieur comprend des Gneiss oeillé, à intercalations de Marbres

et Amphibolites, les termes de base de cet ensemble conservent des assemblages

reliques du facies de Granulites (d’après H. Djellit 1987).

Par contre, l’ensemble supérieur est constitué de schistes satinés (phyllades)

où s’intercalent localement des Grés et des porphyroïdes oeillés. Localement, les

phyllades montrent à leur extrême base des passés carbonatés. [5]

1-2-dorsale Kabyle : ( ou chaine kabyle ) montrant des termes allant de Permo-

trias à l’Oligocène, elles peut être subdiviser en trois sous domaines :

a\ La dorsale interne : qui montre sur un soubassement paléozoïque, une série

complète de Permo-trias au Néocomien biogène à caractère littoraux de l’Eocène

inferieur moyen.

b\ La dorsale médiane : caractérisé surtout par la constance des dépôts

marneux à microfaunes pélagiques du Turonien au Lutétien inferieur et par une lacune

des terres du Crétacé moyen.

c\ la dorsale externe : présente quant à elle un Crétacé supérieur et un Eocène

inferieur détritiques et marneux.

I.3- le domaine des flysch :

En Algérie, ces formations occupent une position allochtone, elles sont représentées

par deux types :

Le flysch maurétanien.

Le flysch massylien.

I.3.1- Le flysch maurétanien : [5]

Ce terme a été proposé par Gelard (1969) .Le flysch Mauritanéen comporte des

terrains allant du Néocomien au Lutétien. Il montre de bas en haut :

Un préflysch calcaire du Tithonique-Néocomien, constitué d’une alternance

de marnes grises et de turbidites calcaires.

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Un ensemble de grés épais (300 m) à cassure verte (flysch de Guerrouch)

attribué à l’Albo-aptien.

Des phtanites rouges et blanches du Cénomanien supérieur.

Des microbrèches à ciment spathique riches en Quartz détritique et parfois

des microconglomérats du Sénonien (d’après H.djellit1987).

I.3.2. Le flysch massylien ou flysch schisto-gréseux : [5]

Le terme flysch Massilien a été proposé par Raoult (1969), pour caractériser les

formations détritiques schisto-quartzitiques. Ce flysch comporte une série allant du

Néocomien, au Lutétien terminal et regroupe trois ensembles qui sont de bas en haut :

Argile et grés quartzitiques, des grés légèrement calcaires, et localement des

niveaux conglomératiques de l’Albo-aptien.

Marnes et calcaires fins du Vraconien, des microbrèches et conglomérats de

Cénomanien inferieur et moyen, des calcaires fins noirâtres, auxquels sont

associés des phtanites noires. Bancs calcaires à microfaune pélagique du

Turonien-cénomanien.

I.4. Le domaine tellien et l’avant pays : [5]

Le domaine tellien correspond aux zones situés sur la paléo marge africaine, il

est caractérisé par la prédominance de facies marno-calcaires qui s’étalent du

Néocomien au Lutétien (Bouillin 1977)

Les séries telliennes sont constituées par un empilement de trois grandes séries

qui sont d’après Durand Delga (1969) du nord au sud :

I.4. a\ une série ultra-tellienne : [5]

Cette série comporte les formations marneuses et marno-calcaires d’âge

Crétacé à Eocène (Durand Delga 1969).

I.4. b\ une série méso-tellienne : [5]

Cette série correspond aux formations carbonatées du Jurassique. Elle est

considérée comme étant la plate forme constantinoise.

I.4. c\ une série péni-tellienne : [5]

Cette série se distingue par des formations Jurassico-crétacées caractérisées

par des facies intermédiaires entre les facies de la plate forme (calcaire et marno-

calcaire néritique) et des facies de bassin (marne du domaine tellien).

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I.5. Le flysch Numidien : [5]

Le flysch Numidien forme une entité géologique à part, généralement occupe

la position structurale la plus haute dans l’édifice Alpin. Ce flysch comporte de bas en

haut 4 termes bien distincts :

Des argiles sous numidiennes, vari colores de teinte rouge, verte ou

violacée à tubotomaculum d’âge Oligocène supérieur.

Un préflysch à bancs décimétriques de quartzites rouges et bruns fines et

argile légèrement silteuse (20 à 30 cm).

3- Des grés numidiens en bancs épais à Quartz bien roulé datés Aquitanien

à Burdigalien inferieur (Lahandére 1979).

4- Des formations supra-numidiennes comportant des argiles et des marnes

à intercalations de sélexites du Burdigalien basale.

I.6. Les formations post-nappes :

Les formations post nappes sont des dépôts marneux d’âge Miocène supérieur

à Pliocène, déposées en discordance sur les autres formations précédentes, comportant

deux cycles sédimentaires :

Des marnes bleues à passées calcareuses discontinues, souvent en nodules

(miches), de couleur jaune ocre, que l’on peut rapporter au Tortonien

moyen-messinien (d’après H. Djellit1987).

Des formations conglomératiques du Pliocène.

L’esquisse et la coupe suivante illustrent la répartition de ses domaines de Nord au

sud :

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1: Granite miocènes, 2: Numidien, 3: Oligo-miocéne et unités allochtones

suprakabyles, 4: Dorsale calcaire, 5: Socle kabyle, 6: Unités schisteuse infra-kabyle, 7: Unités telliennes.

Fig.II.2: Esquisse géologique de la petite Kabylie (Andrieux et Djellit, 1989).

I.7. Aspect structural de la partie occidental de la petite Kabylie: [5]

I.7.1. Introduction :

La structuration géologique du massif de la petite kabylie est le résultat de

plusieurs phases tectoniques qui sont :

La tectonique Anté-Oligocène est particulièrement caractérisée par de grands

accidents cassants d’ampleur régionale et de directions variées : Nord-Sud, Est-ouest,

Nord-Est, Sud-Ouest et Nord-Ouest- Sud-est.

Cette tectonique cassante semble être à l’origine de la structuration du massif de la

petite kabyle en Horsts et Grabens.

Par ailleurs, ces grands accidents tectoniques cassants (accidents du socle)

semblent avoir guidé la mise en place des roches magmatiquestertiaires.

La tectonique tertiaire semble être responsable de la structuration géologique

actuelle du massif de la petite Kabylie .cette tectonique s’est manifestée par des

plissements, des charriages, et une reprise des jeux des failles qui ont surtout rejouées

en failles décrochantes.

Outre la mise en place des roches magmatiques tertiaires, ces accident ont

favorise la remontée du trias diapirique le long des grands accidents du socle.

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I.7.2. Tectonique : [7]

La structure de la petite Kabylie est représentée par M/ H. Djellit comme un

édifice composé de deux compartiments structuraux « Alpins » inferieur et supérieur

de styles tectoniques hercynien (voir figure ci-dessous) :

Un compartiment structural inferieur regroupant les unités frontales

infra-kabyles et le socle Kabyle qui les chevauche. Il est caractérisé par des

formations de style souple, qui définissent, en ce qui concerne les unités frontales

infra- Kabyles, le niveau structural inferieur, et les unités qui le composent sont

séparées par des contacts tectoniques généralement inclinées (30° - 50°) Nord-est et

tardivement régressées.

Un compartiment structural supérieur, oppose au précédent, est quant à lui

caractérisé par une tectonique du glissement superficiel de nappes gravitaires séparées

par des contacts anormaux « plats » (subhorizontaux). Ce compartiment englobe

l’ensemble des nappes supérieures. Le chevauchement du socle kabyle sur les zones

schisteuses à matériels volcano-sédimentaires s’est effectué avant les dépôts de

l’Oligocène grâce à un décrochement dextre. Les nappes supérieures d’origine externe

Fig. II.3: Contexte sismotectonique de la région Jijel – béjaia, C.R.A.AG.

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auraient quant à elles glissé selon une polarité Nord- sud ; leur mise en place s’est

effectuée en même temps que les molasses Aquitano-serravalliennes ; ce mouvement

se serait poursuivi jusqu’à la fin de Serravallien, et en partie au cours du Tortonien.

Fig.II.4: A

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1.8. Aperçu sismique:

La répartition des zones sismiques de l’Algérie est indiquée sur la carte de la

figure II.5. Les zones d’activité sismique sont concentrées au Nord et au Nord-Est de

l’Algérie, le long de la chaîne côtière, qui s’étend d’Oran à Annaba, et dans les régions

du Hodna et des Aurès.

Une troisième zone d’activité se trouve dans l’atlas saharien s’étendant d’Agadir

au Maroc à Gabes en Tunisie en passant par, Biskra et Laghouat en Algérie [11].

Le règlement parasismique algérien (version 2003), divise le territoire national en

cinq zones de sismicité croissante, définies comme suit :

- Zone 0: sismicité négligeable.

- Zone I: sismicité faible.

- Zone (II a – II b): sismicité moyenne.

- Zone III: sismicité élevée.

La région de Jijel dont fait partie notre secteur d’étude, appartient à la zone (II a)

de moyenne sismicité.

Figure II.5 : Carte sismique d’Algérie selon le RPA version 2003.

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II. Géologie du site : II.1. Situation géographique : Le site du barrage de Kissir est situé approximativement à 14 Km à l’ouest de la ville du Jijel et à 6 Km à l’est de la localité d’El aouana, en suivant la route nationale RN 43 entre Jijel et Bejaïa. L’axe du barrage se situe a moins de 1 Km de la mer et à environ de 300 m en amont à partir du nouveau pont routier sur l’oued Kissir. Les coordonnées de références de site représentées par l’axe du barrage, conformément au système géodésique NORD-SAHARA et selon les coordonnées U.T.M (Universal Transvert Mercator) sont :

Rive gauche Rive droite

N 4.074.722,50 4.074.921,77

E 738.975,99 739.269,63

Tableau.II.1: Tableau des coordonnées U.T.M de références du site de barrage de Kissir.

Le réservoir du barrage se développera vers la direction SSE, le long de la vallée de l’oued Kissir et vers l’est, le long de la vallée de son affluent l’oued Takielt.

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II.2. Topographie :

Le relief topographique du site est un étranglement assez accentué dont les flancs sont constitués de grands affleurements rocheux irréguliers. Cette gorge est définie par une vallée encaissée d’une largueur de 100 à 150 m environ et d’une longueur de 150 m environ, après laquelle les rives ont une pente plus douce et la vallée s’ouvre en amont et en aval sur une largueur de 300 m environ. Le flanc gauche a une pente moyenne de 30° et le flanc droite a une pente de 20° environ. Le fond de la vallée est constitué d’une plaine alluvionnaire où le lit du cours d’eau forme un méandre. II.3. Lithostratigraphie : [11]

Les unités lithostratigraphiques formant le site du barrage de Kissir sont

représentées par : Les formations du flysch Numidien.

Les dépôts de l’Oligo-miocéne-Kabyle.

Les dépôts quaternaires.

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Fig.II.6 : carte structurale de la terminaison occidentale de la petite Kabylie -région de Jijel- (d’après H.Djellit, 1987).

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II.3.1. Les formations du flysch numidien : [11]

Ces formatons sont bien représentées au niveau de l’axe du barrage, une

importante masse gréseuse affleurant sur une grande étendue avec une épaisseur

d’environ 600 m visible au niveau de la rive gauche de l’oued Kissir.

Au niveau de l’assiette du barrage de Kissir, le flysch Numidien est représenté par :

II.3.1. a. une assise gréseuse : [11]

Des bans de grés épais et réguliers, massifs de 2 à 3 m d’épaisseur ,

constituant un ensemble de 140 à 150 m d’épaisseur , ce sont des Grés quartzeux à

granulométrie hétérométrique , se particularise par la présence de dragés de Quartz ,

de couleur jaunâtre à blanchâtre montrant généralement une carapace ferrugineuse

en surface, entre ces bancs de grés s’intercalent des passées fines d’argiles noires

schisteuses.

Ces bancs gréseux surmontent une alternance de bancs de grés d’épaisseurs

réduites et de marnes de couleur grisâtre à noirâtre, bien visible à la sortie de tunnel

de dérivation .on note aussi dans ce tunnel la présence de poches de 1 à 40 cm de

diamètre remplies par des argiles.

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Les bancs de grés sont marqués par un abrupt tourné vers l’amont vu que

les couches gréseuses de grandes épaisseurs qui constituent le massif plongent de 65°

à 85° vers le NNW, avec une direction variante entre N75° à N90°.

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II.3.1. b. Alternance de bancs de grés et argile : [11]

Les niveaux de grés formant cette alternance se particularisent par une

épaisseur très variante décimétrique à métrique , présentant une granulométrie

variante de fine à moyenne , riche en Quartz, de couleur variable de blanchâtre à

grisâtre et de jaunâtre à rougeâtre rouille à l’altération et à cassure blanchâtre.

Les niveaux argileux sont parfois de couleur noire, riche en matière

organique, et qui montrent des concentrations de sulfures de fer (Pyrite), donnant à

l’oxydation de ces niveaux une teinte rouille. Cette alternance d’argile et de grés est

visible le long de la route en rive gauche sur environ 150m avec une direction

variable de N80° à N90°, et un plongement variable de 50° à 70° vers le sud.

II.3.2. Les formations de l’Oligo-miocène –Kabyle : [11]

Les formations d’Oligo-miocène-kabyle affleurent sur le versant de la rive

droite de l’oued Kissir vers le sud, elles sont représentées par une alternance de pélites

et des bancs de grés micacés, dilacérés et très perturbés (fractures, plissement,…..etc).

Les bancs de grés micacés discontinus et les marnes varicolores présentent

par endroit des microplis très spectaculaires.

Les marnes sont très altérés en surface donnant des horizons argileux,

montrant un débit en plaquettes millimétriques à centimétriques.

Au niveau de la rive droite, prés de l’excavation de l’évacuateur de crue, à

divers endroits dans les formations de l’OMK, apparaissent des fragments non roulés,

à bords anguleux, ainsi que, des bancs discontinus de calcaires bioclastiques remaniés

, plissés, fracturés, et bréchifiés, de couleur gris clair, riche en Nummulites et algues,

ainsi que des argiles rouges de l’Eocène [ d’après H.Djellit1987 ].

Au niveau de l’excavation du tunnel de dérivation, une formation représentée

par des marnes massives grises bleutées à noires dans laquelle est noyée de blocs et

galets de calcaire gris clair.

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II.3.3. Les dépôts quaternaires : [11]

Dans la région de Kissir, les dépôts quaternaires sont représentés pour

l’essentiel par les dépôts des terrasses alluviales et les colluvions (éboulis de pente).

II.3.3. 1. Les dépôts des terrasses alluviales :

II.3.3. 1.a\ Les terrasses alluvionnaires anciennes : [11]

Les dépôts alluvionnaires des hautes terrasses occupant les berges du lit de

l’oued Kissir sont très répandus au niveau du site. Ils sont constitués essentiellement

par un mélange d’argiles, de limons, de sables fins à grossiers, et un faible

pourcentage de graviers et blocs de nature dominée par les grés numidiens.

L’épaisseur de ces alluvions est variable, et peut atteindre parfois les 30 m,

mais elle diminue dans la mesure où l’on s’approche des talus. Ces terrasses

constituent en surface un sol fertile cultivé, elles sont très répandues aussi en aval de

site et remontent sur les talus jusqu’à la côte de 15 m.

II.3.3. 1.b\ Les terrasses alluviales récentes : [11]

Les dépôts alluvionnaires récents appartiennent au lit actuel et à la basse

terrasse de l’oued Kissir, elles sont constituées d’alternances de graviers et cailloux

avec une matrice sableuse constituée de sable fin à moyen avec présence de graviers

et sables fin argileux à argile sableuse parfois à aspect vaseux .on note que les

alluvions récentes formant l’aquifère de la nappe superficielle de l’oued Kissir.

II.3.3. 2. Les colluvions (éboulis de pente) : [11]

Les dépôts colluvionnaires couvrent la totalité des versants en amont et en

aval du site ainsi que le relief gréseux, et sont très étendus sur toute la zone du site.

Ces dépôts sont constitués par des fragments à éléments anguleux de nature

gréseuse, de taille variable centimétrique à décimétrique, emballés dans une matrice

argilo-sableuse, provenant de l’altération superficielle des grés et des marnes.

Ces colluvions ont une épaisseur faible sur les reliefs (0.5 m), et deviennent

de plus en plus épaisses au pied du talus (4 m). Elles sont plus stables sur la rive

gauche du fait de leurs faibles épaisseurs (~1.5m) et de la végétation très dense qui a

tendance à fixer le talus (pente moyenne de 50°). Par contre, en rive droite où la

végétation est moins dense, et la pente est de l’ordre de 30°, ces dépôts présentent des

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reptations superficielles dans les argiles colluvionnaires avec une épaisseur atteignant

les 4 mètres dans les parties basses à la limite de la plaine.

En plus de ces éboulis de pente, il faut signaler la présence de gros paquets

rocheux de grés Numidiens qui se sont détachés, et viennent glisser au pied du versant

ou vers le lit de l’oued, et se trouvent emballés dans les alluvions.

La coupe suivante illustre la répartition de ces éléments au niveau de la rive

droite de l’oued kissir :

Fig. II.7.a : Profil géologique en longue de l’axe du barrage de Kissir.

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Fig

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/ H. D

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II.4. Tectonique souples : [11] D’après la coupe présentée ci-dessus, au niveau de la vallée, les bancs de grés numidiens sont coupés perpendiculairement, cette formation dessine un synclinal dont le coeur est occupé par une mollasse Aquitano-serravallienne et des alluvions. Le flanc nord de l’anticlinal n’est pas visible sur le terrain à cause des dépôts quaternaires qui recouvrent les talus. En plus, les grés numidiens perturbent la structure géologique en cet endroit. Quelques mesures dans la zone de flans nord montrent que les couches plongent de 60° à 75° vers le NNW avec une direction de N70°E. La nappe numidienne repose en contact anormal sur le flysch dissocié. Cette nappe est représentée par des grés en bancs métriques qui plongent de 65° à 85° vers le NNW, avec une direction moyenne variante entre N70°E à N90°E. II.5. Tectonique cassante : [11] Les différentes études effectuées sur la partie occidentale du territoire de la commune de Jijel ont mis en évidence l’existence de réseaux de fractures caractérisées par deux directions principales :

F1: N070°- N100°.

F2: N120°- N150°.

Et une direction secondaire:

F3: N030°- N050°.

Au niveau du site de barrage, la direction principale est F3 (N030°- N050°).

Accompagnée par un réseau de fracture, elle pose un problème d’infiltration d’eau.