Le gradient géothermique profond du Maroc

Bulletin de l’Institut Scientifique, Rabat, section Sciences de la Terre, 2004, n°26, p. 11-25.
Le gradient géothermique profond du Maroc :
détermination et cartographie
Yassine ZARHLOULE
Université Mohammed I, Faculté des Sciences, Département de Géologie, Laboratoire d’Hydrogéologie & Environnement,
B.P. 524, Oujda, Maroc. e-mail : [email protected]
Résumé. Le but de cette étude est l’estimation du gradient géothermique et l’établissement de la carte du gradient géothermique profond
du Maroc à partir des données de température des forages pétroliers. Les 410 forages retenus présentent au moins deux mesures de
températures BHT à différentes profondeurs. Ils ont permis la collecte de 1204 valeurs de température (1126 BHT et 78 DST), qui ont
permis le calcul du gradient géothermique pour chaque puits. Elles intéressent six bassins géologiquement et hydrogéologiquement
distincts : le bassin du Maroc nord-oriental, le bassin du Maroc nord-occidental, le bassin du Sud-Ouest marocain, le bassin de Tarfaya–
Laayoune–Sahara marocain et le bassin d’Errachidia–Ouarzazate–Boudnib. Les températures de fond du puits (BHT) ont été corrigées des
effets de circulation de la boue précédant la mesure, soit par la méthode de Horner, soit par la comparaison de toutes les données BHT
avec les températures obtenues au cours des tests de production (DST). Après correction des BHT brutes, basée sur les DST comme
référence, les données de températures DST et BHT corrigées ont permis d’obtenir un gradient régional moyen qui varie entre 19°C/km et
36°C/km. Pour l’ensemble du Maroc, le gradient géothermique moyen est de 23°C/km. Le gradient géothermique ponctuel varie entre
19°C/km et 41°C/km. Les différentes valeurs du gradient géothermique calculées dans chaque forage ont servi à l’établissement de la carte
du gradient géothermique moyen de chaque bassin. La compilation de l’ensemble des cartes a permis de dresser la carte du gradient
géothermique du Maroc. Les anomalies géothermiques de subsurface, repérées sur les cartes régionales ont été observées dans la carte
générale ; elles sont principalement liées à l’effet de l’hydrodynamisme profond et à des facteurs tectoniques comme les failles profondes
affectant le socle, la néotectonique accompagnée d’une activité volcanique ou l’élévation du Moho.
Mots clés : Maroc, gradient géothermique, forage pétrolier, BHT, DST, anomalie thermique, hydrodynamisme.
The deep geothermal gradient of Morocco : determination and cartography.
Abstract. The aim of this study is to establish a geothermal gradient map of Morocco, by using thermal data obtained from petroleum
exploration wells. Both the corrected bottom-hole temperatures (BHT) and the drill-stem test temperatures (DST) were used to elaborate the
geothermal gradient map. An amount of 410 wells provided 1204 temperature values (1126 BHT and 78 DST). BHT were systematically
corrected for mud circulation cooling effects either by Horner technique, when several temperature records were available at a given depth,
or by comparison of all BHT with test temperatures (DST) that are representative of the actual formation temperatures. In order to establish
the geothermal gradient of Morocco, the area was subdivided into five hydrogeothermal basins: north-eastern Moroccan basin, northwestern Moroccan basin, Errachidia–Boudnib basin, south-western Moroccan basin and the Tarfaya–Laayoune–Sahara basin. Each basin
displays the same geological evolution and is characterised by its specific reservoirs and hydrodynamism. For each basin the petroleum well
data were processed. The objective was to set a regional geothermal gradient map, and then to compilate a geothermal gradient map of
Morocco. The regional geothermal gradient ranges from 19°C/km to 36°C/km. For the the whole of Morocco the geothermal gradient is
23°C/km. The punctual geothermal gradient ranges from 16°C/km to 41°C/km. The geothermal anomalies are related to deep
hydrodynamics, recent tectonics, volcanism or to elevation of the Moho.
Keywords: Morocco, geothermal gradient, petroleum wells, BHT, DST, thermal anomalies, hydrodynamics.
INTRODUCTION
Les recherches géothermiques au Maroc ont connu un
intérêt accru depuis 1968 avec des études menées par des
équipes universitaires et industrielles (Facca 1968, Alsac et
al. 1969, Bahi et al. 1983, Rimi & Lucazeau 1987, Rimi et
al. 1998, Rimi 1990, 1999, 2001, Ben Aabidate 1994,
Lahrach 1994, Zarhloule 1994, 1999, 2003, Boukdir 1994,
Ziyadi 1993, Bellouti 1997, Lahlou Mimi et al. 1999, El
Morabiti 2000, Benmakhlouf 2000, Cidu & Bahaj 2000).
Selon que l’origine de la valeur de température soit mesurée
directement ou estimée, ces auteurs se sont attachés à en
tirer le meilleur profit afin d’approcher la température de
formation recherchée. Dans tous les cas, des corrections ont
été effectuées à partir de valeurs soit mesurées, soit déduites
de l’adaptation d’outils géochimiques. Ces travaux ont doté
le pays d’une masse importante d’informations sur la
répartition spatiale du gradient géothermique ainsi que sur la
température souterraine.
Le but de ce travail est l’établissement de la carte du
gradient géothermique profond du Maroc à partir des
données de température issues des forages pétroliers
onshore et offshore. Ces forages fournissent différentes
valeurs de température sous forme soit de BHT (bottom hole
temperature) mesurées lors des opérations de diagraphies,
soit, plus rarement, de DST (drill stem test) mesurées lors
du test de formation. Malheureusement, les BHT sont
généralement inférieures aux températures de formation, à
cause de l’effet de refroidissement de la boue de circulation
durant les mesures. En revanche, les DST sont directement
mesurées sur le fluide testé et sont, de ce fait, considérées
comme étant les plus proches de la température réelle de la
formation. Pour rendre les BHT brutes fiables afin d’estimer
avec le plus de précision possible le gradient géothermique,
plusieurs méthodes d’estimation ont été élaborées
(Schoeppel & Gillaranz 1966, Timko & Fertl 1972, Gable
1978, Maget 1978, Ben Dhia 1983, 1988, Lam & Jones
1984, Chapman et al. 1984, Jones et al. 1985, Laschenbruch
et al. 1985, Deming 1989, Zarhloule et al. 1999, Zarhloule
1999, 2003).
METHODOLOGIE ET ACQUISITION DES
DONNEES DE TEMPERATURE
L’étude des températures de subsurface d’un bassin passe
obligatoirement par l’inventaire systématique de toutes les
données acquises à partir des travaux de reconnaissance des
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
forages pétroliers. La méthodologie suivie pour le traitement
des données de températures est résumée dans l’organigramme de la figure 1.
Forages pétroliers
Données de température
BHT, Th
DST
T
Tb
Le dépouillement des rapports de sondage a permis
d’inventorier 523 forages dont 410 ont été retenus (Fig. 2,
Tabl. I). Ces forages présentent au moins deux mesures de
température à différentes profondeurs. Ainsi, 1204 valeurs
de température ont été récoltées (1126 BHT et 78 DST) dont
555 pour le bassin du Maroc nord-occidental, 53 pour le
Maroc nord-oriental, 346 pour le bassin du Sud-Ouest
marocain, 171 pour le bassin de Tarfaya–Laayoune–Sahara
marocain, 63 pour le bassin d'Errachidia–Ourzazate–
Boudnib et 16 pour le bassin de Tadla. Pour ce dernier, le
dépouillement des rapports de fin de sondage a montré que
seuls quatre forages contiennent deux mesures de
température ou plus (DRZ1, KAT1, KMS1, KAT2). Ces
puits, trop proches les uns des autres, ne permettent pas la
construction d’une carte de gradient géothermique régional.
Tt
Tt = f (P)
Tb = f (P)
Gradient géothermique
de la boue
Gradient géothermique
calculé à partir des tests
de formation
∆T= (Tbht-Tdst) =f (P)
Abaque de correction
des Tb
T = f (P)
gradient géothermique
moyen régional
Gradient géothermique
ponctuel
Les BHT sont les valeurs de température les plus
répandues ; elles sont mesurées à différentes profondeurs
dans chaque forage. Cependant, elles ne reflètent pas la
température réelle de la formation, et l’écart observé est de
10 à 15°C (Deming 1989) ; cette différence dépend de la
profondeur de la mesure, de la diffusivité thermique du
milieu et du temps écoulé entre la fin de la circulation de la
boue et le début de l’enregistrement.
- Etablissement de la carte du gradient géothermique de
chaque bassin
- Etablissement de la carte du gradient géothermique du Maroc
- Identification des anomalies géothermiques profondes
BHT, Th et Tb: températures mesurées dans la boue, DST ou Tt: températures de test
P: profondeur.
Figure 1. Organigramme de la méthode d’étude des températures
obtenues des forages pétroliers.
16°
14°
12°
10°
N
8°
6°
Tanger
ANS1
Sebta
4°
2°
Mer Méditerranée
Melilla
LARA1
DHT1
IZA1
Oujda
ATM1
MAO1
Rabat
10 km
Fès
Casablanca
Taza
DIR
ESS1
RR1
NDK
KAT1
BHL1
Tadla
Errachidia
Essaouira
TAT1
34°
Colomb Bechar
RH1 à 9
32°
AF4
10 km
RJK1
Agadir
Océan Atlantique
OZ101
Ouarzazate
TGA1
30°
IFNI1
Iles canaries
AZ1
MO4
ZL1
MO8
100 km
Tarfaya
E1
Laayoune
Corc1
Boujdour
Smara
Boukraa Smara2-17
28°
TW7-1
EAN1
Bir Lahlou
26°
TW521
Guelta Zemmour
TW561
Bir Enzaran
24°
Figure 2. Carte de situation des forages pétroliers utilisés pour la détermination du gradient géothermique.
12
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
pour l’ensemble du Maroc. La recherche d’un modèle
théorique a permis d’opter pour un modèle linéaire de la
forme y = ax + b ; où b représente la température BHT à la
profondeur zéro et a le gradient géothermique régional dans
la boue.
a
P (m)
b
c
d
Pd
Ta
Tb Tc Td
T (°C)
Figure 3. Représentation schématique de la méthode de calcul du
gradient géothermique (Barker 1982, in Riad et al. 1989).
Explications dans le texte.
Les DST, plutôt rares, sont directement mesurées sur le
fluide testé par un thermomètre à maxima lors du test de
formation. Les températures ainsi mesurées reflètent le
mieux la température du niveau d’échantillonnage, et
peuvent être considérées comme les plus représentatives sur
le plan pratique.
Les BHT ne peuvent être utilisées pour estimer et /ou
dresser une carte de gradient géothermique que si elles sont
corrigées de l’effet de circulation de la boue. La méthode de
correction basée sur les DST comme référence est la
suivante:
– utilisaton des DST des tests représentatifs comme des
températures de référence ;
– estimation des écarts de température (∆T) entre les DST et
les BHT situées à la même profondeur ;
– établissement de la courbe des ∆T en fonction de la
profondeur et son utilisation comme abaque de correction
pour les valeurs de BHT ;
– utilisation des BHT corrigées et des DST de chaque forage
étudié pour calculer son gradient géothermique.
Les gradients géothermiques moyens ponctuels déterminés
soit par le calcul de la pente de la tendance linéaire des
valeurs de BHT corrigées et de DST de chaque forage, soit
par la relation utilisée par Riad et al. (1989) (Fig. 3), ont
servi à l'établissement des cartes d'isogradients de chaque
bassin et par la suite de la carte du gradient géothermique du
Maroc. Les courbes sont tracées par interpolation linéaire
selon les méthodes classiques de triangulation.
Le gradient élémentaire pour chaque intervalle est
Gi = (Tb–Ta)/(b–a) en °C/100 m ; où a, b, c... sont les
profondeurs en m, et Ta, Tb, Tc... les températures corrigées
correspondantes.
Le gradient géothermique moyen Gm dans chaque forage
sera calculé en utilisant la relation
Gm= Ga (b–a)/B + Gb (c–b)/B +…..Ge (B–e)/B, avec B la
profondeur maximale dans le forage, correspondant à la
dernière valeur de température enregistrée.
Pour un ajustement suivant une droite (régression linéaire),
on obtient les équations du tableau I, avec de bonnes
corrélations pour l’ensemble des bassins ; l’ajustement est
acceptable compte tenu de tous les facteurs de biais
intervenant dans les mesures de température. Le gradient
géothermique régional moyen dans les différents bassins
varie de 16°C/km (bassin de Doukkala) à 32°C/km (bassin
de Guercif). Pour le Maroc, le gradient obtenu est de
20°C/km.
Cette même démarche a été adoptée pour les DST (Fig. 5)
enregistrées dans les bassins d'Essaouira, de Tarfaya–
Laayoune–Sahara marocain et d'Errachadia–Ouarazazate–
Boudnib. Ces graphiques montrent une moindre dispersion
des valeurs que celle des BHT brutes. Un ajustement
linéaire de la forme y = ax + b, permet d’obtenir les
équations du tableau I, où y=Tdst est la température
moyenne de test, x=P est la profondeur de l'essai de
formation, a est la pente ou le gradient géothermique moyen
calculé à partir des tests, b est la température à la surface du
sol, correspondant à la température moyenne annuelle de la
région.
Le gradient géothermique régional moyen calculé à partir
des tests dans les 3 bassins marocains varie de 23°C/km
(bassin d'Essaouira) à 26°C/km (Tarfaya–Laayoune–Sahara
marocain). Il est de 24°C/km pour l'ensemble des ces
bassins.
Correction des BHT brutes
Parmi les méthodes de correction des BHT, on distingue
celle qui se base sur les DST et celle dite «Horner Plot».
Selon les données disponibles, et pour respecter
l’homogénéité géologique verticale et horizontale, la
méthode Horner Plot a été appliquée dans le bassin du
Maroc nord–oriental pour la correction des Tbht ; en
revanche, la méthode de correction basée sur les DST
comme référence de correction, a été appliquée dans les
bassins d'Essaouira, Tarfaya–Laâyoune–Sahara marocain et
Errachidia–Ouarzazate–Boudnib.
Correction des Tbht par la méthode Horner Plot
L'application de cette méthode de correction nécessite la
connaissance du temps de circulation de la boue et du temps
écoulé entre la fin de la circulation et le début d'enregistrement.
Evolution des BHT brutes et des DST
Dans le Maroc oriental, seuls 7 forages ont permis
d’appliquer cette méthode. Les températures corrigées (Tc)
et les profondeurs correspondantes (Fig. 6a, Tabl. I) ont
permis d’obtenir un ajustement selon une droite de
régression linéaire d’équation y = 0,035 x + 4 ; avec r
(= 0,9) comme coefficient de corrélation.
La figure 4 montre l’évolution des BHT brutes en fonction
de la profondeur pour chaque bassin sédimentaire ainsi que
Pour les mêmes puits, le graphique de la figure 6a montre
les données de température enregistrées (Te) en fonction de
TRAITEMENT DES DONNEES DE TEMPERATURE
13
14
Bassin de Guercif
Maroc oriental
0
0
0
BHT (°C)
2000
5000
4000
Profondeur (m)
Tbht = 18P + 27
r = 0.95
N = 143
4000
Profondeur (m)
Bassin d'Essaouira
2000
4000
0
1000
20
60
100
20
60
100
0
0
BHT (°C)
BHT (°C)
3000
4000
2000
4000
Profondeur (m)
Tbht = 18P + 29
r = 0.91
N = 298
c
5000
Profondeur (m)
Sud Ouest Marocain
2000
4000
Tbht = 20P + 32
r = 0.93
N = 55
Bassin de Souss
2000
Profondeur (m)
0
0
20
60
100
140
30
50
70
90
20
40
40
20
60
60
Sud Ouest marocain
3000
Bassin de Doukkala
2000
Tbht = 16P + 30
r = 0.91
N = 100
BHT (°C)
1000
Tbht= 17P + 24
r = 0.95
N = 13
Profondeur (m)
100
120
140
160
80
Tbht = 23P + 23
r = 0.79
N = 53
BHT (°C)
20
40
60
80
100
120
80
100
120
140
160
Maroc Oriental
a
500
0
2500
1500
d
4000
5000
2000
Tbht = 19P + 29
r = 0.92
N= 155
f
4000
Profondeur (m)
2500
Profondeur (m)
Tbht = 19P + 32
r = 0.95
N = 16
3000
Profondeur (m)
Tadla
2000
3500
Tbht = 27P + 24
r = 0.97
N = 40
bassin de Saiss
1500
Tarfaya-Laayoune-Sahara
BHT (°C)
0
BHT (°C)
1000
BHT (°C)
500
Profondeur (m)
0
2000
20
0
60
0
5000
3000
4000
5000
Profondeur (m)
4000
b
500
2500
2000
3500
g
4000
Profondeur (m)
Maroc
1500
Profondeur (m)
Tbht = 25P + 17
r = 0.97
N= 49
e
Errachidia-Boudnib-Ouarzazate
1000
3000
Maroc occidental
2000
Tbht = 23P + 29
r = 0.92
N= 555
BHT (°C)
1000
BHT (°C)
Tbht = 20P + 29
r = 0.90
100 N = 1126
140
20
60
100
0
0
BHT (°C)
20
40
60
80
100
120
140
160
20
40
60
80
100
Tbht = 24P + 27
r = 0.91
N = 362
Profondeur (m)
Bassin des Rides prérifaines
120 BHT (°C)
140
Maroc occidental
Tbht = 20P + 34
r = 0.94
N = 153
Bassin du Rharb
BHT (°C)
Figure 4. Relation BHT brute – profondeur pour les unités hydrogéothermiques. a, Maroc oriental ; b, Maroc occidental ; c, bassin du Sud-Ouest marocain ; d, bassin de Tadla ; e,
Errachidia–Boudnib–Ouarzazate ; f, Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain ; g, ensemble du Maroc.
20
40
60
80
100
120
20
60
100
20
42.5
65
Bassin des Hauts Plateaux
110
BHT (°C)
87.5
110 BHT (°C) Bassin de Missour
BHT (°C)
100
Tbht = 21P + 22
140
r = 0.78
90
120
N = 24
80
70
100
Tbht = 32P + 23
60
r
=
0.98
80
N = 16
50
60
40
Profondeur (m)
Profondeur (m)
30
40
0 500
1500
2500
3500
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
160
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
Agadir
Essaouira
Doukkala
4
410
523
10
41
77
13
265
16
15
46
113
13
320
78
14
16
48
1126
16
49
155
55
143
100
13
24
16
40
362
153
BHT
Nombre de valeurs
de température
consultés retenus DST
Nombre de forages
r
N
Tbht = 20 P + 29
Tbht = 19P + 32
0.90 1126
0.95 16
Tbht = 25 P + 17 0.97 49
Tbht = 19 P + 29 0.92 155
Tbht = 20 P + 30 0.93 55
Tbht = 18 P + 27 0.95 143
Tbht = 16 P + 30 0.91 100
Tbht = 17 P + 24 0.95 13
Tbht = 21 P + 22 0.78 24
Tbht = 32 P + 23 0.98 16
Tbht = 27 P + 24 0.97 40
Tbht = 24 P + 27 0.91 362
Tbht = 20 P + 34 0.94 153
Equations
r
N
Tdst = 24 P + 23 0.92
93
Tdst = 25 P + 22.50.98 14
Tdst = 26 P + 21 0.93 16
Tdst =23 P + 21 0.97 48
Equations
r
N
∆ (T) = Tdst-Tbht
∆ (T) = 0.002 P + 0.062 0.85
60
9
0.93 18
∆ (T) = Tdst-Tbht
0.95
∆ (T) = 8.6 log P - 23
∆ (T) = Tdst-Tbht
∆ (T) = 13.5 log P - 8.5
∆ (T) = 0.003 P - 0.86 0.98 33
∆ (T) = Tdst-Tbht
∆ (T)= (Tex-Ten) = 0.005 P - 4.6
Equations
0.99 17
0.87 25
0.98 14
0.93 100
T = 36 P + 16
T = 25 P + 18
T = 22 P + 20
T = 19 P + 30
T = 23 P + 28
T = 22 P + 31
T = 28 P + 16
T = 21 P + 28
T = 23 P + 31
0.92 1193
0.96 16
0.98 63
0.93 171
0.95 55
0.96 191
0.98 40
T = 21 P + 20
T =22 P + 24
0.94 362
T = 28.5 P + 23
N
0.95 153
r
T = 23 P + 33
Equations
Equations obtenues à partir du
traitement des Tbht corrigées et des
Tdst des différents bassins marocains
Tdst ou DST: températures de tests de formation, Tbht ou BHT : température moyenne mesurée dans la boue du forage , Tex: température extrapolée, Ten: température enregistrée , T : température du forage après correction, r : coefficient de corrélation,
N : nombre de températures mesurées, P : profondeur de la mesure ;
Maroc
Tadla
Errachidia
Ouarzazate
Boudnib
Missour
Guercif
Saïss
Hauts
Plateaux
Tarfaya-Laâyoune
Sahara marocain
Bassin du
sud-ouest
marocain
Maroc nord
oriental
Maroc nord
occidental
Rides
prérifaines
Rharb
Unités et sous-unités
hydrogéothermiques
du Maroc
Données récoltés des archives de Equations obtenues à partir
Equations obtenues à partir Equations des abaques de correction
l'Office National de Recherche et du traitement des BHT bruts
du traitement des DST des des Tbht.
d'Exploration Pétrolière (ONAREP) des différents bassins marocains différents bassins marocains
Tbht=23P + 29
Tbht=23P + 23
Tbht=18P + 29
Horner Plot
Méthode basée sur les DST
T = 27P + 25
T = 28P + 19
T = 21P + 28
Tableau I: Données des températures d’après les forages pétroliers, et gradients obtenus.
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
15
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
DST (°C)
120
Bassin d'Essaouira
a
100
Tdst = 23P + 21
r = 0.97
N = 48
40
20
Profondeur (m)
0
500
1500
2500
Tdst = 25P + 22.5
r = 0.98
N = 14
60
40
Profondeur (m)
0
3500
1000
Bassin deTarfaya-Laayoun e-Sahara
c
120 DST (°C)
100
160
140
DST (°C)
2000
3000
Maroc
4000
d
120
100
80
Tdst=26P + 21
r = 0.93
N = 16
60
40
20
120
80
60
140
DST (°C)
100
80
0
Bassin d'Errachidia-BoudnibOuarzazate b
140
Profondeur (m)
0
1000
2000
3000
4000
5000
80
Tdst = 24P + 23
r = 0.92
N = 78
60
40
20
Profondeur (m)
0
1000
2000
3000
4000
5000
Figure 5. Relation DST–profondeur pour les unités hydrogéothermiques dont les températures Tdst ont été
mesurées. a, bassin d’Essaouira ; b, Errachidia–Boudnib–Ourzazate ; c, Tarfaya–Laayoune–Sahara
marocain ; d, ensemble du Maroc.
la profondeur. L'équation ainsi obtenue est de la forme
y = a' x + b' ; avec a' = 0,03 et b' = 8,6 et r = 0,86.
La loi de variation ∆T = (Tc–Te) est calculée en fonction de
la profondeur.
∆(T) = (Tc–Te) = (a – a') x + (b –b') = (0,035 – 0,03) P + (4
– 8,6)
= 0,005 P – 4,6
Cette équation permet de corriger les valeurs de Tbht du
Maroc oriental.
Correction des Tbht par la méthode basée sur les DST
L'estimation des Tbht à la profondeur voulue, revient à
sélectionner les puits ayant des valeurs de Tbht et de Tdst à
la même profondeur, et dont la différence est donc
∆Τ= (Tdst–Tbht).
Cette étude ne concerne que les bassins d'Essaouira, de
Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain et d’Errachidia–
Ouarzazate–Boudnib, en raison de la présence à la fois des
valeurs de Tdst et de Tbht situées à la même côte pour les
mêmes forages. Pour le bassin d'Essaouira, quelques valeurs
de ∆(T) ont été estimées à partir des Tdst de Meskala et des
Tbht de Toukimt.
Les valeurs ∆Τ = (Tdst–Tbht) sont reportées sur un
graphique en fonction de la profondeur pour les trois bassins
(Fig. 6b et Tabl. I) .
L'examen du graphique du bassin d'Essaouira (Fig. 6b, Tabl.
I) montre un nuage de points dont l’ajustement linéaire est
∆(T) = 0,003 P–0,86, avec un coefficient de corrélation r =
16
0,98 ; cette équation correspond à l'abaque de correction des
Tbht en fonction de la profondeur.
Ce graphique montre deux parties remarquables : dans la
tranche de profondeur 0 à 250 m l'écart est négatif, ce qui
confirme l'idée du surchauffement de la boue par rapport
aux terrains environnants ; au delà de 250 m, l'écart est
positif et augmente régulièrement avec la profondeur.
Ces graphiques (Fig. 6b) montrent un nuage de points dont
l'ajustement sur un modèle de type logarithmique, donne les
équations de la forme ∆(T) = 8,6 log P – 23 pour le bassin
d'Errachidia–Boudnib–Ouarzazate (r = 0,95) et ∆(T) = 3,5
log P – 8,5 (r = 0,93) pour le bassin de Tarfaya–Laayoune–
Sahara marocain. La loi ainsi définie permet de faire
correspondre à chaque valeur de Tbht, située à une
profondeur donnée une valeur corrigée considérée comme
Tdst.
Pour l'ensemble du Maroc, les données ∆T ont été reportées
sur un graphique en fonction de la profondeur (Fig. 6b,
Tabl. I). L'équation ainsi obtenue est ∆(T) = 0,002 P +
0,062. Cette équation a servi comme abaque de correction
de certaines valeurs de Tbht des zones très peu couvertes par
les forages pétroliers.
Une fois établie la courbe moyenne de variation de l'écart
∆Τ=(Tdst–Tbht) en fonction de la profondeur pour chaque
bassin, la courbe théorique moyenne a servi d'abaque de
correction des autres valeurs de Tbht.
Dans les bassins de Souss, de Doukkala et de Tadla, les
valeurs de Tbht ont été corrigées par l'abaque de correction
du bassin d'Essaouira, et celles du bassin du Maroc
occidental par l'abaque du bassin du Maroc oriental.
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
Maroc oriental
160 Valeurs des températures enregistrées
BHT (°C)
160
y = 0.03x + 8.6
r = 0.86
N = 15
120
120
80
80
40
40
0
Profondeur (m)
0
14
12
500
∆t (°C)
1500
2500
3500
Bassin d'Essaouira
8
0
3
2
Profondeur (m)
2000
1500
2500
3500
Bassin d'Errachidia-BoudnibOuarzazate
b
5
4
1000
500
6
4
0
0
7 ∆(t)
6
0
y = 0.035x + 4
r = 0.9
N = 15
Profondeur (m)
8
Y= 0.003 P - 0.86
r = 0.98
N= 33
10
a
Valeurs des températures extrapolées
BHTc (°C)
3000
4000
y = 8.6*logx - 23
r = 0.95
N= 9
2
Profondeur (m)
1000
5000
2000
3000
4000
Tarfaya-Laayoune -Sahara
∆(t) (°C)
4
14
∆(t) (°C)
12
3
y = 0.002x + 0.062
r = 0.85
N = 60
10
y = 3.5logx-8.5
r = 0.93
N = 18
2
1
Profondeur (m)
0
0
1000
3000
5000
Maroc
8
6
4
2
0
Profondeur (m)
0
1000
2000
3000
4000
5000
Figure 6. Abaques de correction des BHT brutes. a, méthode Horner Plot ; b, méthode basée sur les DST
comme référence de correction.
Gradients géothermiques régionaux
Le report des valeurs Tbht corrigées et des DST de chaque
bassin en fonction de la profondeur (Fig. 7, Tabl. I) montre
un nuage de points qu’on peut ajuster linéairement sous la
forme : y = ax + b ; où a représente le gradient
géothermique moyen pour la région, et b l'ordonnée à
l'origine.
Le gradient géothermique régional moyen dans les
différents bassins varie entre 19°C/km (bassin de Doukkala)
et 36°C/km (bassin de Guercif).
Le gradient géothermique régional moyen est de 28°C/km
pour le bassins du Maroc nord-oriental et d’Errachidia–
Ouarzazate–Boudnib, 27°C/km pour le Maroc nordoccidental, 22°C/km pour le bassin de Tadla et 21°C/km
pour les bassins du Sud-Ouest marocain et Tarfaya–
Laayoune–Sahara marocain. Le gradient géothermique
moyen pour le Maroc est 23°C/km.
CARTOGRAPHIE DU GRADIENT
GEOTHERMIQUE ET INTERPRETATION
Les gradients géothermiques moyens ponctuels déterminés
par le calcul de la tendance linéaire des valeurs de BHT
corrigées et de DST de chaque forage ont servi à
l'établissement de la carte du gradient géothermique de
chaque bassin et par la suite de la carte du gradient
géothermique du Maroc.
Bassin du Maroc oriental
Dans le bassin du Maroc oriental (Fig. 8), la carte montre
que le gradient géothermique varie entre 17 et 41°C/km,
avec une élévation du sud vers le nord où il dépasse
38°C/km. Cette anomalie correspond géographiquement à la
zone d'activité volcanique néogène et quaternaire (Fig. 9).
D'autre part, la superposition de la carte des failles actives
ou récentes observées sur le terrain à la carte des épicentres
des séismes confirme l'existence d'une corrélation entre
17
18
20
0
1000
2000
3000
4000
5000
Profondeur (m)
0
50
1000
BHTc(°C)
BHTc (°C)
2000
3000
4000
5000
T = 27P + 25
r = 0.94
N = 556
Profondeur (m)
2000
4000
Maroc occidental
Profondeur (m)
T = 28.5P + 23
r = 0.94
N = 362
4000
Profondeur (m)
Rides prérifaines
2000
T = 28P + 19
r = 0.85
N = 54
BHTc (°C)
2000
4000
Maroc oriental
Profondeur (m)
T = 22P + 20
r = 0.98
N= 14
b
a
0
20
60
100
0
0
0
140
30
50
70
90
20
60
100
0
140
0
20
60
100
140
2000
3000
BHTc (°C)
DST (°C)
2000
f
0
BHTc (°C)
DST (°C)
4000
0
50
100
1000
T = 23P + 28
r = 0.92
N = 1205
Profondeur (m)
3000
5000
g
4000
T= 28P + 16
r = 0.98
N = 63
Profondeur (m)
e
Profondeur (m)
T = 21P + 28
r = 0.95
N = 346
Errachidia-BoudnibOuarzazate
2000
c
4000
T = 19P + 30
r = 0.93
N = 100
Profondeur (m)
Bassin de Doukkala
2000
3000
Sud-Ouest marocain
BHTc (°C)
DST(°C)
1000
BHTc (°C)
0
1000
2000
3000
Maroc
200
BHTc et DST (°C)
150
0
20
60
100
140
20
0
60
100
3000
T = 21P + 28
r = 0.93
N = 171
Profondeur (m)
4000
2000
Tarfaya-Laayoune-Sahara
Profondeur (m)
T = 22P + 31
r = 0.96
N = 16
d
60
20
0
140
4000
Profondeur (m)
T = 23P + 31
r = 0.95
N= 55
Bassin de Tadla
1000
BHTc (°C)
1000
BHTc (°C)
2000
4000
Bassin de Souss
Profondeur (m)
T = 22P + 24
r = 0.96
N = 191
100
140
Bassin du Sud-Ouest marocain
Bassin d'Essaouira
BHTc (°C)
DST (°C)
Figure 7. Température en fonction de la profondeur après correction des BHT pour les unités hydrogéothermiques. a, Maroc oriental ; b, Maroc occidental ; c, bassin du SudOuest marocain ; d, bassin de Tadla ; e, bassin d’Errachidia–Boudnib–Ouarzazate ; f, bassin de Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain ; g, ensemble du Maroc.
0
50
T = 31P + 20
r = 0.98
N = 40
0
0
200
0
40
80
120
160
100
3500
Profondeur (m)
T = 23P + 33
r = 0.95
N= 153
1500
2500
Bassin de Saiss
0
0
Maroc occidental
3500
0
80
160
0
20
60
100
BHTc (°C)
500
2500
bassin du Rharb
1500
T = 25P + 18
r = 0.87
N = 25
Profondeur (m)
1500
2500
3500
Bassin de Missour
Profondeur (m)
T = 36P + 16
r = 0.99
N= 17
100
Bassin desHauts Plateaux
BHTc (°C)
Maroc oriental
150
0
BHTc (°C)
500
BHTc (°C)
500
BHTc (°C)
Bassin de Guercif
150
200
0
0
60
100
0
20
60
100
140
0
50
100
150
200
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
N
4°
3°
El Hoceima
néralement à l'origine du volcanisme néogène à quaternaire,
induisant ainsi l'augmentation du gradient géothermique
dans cette zone.
N
Mer Méditerranée
Melilla
Bassin du Maroc occidental
35°
Dans le bassin du Maroc occidental (Fig. 10), le gradient
géothermique fluctue entre 19°C/km et 34°C/ km. Trois
zones bien distinctes apparaissent, où le gradient
géothermique profond est élevé :
– à l'ouest, le gradient géothermique dépasse 30°C/km ;
cette augmentation est principalement liée à l'effet de
l'hydrodynamisme profond (Lahrach et al. 1993, Ben
Aabidate 1994, Zarhloule et al. 2001) ; cette région est
caractérisée par des marnes miocènes renfermant des
lentilles sableuses à des profondeurs élevées (forages ALG1
et KSR2), d'épaisseur allant jusqu'à 350 m ; ces lentilles
sont caractérisées par un hydrodynamisme actif vers la zone
la plus subsidente de cette région ; cette zone constitue
également une zone de décharge pour les réservoirs
profonds d’âge paléozoïque et crétacé (forages MAM1 ,
SE1 et SE2), ce qui peut être à l’origine de l’élévation du
gradient ;
Oujda
42
Bassin de Guercif
Taza
38
34
30
34°
26
22
26
Bassin de Missour
Bassin des Hauts Plateau
30
33°
18
100 km
– au centre, l’augmentation du gradient géothermique est
dûe en premier lieu à l'effet de l'hydrodynamisme profond
en raison de l'existence de plusieurs sources chaudes qui
émergent dans cette zone, et des réseaux de failles proches
de l'accident de Sidi Fili (Ben Aabidate 1994, Lahrach et al.
1998, Zarhloule, 2003) ;
18 Courbe d'isogradient géothermique (°C/km),forage pétrolier
Figure 8. Carte du gradient géothermique du Maroc oriental.
sismicité et failles de direction N-S, NE-SW et quelques
failles NW-SE (Aït Brahim et al. 1990). Ces failles sont gé-
3°
Cap des Trois Fourches
Al Hoceima
30'
N
2°
Formations de l'avant - pays
Unités rifaines
Néogène et Quaternaire
Volcanisme néogène à quaternaire
Forage artésien d'eau chaude
Source thermale
30'
MEDITERRANEE
Melilla
ar
Ras Tarf
Iles Chaffarines
de
n
in
du
Ba
ssi
Ba
ss
Keb
Gu
err
Ain Zohra
e
a in
Ch
r
Ga
du
eb
M
dan
35°
a
ya Berkane
lou
ou
i
Ben
Ahfir
rie
oua
ou
d
gé
Al
Oue
ssen
Sna
Oujda
El Aioun
ed
Ou
Taourirt
Taza
25 Km
Ke
rt
Ke
rt
Bo
u
di
n
Monts
de
Trougout
30'
es
e d
Zon
rsts
Ho
Bassin de Guercif
Guercif
Beni Mathar
34°
Sens d'augmentation du gradient géothermique
Figure 9. Relation entre les anomalies géothermiques, la répartition des principales failles et le volcanisme récent (schéma structural d’après
Hernandez 1983 et Hervouët 1985).
19
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
6°
N
5°
Turonien
Jurassique
10 km
Trias
Permien
Forage pétrolier
Faille visible en surface
Faille d'après électrique
N
Espagne
21
25 Courbe isogradient (°C/ km )
19
Sebta
17
Tanger
34°
23
ATLA
NTIQ
UE
OCE
AN
35°
Safi
N
OCEA
Larache
Bassin de Doukkala
21
32°
26
Bassin du Rharb
Rabat
N
30
32
28
30
32
26
N
ATLA
28
Bassin des Rides
30 32
Jbel Hadid
28
Bassin d'Essaouira
21
Bassin de Saïss
34
Jbel Kourati
E
TIQU
23
Essaouira
25
21
25
Fes
27
25
27
28
29
29
27
27
25
forage pétrolier
Jbel Ihchech
Jbel Amsitene
31°
27
23
21
100 km
28 Courbe d'isogradient géothermique (°C/km),
23
21
23
25
Figure 10. Carte du gradient géothermique du Maroc occidental.
29
– à l’est, le gradient augmente du sud vers le nord de Fès ;
cet accroissement (Zarhloule et al. 2001) suit
l'enfouissement du réservoir liasique qui renferme de l'eau
chaude ; ce dernier est à l'origine de plusieurs sources
thermales dont la température dépasse 40°C et qui sont à
proximité de Fès (Lahrach et al. 1998) ; cette zone constitue
donc une aire de décharge des principaux réservoirs
profonds (>1500 m), et par conséquent, l'augmentation du
gradient
géothermique
est
étroitement
liée
à
l'hydrodynamisme des aquifères profonds.
Bassin du Sud-Ouest marocain
La carte du gradient géothermique moyen du bassin du SudOuest marocain (Fig. 11) révèle que le gradient varie entre
14°C/km et 35°C/km. Cette carte montre :
– une augmentation progressive des zones nord, sud et est
du bassin d'Essaouira vers le centre, au voisinage de la
partie nord du diapir du Tidsi où la courbe d'isogradient
dépasse 30°C/km ;
– une zone située à l'ouest du diapir de Tidsi, vers l'offshore
du bassin, où le gradient atteint 30°C/km. Cette
augmentation est due, d'une part, à l'influence des eaux
souterraines qui convergent depuis les zones nord et sud où
les réservoirs jurassiques profonds affleurent vers le centre
du bassin (Zarhloule & Ben Dhia 1992, Zarhloule 1994,
Zarhloule et al. 1999), et d'autre part aux grandes épaisseurs
des terrains salifères qui sont de bons conducteurs de
chaleur, engendrant un apport thermique suffisant pour
accroître les gradients dans les couches supérieures
(Zarhloule et al. 1999) ;
– une augmentation vers l'offshore du bassin d'Agadir où le
gradient dépasse 30°C/km ; elle est due à des accidents du
20
21
31
Bassin d'Agadir
Agadir
33
27
29
31
10°
25
9°
Anti-Atlas
Figure 11. Carte du gradient géothermique du bassin de Sud-Ouest
marocain.
socle qui constituent le prolongement en mer de ceux qui
affectent le continent et qui font partie d'un faisceau
d'accidents N50 et N70 (prolongement vers l'ouest de
l'accident de Tizi n'Test) (Desligneris & El Morabet 1973).
Bassin de Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain
Dans ce bassin (Fig. 12), la carte montre que le gradient
géothermique oscille entre 17°C/km et 35°C/ km.
Trois zones affichent un gradient supérieur à 32°C/km:
– une zone en onshore, située au nord-est de Tarfaya,
marquée par la présence d'une faille de socle de direction
N65 à N70 révélée par la géophysique (Bellouti 1997) ;
– une zone en offshore, située au nord-ouest de Tarfaya, où
le gradient géothermique est élevé, en relation probable avec
le volcanisme des îles Canaries (Rulkoïlles 1982) ;
– une zone située au nord-est de Tindouf, où le gradient est
supérieur à 32°C/km ; dans ce secteur nous ne disposons pas
de données suffisantes pour proposer des explications de
cette anomalie.
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
16°
10°
32 30 2624
28
29°
ÎLES
CANARIES
28 26
26
34
24
32
24
Tarfaya
OCEAN
Laayoune
Samara
Boujdour
20
30
26
22
26
ATLANTIQUE
N
22
24
25°
Tindouf
24
32
Dakhla
100 km
N
forage pétrolier
20 Courbe d'isogradient géothermique (°C/km)
MAURITANIE
Figure 12. Carte du gradient géothermique du bassin de Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain.
N
3°
5°
Haut-Atlas
26
28
N
22
20
Errachidia
31°
24
26
30°
28
30
Sénonien
Paléozoïque
Faille sud-atlasique
Forage pétrolier
Courbe d'isogradient
30 géothermique (°C /km)
30 km
Figure 13. Carte du gradient géothermique du bassin d’Errachidia–Ouarzazate–Boudnib.
Bassin d'Errachidia–Ouarzazate–Boudnib
Dans cette zone, le gradient géothermique (Fig. 13) fluctue
entre 16°C/km et 36°C/km avec une zone centrale où le
gradient est inférieur à 20°C/km, et deux zones où le
gradient a tendance à augmenter (partie septentrionale et
partie méridionale d'Errachidia) :
– la zone centrale est largement influencée par
l'envahissement des eaux météoriques froides du HautAtlas, favorisant ainsi le refroidissement des eaux
profondes ;
– dans la partie septentrionale, l'augmentation du gradient
pourrait être la conséquence du rapprochement du socle
paléozoïque et des failles profondes qui l'affectent, et aussi à
la subsidence récente du bassin (Bellouti 1997) ;
– dans la partie méridionale, l'accroissement du gradient
pourrait être lié à la faille sud-atlasique qui sépare le bassin
d'Errachidia du Haut-Atlas (Bellouti 1997).
CARTE DU GRADIENT GEOTHERMIQUE
PROFOND DU MAROC
Les différentes valeurs de gradient géothermique calculées
ont servi à l'établissement de la carte du gradient
géothermique moyen de chaque bassin et par la suite à la
réalisation de la carte du gradient géothermique du Maroc
(Fig. 14).
La carte (Fig. 14) montre que le gradient géothermique au
Maroc varie entre 16°C/km et 41°C/km. Il s'agit d'un
territoire compartimenté en plusieurs zones principales
21
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
14°
12°
10°
8°
6°
4°
Sebta
Tanger
N
2°
MEDITERRANEE
Melilla
LAR.A1
Oujda
35
30
30
Kénitra
30
34°
Fès
Azemmour
Tadla
30
25
30
Azrou
25
20
25
25
Errachidia
32°
Essaouira
Marrakech
30
Océan
Atlantique
Agadir
30
25 20
Algerie
16°
30
Ouarzazat
20
30°
25
30
30
30
28°
Tarfaya
25
Laayoune
Boujdour
20
26°
Guelta Zemmour
Dakhla
Bir Enzaran
Gradient géothermique profond (°C/km)
GG > 35
30 < GG < 35
25 < GG < 30
2 0 < GG < 25
0 100 km
2 0 < GG
Zones à anomalie géothermique profonde
Figure 14. Carte du gradient géothermique du Maroc.
ayant des gradients géothermiques supérieurs à 30°C/km.
Les principales anomalies mises en évidence dans les cartes
régionales (Figs. 8 et 10 à 13) et qui s'affichent également
sur la carte du Maroc (Fig. 14) peuvent trouver une
explication, au moins partielle, dans certains facteurs
géologiques, géophysiques et hydrogéologiques.
i/ La carte des isobathes du Moho (Tadili et al. 1986)
montre que la croûte présente des épaisseurs minimales de
l'ordre de 25 km dans la partie nord le long de la côte
Méditerranéenne, et moins de 25 km au nord d'Oujda. Les
études réalisées par Vallejo Martin et al. (1996) dans les
Cordillères bétiques montrent également la remontée du
manteau dans ce secteur à une profondeur de 15 km. La
22
superposition de la carte du gradient géothermique du
Maroc aux résultats obtenus par Tadili et al. (1986) et
Vallejo Martin et al. (1996), suggère que les anomalies
thermiques observées dans la partie nord de la carte sont
principalement liées à l'amincissement crustal.
ii/ La superposition de la carte du gradient géothermique à
celle des principaux axes d'écoulement des réservoirs
profonds et peu profonds à eau chaude au Maroc (Fig. 15)
montre l'effet de l'hydrodynamisme sur l'élévation du
gradient géothermique, observé dans les différents bassins.
Dans le bassin d'Essaouira, les réservoirs profonds
carbonatés d'âge jurassique, affleurant au nord et au sud du
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
Sebta
Tanger
N
Mer Méditérranée
Melilla
B
Océan Atlantique
Kénitra
+
3
+
Fès
1
A +
Algérie
1
3
2
+
2
Oujda
Chaïnes
des Horst
Azemmour
D
1
+
4
Tandrara
Tadla
+
+
Essaouira
+
3
2
C
Marrakech
UD
E S
ILL
A
F
TL
-A
E
IQU
AS
Agadir
+
Colomb Bechar
Errachidia
4
+
E
A: bassin du Maroc oriental
1: bassin d'Oujda
2: bassin des Hauts Plateaux
3: bassin de Guercif
4: bassin de Missour
Affleurements schématique
du réservoir liasique
Sens globale d'écoulement des eaux
B: bassin du Maroc occidental
1: bassin de saiss
2: bassin des rides prérifaines
3: bassin de Rharb
Affleurement schématique
du réservoir liasique
Affleurement schématique
du réservoir domérien et dogger
Sens globale d'écoulement des eaux
C: bassin du sud-Ouest marocain
1: bassin de Doukkala
2: bassin d'Essaouira
3: bassin du Haut-Atlas occidental
4: bassin du Souss
Affleurement schématique
du réservoir jurassique profond
Affleurement schématique
du Trias (diapir de Tidzi)
Sens globale d'écoulement des eaux
D: bassin de Tadla
Affleurement schématique
du réservoir turonien
Sens globale d'écoulement des eaux
E: bassin d'Errachidia
+
Anomalie de gradient
Figure 15. Carte des principaux affleurements des réservoirs profonds et peu profonds d’eau chaude au Maroc et relation entre l’élévation du
gradient et l’hydrodynamisme.
bassin, constituent les principales zones d'alimentation en
eaux météoriques. Vers le centre du bassin, les températures
des eaux profondes augmentent suivant l'enfouissement des
couches, ce qui favorise l’augmentation du gradient géothermique dans cette zone.
Au Maroc, les causes de l’augmentation du gradient
géothermique restent essentiellement liées à l'hydrodynamisme profond et à des facteurs tectoniques : failles
profondes affectant le socle, néotectonique et activité
volcanique néogène à quaternaire.
Dans le bassin de Saïss, les affleurements du réservoir
liasique sont limités au Moyen Atlas septentrional
constituant sa zone de recharge sud. Vers le nord du bassin,
plusieurs sources thermales ont été répertoriées dans la
région de Fès, ce qui constitue la zone de décharge de la
nappe liasique marquée par une anomalie positive du
gradient géothermique.
DISCUSSION
Dans le bassin des Rides prérifaines, les réservoirs profonds
(Paléozoïque, Domérien et Dogger) affleurent généralement
dans la partie sud-ouest (zone de recharge probable) et
subissent un enfouissement vers le nord-est. L'axe principal
d'écoulement concorde avec l'augmentation du gradient dans
ce secteur.
Dans le bassin du Rharb, l'existence de lentilles sableuses
emballées dans les marnes miocènes et à écoulement vers la
zone subsidente du bassin pourrait être à l'origine de
l'augmentation du gradient dans cette zone.
Enfin, dans le bassin de Tadla, le principal aquifère à eau
chaude est représenté par le Turonien carbonaté. Le sens
d'écoulement des eaux du Turonien coïncide avec
l'augmentation du gradient dans cette zone (Zarhloule et al.
2001)
La démarche utilisée pour l’évaluation du gradient profond,
basée essentiellement sur les températures issues des forages
pétroliers peut être critiquable au moins sur les points
suivants :
– c’est une méthode statistique qui nécessite un grand
nombre de valeurs ; le résultat final peut être influencé par
les fortes concentrations de données régionales ; par ailleurs,
l’existence d’un minimum d’homogénéité géologique
verticale et horizontale est nécessaire pour la linéarité du
gradient et la corrélation entre les sondages ; ceci est
pratiquement réalisé pour le Maroc où les données ont été
traitées séparément pour chaque bassin sédimentaire ;
– les autres méthodes de correction des BHT sont assez
exigeantes en données spécifiques (historique du forage,
temps de circulation de la boue, temps depuis l’arrêt de la
circulation) qui sont rarement indiquées dans les forages du
Maroc ;
– la méthode utilise la notion de gradient géothermique
moyen pour un forage donnée (linéarité du gradient) ; ceci
peut être mis à défaut dans le cas d’une série à grandes
variations de conductivité thermique (lithologie,
porosité…).
23
Y. Zarhloule – Gradient géothermique profond du Maroc
Par ailleurs, la réalisation de la carte du gradient
géothermique profond doit se baser uniquement sur les
températures profondes (Chapman et al. 1984, Hitchon
1984, Jones et al. 1985, Ben Dhia 1987, 1988, 1991,
Deming 1989, Deming et al. 1992, , Zarhloule 1994, 2003,
Zarhloule et al. 1998) et le mélange de données de
températures issues aussi bien des forages pétroliers (grande
profondeur) que des forages hydrogéologiques (faible
profondeur), influence largement l’estimation du gradient
géothermique profond et par conséquent le flux de chaleur
(Zielinski & Bruchhausen, 1983, Ben Dhia 1992, Zarhloule
1999). De ce fait, les résultats obtenus par Rimi & Lucazeau
(1987), Rimi (1990) et Rimi (2001), par l’intégration des
données de températures d’origines différentes sont
discutables. En effet, les profils thermiques réalisés dans les
puits de faible profondeur et intégrés dans la réalisation de
la carte du gradient géothermique du Maroc par Rimi (2001)
représentent un intérêt local est non régional a cause de
l’interaction de plusieurs facteurs indépendamment du flux
géothermique (Leshak & Lewis 1983, Ben Dhia et al. 1992,
Zarhloule 1999).
est de 28°C/ km dans le bassin du Maroc oriental, 27°C/km
dans le bassin du Maroc occidental, 21°C/km dans le bassin
du Sud-Ouest marocain, 21°C/km dans la bassin de
Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain, 28°C/km dans le
bassin Errachidia–Ouarzazate–Boudnib et de 22°C/km pour
le bassin de Tadla. Le gradient géothermique moyen pour le
Maroc est de 23°C/km.
Les différentes valeurs de gradient géothermique ponctuel
calculées ont servi à l'établissement de la carte du gradient
géothermique moyen du bassin du Maroc occidental, du
Maroc oriental, du bassin du Sud-Ouest marocain, du bassin
de Tarfaya–Laayoune–Sahara marocain, du bassin
d'Errachidia–Ouarzazate–Boudnib et par la suite à la
réalisation de la carte du gradient géothermique du Maroc.
Plusieurs zones affichent des anomalies de gradient
géothermique, liées à l'effet de l'hydrodynamsime profond et
à des facteurs tectoniques: les failles profondes affectant le
socle, néotectonique accompagnée d'activité volcanique
néogène à quaternaire.
Remerciements
CONCLUSION
Dans l’ensemble du Maroc, 1204 valeurs de températures
(1126 BHT et 78 DST) ont été traitées pour l'estimation du
gradient géothermique et l'établissement de la carte du
gradient géothermique du Maroc.
La méthode utilisée a permis d’aboutir à un gradient
géothermique moyen régional variant entre 19°C/km dans le
bassin de Doukkala à 36°C/km dans le bassin de Guercif. Il
Je remercie Dr. F. Hamouda et Dr. A. Khalek (Ministère d’Energie
et des Mines, Rabat), Dr. El Morabet (ONAREP, Rabat) et Pr. H.
Ben Dhia (Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Tunisie) pour
l’intérêt qu’ils ont toujours consacré à ce travail. Ce sujet à été
financé de 1990 à 1994 par le Ministère d’Energie et des Mines, et
de 1998 à 2000 par l’Action Intégrée n° 14/98.
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Manuscrit soumis le 11 décembre 2003 Version
modifiée acceptée le 21 septembre 2004
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