BA evant le ju ELHAI OUMI ADAOUI ASSES ELLOUF REPUBLIQ
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BA evant le ju ELHAI OUMI ADAOUI ASSES ELLOUF REPUBLIQ
R REPUBLIQ QUE ALGE ERIENNE DEMOCRA D TIQUE ET T POPULAIRE MINIISTERE DE E L’ENSEIG GNEMENT T SUPERIE EUR ET DE E LA RECH HERCHE SCIEN NTIFIQUE UNIV VERSITE M M’HAMED D BOUGAR RA-BOUM MERDES Faculté ddes Hydrocaarbures et de d la Chimiee Mémoire de Magisteer Préseenté par ZEGRIIR Habiba Filière : Reessources Minérales M et énergétiquees, Opttion : Recheerche et Proospection dees Hydrocarbures et dess Minéraux Utiles DISTRIBU UTION DE E LA FRAC CTURATIO ON DANS LES L RESE ERVOIRS COMPACT C TS DU C CAMBRO--ORDOVIC CIEN : M METHODO OLOGIE D’INTEGR D RATION DES DONNE EES DE SU URFACE AU A MODE ELE E DE SUB--SURFACE (BA ASSIN DE L’AHNET T-PLATE FORME F SA AHARIEN NNE-ALGE ERIE) Devant le jury : BE ELHAI Djelloul Professeeur USTH HB Prrésident de jury LO OUMI Khaled Maître dde conférencces UMB BB R Rapporteur SA ADAOUI Moussa Maître dde conférencces UMB BB Exxaminateurr A ASSES Amar Maître dde conférencces UMB BB Exxaminateur ZE ELLOUF Khemissi Maître dde conférencces UMB BB Exxaminateur Annnée Universsitaire : 2013 3/2014 REMERCIEMENTS Arrivé au terme de ce modeste travail, j’exprime ma gratitude et mes chaleureux remerciements à tous ceux et à toutes celles qui ont œuvré et contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Mes plus vifs remerciements, je les adresse à mon promoteur Mr K. LOUMI de m’avoir encadré, aidé et dirigé le long de ce mémoire, de par sa grande expérience, son savoir et la justesse de ses remarques et critiques, grâce auxquels j’ai appris à être plus rigoureuse dans mon travail. Je tiens à remercier Mr N. SAADALLAH de m’avoir proposé le thème et de m’avoir aidé à le développer ainsi que de m’avoir fait profiter de ses connaissances de géologie structurale et des logiciels géosciences, Merci. Ma gratitude et remerciements aussi au Dr A. BENKATAS pour son aide qui m’a permis d’achever mes études. Je remercie Mr Dj. KHANFAR, sachez combien je vous suis redevable pour votre aide précieuse et votre gentillesse. Je n’oublierais pas tous les enseignants qui nous ont formés pendant le cursus universitaire et en particulier Mr ASSES. Je remercie chaleureusement mon mari Karim pour son encouragement, son aide et son soutien, merci du fond de mon cœur. Je remercie vivement Melle K. BOUSLAH et H. DJERIDI pour l’aide et les orientations sur le plan géologique et informatique. Qu’elles sachent combien je leur suis redevable. Enfin je remercie infiniment ma famille et mes amis pour leur soutien moral et leur compréhension durant les bons et les mauvais moments que j’ai vécu durant cette période. DEDICACES A mes très chers parents, pour leur soutien, leur patience et leur compréhension « que dieu les garde pour nous et guérir mon cher père». A mes sœurs Keltoum, Khadra et Anfal ; mon beau-frère Lamine. A mon petit neveu Tarek Aissa. A mon mari Karim et ma belle-famille. A tous mes amis et amies. A tous ceux qui m’aiment. ملخص خصائص مكامن )الخزانات( االحجار الرملية الغير تقليدية ما يسمى ب "غاز ضيق" ھي واحدة من مفاتيح التكنولوجيا للسنوات المقبلة من اجل تطوير العديد من حقول الغاز في العالم ,تثمين ھذه الموارد ذات امكانات واعدة يتطلب فھم العالقات الموجودة بين التكسير السطحي و التكسير تحت السطحي )الباطني( لتحديد االتجاه المفضل لتدفق المحروقات. تم تطبيق ھذا النھج على مكونات طبقة الخزان الكومبرو اردوفيكي الذي يعتبر واحد من اھم الخزانات في االحواض الباليوزوكية الجزائرية ,ھذه الطبقة عرفت عبر التاريخ تشوھات من نوع قاعدة/غطاء .في الواقع تشوه القاعدة يتميز بتشوه دكتيلي مع درجات متفاوتة من التحول و تشوه ھش ,يتمثل ھذا التشوه في التكسيرات ش غ -ج شر و ش شر -ج غ و خطوط شمالية جنوبية و التي تتمثل في حوادث القشرة االرضية ,تم إعادة تنشيط ھذه الحوادث الى انزال قات و فيالق عكسية و عادية ,و ھذا حسب وضعيتھا بالنسبة التجاه قوة الضغط .القاعدة المتحولة و المنصھرة اكثر صالبة من الغطاء المتكون من صخور رسوبية ,و ھذا ما ينتج تشوه من نوع غطاء /قاعدة. موضوع ھذه المذكرة يدور حول ھذا النوع من الطبقات االرضية و التي تقع في منطقة آراك ,الموجودة في الجزء الجنوبي لحوض احنات اين يبرز على السطح طبقة الكومبرو اردوفيسي ,المنھجية المتبعة متعددة التخصصات و تجمع بين العديد من الطرق من االستشعار عن بعد الى تحليل صور جدران اآلبار ,مرورا الى تحليل مقاطع زلزالية. النتائج التي تم الحصول عليھا تشير الى ان الكسور المالحظة على طبقة الكومبرو اردوفيكي ھي نتيجة مرحلتين من التحوالت او تحول تدريجي ,في المرحلة االولى الكسور الموروثة يتم اعادة تنشيطھا الى انزالقات يمينيه و في المرحلة الثانية الى انزالقات يسارية مما يؤدي الى اعادة توجيه محاور الطيات. من الناحية النفطية : - وجود كثافة كسور عالية في طبقة الكومبرو اردوفيكي و ھذا عبر السلم 1/50 000مع اطوال اصغر و اعادة توجيه اتجاھاتھا . - وجود كثافة كسور عالية في المناطق البعيدة عن الفيالق . - الكسور المفتوحة و الناقلة للمحروقات تتبع اتجاه قوة الضغط االفقي للمجال الحالي, مفاتيح النص منطقة آراك ,غاز ضيق ,الكومبرو اردوفيكي ,التكسير ,تشوه ,غطاء /قاعدة ,قوة الضغط Abstract The Characterization of non-conventional sandstone reservoirs called «tightgas» is one of the technological barriers on these next few years in order to develop gas fields in the world. The valorization of this resource potential very promising potential through the understanding of the relationship between observed surface fracturing and fracturing of subsurface .To determine the preferred direction of flow of hydrocarbons. This approach has been applied to the formation of the "Cambro-Ordovician" which is one of the largest oil reservoirs in the Algerian Palaeozoic basins. The formation was exposed during its history to deformation type base / cover. En effet, the deformation of the Pan-African basement is marked by ductile deformation with varying degrees of metamorphism and brittle deformation which represented by accidents NW-SE, NESW and large submeridian lineaments that correspond to lithospheric accidents. These accidents were reactivated in recess, and reverse fault. Normal fault according to their orientation relative to the direction of the stress. Metamorphic and magmatic stiffer than the Paleozoic cover induce a deformation of the base / cover types Pan Substratum. Memorandum of graduation is focused on a field case located on the area of Mole ARAK in the southern part of the Ahnet basin flowing on Cambro-Ordovician. The methodology adopted is multidisciplinary and combines several approaches ranging from remote sensing imagery analysis to the walls, through the analysis of seismic profiles. The results obtained show that the fracturing observed reservoir Ordovician is the result of the effect of two phases of deformation or a progressive deformation. During the first phase accidents legacy will be reactivated by dextral and during the second phase will be reactivated accidents sinistral strike-slip which will cause the reorientation of fold axes. In terms of oil: Fracture density of Cambro-Ordovician is higher across 1/50 000 with a greater number and smaller lengths, with reorientation of their direction. Fracture density of Cambro-Ordovician is more important far of faults. Fractures that can be opened and hydrocarbons conductive follow the direction of the maximum horizontal stress of the current field. Keywords Mole ARAK, Tightgas, Cambro-Ordovician, fracturing, deformation, base / cover, stress. Résumé La caractérisation des réservoirs gréseux non conventionnels, dits «tightgas» est l’un des verrous technologiques de ces prochaines années pour pouvoir développer de nombreux champs à gaz dans le monde. La valorisation de cette ressource au potentiel très prometteur passe par la compréhension des relations qui existent entre la fracturation observée en surface et la fracturation de sub-surface afin de déterminer la direction privilégiée d’écoulement des hydrocarbures, Cette approche a été appliquée à la formation du "Cambro-ordovicien", qui est l’un des plus importants réservoirs pétroliers dans les bassins paléozoïques algériens. La formation a connu au cours de son histoire une déformation de type socle/couverture, en effet la déformation du socle panafricain est marquée par une déformation ductile avec des degrés de métamorphisme variables et une déformation cassante, cette déformation est représentée par des accidents NW-SE, NE-SW et de grands linéaments subméridiens qui correspondent à des accidents lithosphériques. Ces accidents ont été réactivés en décrochement, en faille inverse, faille normale en fonction de leur orientation par rapport à la direction de la contrainte. Le substratum panafricain métamorphique et magmatique plus rigide que la couverture paléozoïque induira une déformation de type socle /couverture. Le mémoire s’est focalisé sur un cas de terrain, situés sur la zone du Mole d’ARAK, localisé dans la partie méridionale du bassin de l’Ahnet ou affluer le cambro-ordovicien. La méthodologie adoptée est pluridisciplinaire et combine plusieurs approches allant de la télédétection jusqu’aux analyses de l’imagerie des parois, passant par l’analyse des profils sismique. Les résultats obtenus montrent que la fracturation observée sur le réservoir Cambro-ordovicien est le résultat de l’effet de deux phases de déformation ou une déformation progressive. Durant la première phase les accidents hérités seront réactivés en décrochement dextre et durant la deuxième phase les accidents seront réactivés en décrochement sénestre ce qui va engendrer la réorientation des axes de plis. Sur le plant pétrolier : ‐ ‐ ‐ La densité de fracturation du cambro-ordovicien est plus importante à l’échelle du 1/50 000 avec un nombre plus important et des longueurs plus petites, avec réorientation de leur direction. La densité de fracturation du Cambro-ordovicien est plus importante loin des failles. Les fractures qui peuvent être ouvertes et conductrices d’hydrocarbures, suivent la direction de la contrainte horizontale maximale du champ actuel. Mots clés : Mole d’ARAK, Tightgas, le cambro-ordovicien, la fracturation, la déformation, socle/couverture, la contrainte. SOMMAIRE INTRODUCTION…………………………………………………………………………..…….01 Chapitre I : GEOLOGIE DU BASSIN DE L’AHNET I. La plate-forme Saharienne……………………………………………………………………...02 II. Le bassin de l’Ahnet………………………………………………………………………........05 II.1. Situation géographique et géologique du bassin de l’Ahnet……………………….….....05 II.2. Aperçu structural………………………………………………………………..….........06 II.3. Stratigraphie……………………………………………………………………..............09 II.3.1. Le substratum…………………………………………………………………...09 a) Le Socle……………………………………………………………...............09 b) La série intermédiaire ou la série pourprée de l’Ahnet……………………....09 II.3.2. La couverture paléozoïque………………………………………………...….....09 a) Le Cambro-ordovicien………………………………………………….........10 b) L’Ordovicien…………………………………………………………….......10 c) Le Silurien………………………………………………………………......12 d) Le Dévonien……………………………………………………………........12 e) Le Carbonifère……………………………………………………….……...14 II.3.3. Le Mésozoïque………………………………………………………..……...…15 II.4. Les systèmes pétroliers…………………………………………………………………....17 II.4.1. Roches mères…………………………………………………………………....17 II.4.2. Réservoirs de l’Ordovicien……………………………………………………...17 II.4.3. Couvertures……………………………………………………………………..18 II.4.4. Pièges…………………………………………………………………...............18 II.5. Evolution géodynamique du bassin de l’Ahnet…………………………………………...18 II.5.1. La phase Panafricaine…………………………………………………………..19 II.5.2. La phase Cambro-ordovicienne………………………………………………...19 II.5.3. La phase Taconique (Caradoc)………………………………………………....19 II.5.4. La phase Silurienne…………………………………………………….……….20 II.5.5. La phase Calédonienne………………………………………………………....20 II.5.6. La phase Dévonienne…………………………………………………………..20 II.5.7. La phase post Famennienne………………………………………………….…21 II.5.8. Les mouvements Hercyniens…………………………………………………...21 II.5.9. La phase Triasique……………………………………………………………...21 II.5.10.La phase Jurassique…………………………………………………………….21 II.5.11.La phase Crétacé…………………………………………………………….....21 Chapitre II : ANALYSE DES CARTES I. Méthodologie…………………………………………………………………………………...23 II. Analyse de la carte satellitaire……………………………………………………………….…26 II.1. Analyse de l’orientation des linéaments……………………………………………………28 II.1.1. La formation des Ajjers………………………………………………………....28 II.1.2. La formation d’In Tahouite……………………………………………………..28 II.1.3. La formation de Tamajert……………………………………………………….31 II.1.4. Conclusion……………………………………………………………...…….....33 II.2. Analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts…………………………...…..34 II.2.1. La formation des Ajjers……………………………………………………........34 II.2.2. La formation d’In Tahouite……………………………………………………..34 II.2.3. La formation de Tamajert…………………………………………………….…37 II.2.4. Conclusion……………………………………………………………………....39 II.3. Analyse des fréquences des longueurs des linéaments……………………………..……....40 II.3.1. La formation des Ajjers………………………………………………………....40 II.3.2. La formation d’In Tahouite……………………………………………………..40 II.3.3. La formation de Tamajert………………………………………………….……43 II.3.4. Conclusion…………………………………………………………………........43 II.4. Analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs……………………..……....45 II.4.1. La formation des Ajjers……………………………………………………........45 II.4.2. La formation d’In Tahouite………………………………………………..……45 II.4.3. La formation de Tamajert………….…………………………………………....45 II.4.4. Conclusion……………………………………………………………………...47 III. Analyse de la région à partir de la carte MNT………………………………………………...49 III.1. Analyse des linéaments correspondant à un rejet tectonique……………………………....50 III.2. Analyse des linéaments correspondant à une érosion………………………………...........50 III.3. Conclusion…………………………………………………………………………..……..53 IV. Analyse des linéaments au voisinage des failles……………………………………………....54 IV.1. Analyse de l’orientation des linéaments par faille…………………………………............55 IV.1.1. La faille F1…………………………………………………………………......55 IV.1.2. La faille F2………………………………………………………………...…...58 IV.1.3. La faille F3…………………………………………………………………......61 IV.1.4. Conclusion……………………………………………………………………..64 IV.2. Analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts………………………............66 IV.2.1. La faille F1……………………………………………………………………..66 IV.2.2. La faille F2……………………………………………………………………..69 IV.2.3. La faille F3……………………………………………………………………..72 IV.2.4. Conclusion…………………………………………………………………......75 IV.3. Analyse des fréquences des longueurs des linéaments au voisinage des failles…..………..77 IV.3.1. La faille F1……………………………………………………………………..77 IV.3.2. La faille F2………………………………………………………………..…....77 IV.3.3. La faille F3………………………………………………………………..…....80 IV.3.4. Conclusion………………………………………………………………..…....82 IV.4. Analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs…………………….............82 IV.4.1. La faille F1……………………………………………………………………..82 IV.4.2. La faille F2………………………………………………………………..…....83 IV.4.3. La faille F3………………………………………………………………..…....83 IV.4.4. Conclusion…………………………………………………………………......87 Chapitre III : ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES I. Introduction………………………………………………………………………………..…....88 II. Interprétation des profils sismiques…………………………………………………………….88 II.1. La zone 01………………………………………………………………………….……....88 II.1.1. Le profil n° 40………………………………………………………….……….89 II.1.2. Le profil n° 41………………………………………………………….……….89 II.1.3. Le profil n° 42…………………………………………………………….…….89 II.1.4. Le profil n° 43…………………………………………………………….…….89 II.1.5. Le profil n° 44…………………………………………………………….…….89 II.1.6. Le profil n° 45…………………………………………………………….…….89 II.1.7. Le profil n° 19…………………………………………………………….…….90 II.2. La zone 02…………………………………………………………………………….…....95 II.2.1. Le profil n° 38…………………………………………………………….…….95 II.2.2. Le profil n° 39…………………………………………………………..………95 II.3. La zone 03…………………………………………………………………………….…....95 II.3.1. Le profil n° 36……………………………………………………………..……95 II.3.2. Le profil n° 35………………………………………………………….……….95 II.3.3. Le profil n° 09………………………………………………………….……….98 II.3.4. Le profil n° 34…………………………………………………………….…….98 II.3.5. Le profil n° 07……………………………………………………….………….98 II.3.6. Le profil n° 33………………………………………………………….……….98 II.3.7. Le profil n° 04…………………………………………………………………..98 II.4. La zone 04……………………………………………………………………………….....98 II.4.1 Le profil n° 13 et 14………………………………………………………..……99 II.5. La zone 05…………………………………………………………….……………….......107 II.5.1. Le profil n° 15……………………………………………..…………………..107 II.5.2. Le profil n° 21, 05………………………………………..……………………107 II.6. La zone 06………………………………………………………………………………...107 II.6.1 Le profil n° 18…………………………………………………………….……107 II.6.2 Le profil n° 24 ……………………………………………………………........107 II.6.3 Le profil n° 20………………………………………………………………….108 III. Conclusion…………………………………………………………………………………...114 Chapitre IV : L’IMAGERIE DE PUITS I. Interprétation de l’imagerie de puits…………………………………………………………...115 II. Analyse de la fracturation…………………………………………………………..................117 II.1. Le puits 02……………………………………………………………………….……… .117 II.1.1. Les fractures naturelles………………………………………………………...117 II.1.2. Les fractures induites…………………………………………………………..118 II.1.3. Les break-outs……………………………………………………..…………..118 II.2. Le puits 03…………………………………………………………………………......….120 II.2.1. Les fractures naturelles……………………………………………………...…120 II.2.2. les fractures induites………………………………………….………………..120 II.2.3. Les break-outs………………………………………………….….…………..120 II.3. Le puits 04…………………………………………….………………………….…….....121 II.3.1. Les fractures naturelles………………………………………………………...121 II.3.2. Les fractures induites ……………………………………………................….121 II.3.3. Les break-outs……………………………………………………….................121 III. Conclusion …………………………………………………………………………………..123 Chapitre V : ESSAI D’INTERPRETATION ET CONCLUSION GENERALE Bibliographie ………………………………………………………………………….................132 Liste des figures Figure 01 : La Plateforme Saharienne, a-Carte représentative de la structuration paléozoïque de la Plateforme saharienne, b-Colonnes lithostatigraphiques de la plate-forme saharienne (provinces occidentale, centrale et orientale), c- coupe synthétique de l’ensemble de la plate-forme saharienne……………….04 Figure 02 : Situation géographique et géologique du bassin de l’Ahnet………………………………...05 Figure 03 : Schéma structural du bassin de l’Ahnet……………………………………………………..08 Figure 04 : Colonne stratigraphique du bassin de l’Ahnet………………………………………………16 Figure 05 : Les différentes unités du Cambro – ordovicien……………………………………………..18 Figure 06 : Les phases tectoniques affectant le bassin de l’Ahnet (établie à partir des données de bibliographiées)………………………………………………………………………………………….22 Figure 07 : Les différentes étapes de l’étude……………………………………………………………25 Figure 08 : La photo satellite et la carte géologique (SONATRACH et BEICIO, 1971) de la région d’Arak……………………………………………………………………………………………………26 Figure 09 : Les cartes linéamentaires des trois formations COAJ, OTH et OTJ suivant les trois échelles..…………………………………………………………………………………………………27 Figure 10 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes des azimuts de la formation COAJ suivant les trois échelles………………………………………………………………………………………….29 Figure 11 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes des azimuts de la formation OTH suivant les trois échelles………………………………………………………………………………………….30 Figure 12 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes des azimuts de la formation OTJ suivant les trois échelles……………………………………………………………………………………………..32 Figure 13 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation COAJ…………………………………….35 Figure 14 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation OTH……………………………………...36 Figure 15 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation OTJ……………………………………….38 Figure 16 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation COAJ……………………………………………………………41 Figure 17 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation OTH……………………………………………………………..42 Figure 18 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation OTJ……………………………………………………………...44 Figure 19 : Distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans les trois formations…………………………………………………………………………………46 Figure 20: La carte linéamentaire réalisée sur le modèle numérique de terrain (MNT) de la région Arak……………………………………………………………………………………………………...49 Figure 21 : La rosace directionnelle et les histogrammes des linéaments détectés à partir de la carte du Modèle Numérique du Terrain (MNT)…………………………………………………………………..51 Figure 22 : La rosace directionnelle et les histogrammes des linéaments détectés à partir de la carte du Modèle Numérique du Terrain (MNT)…………………………………………………………………..52 Figure 23 : Surfaces analysées au voisinage des trois failles majeures de la région d’étude à un et trois km………………………………………………………………………………………………..54 Figure 24: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille F1………………………………...56 Figure 25: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage de trois km de la faille F1……………………………...57 Figure 26: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille 2………………………………….59 Figure 27: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage de trois km de la faille 2……………………………….60 Figure 28: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille 3………………………………….62 Figure 29 : Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage de trois km de la faille 3……………………………….63 Figure 30 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F1 pour chaque formation……………………………………………………………………67 Figure 31 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F1 pour chaque formation………………………………………………………..68 Figure 32 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F2 pour chaque formation……………………………………………………………………70 Figure 33 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F2 pour chaque formation………………………………………………………..71 Figure 34 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F3 pour chaque formation……………………………………………………………………73 Figure 35 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F3 pour chaque formation………………………………………………………..74 Figure 36 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois km de la faille F1 dans les trois formations………………….......78 Figure 37 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois km de la faille F2 dans les trois formations……………………..79 Figure 38 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois km de la faille F3 dans les trois formations……………………...81 Figure 39 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F1 dans les trois formations…………………………………………………………………………………………..84 Figure 40 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F2 dans les trois formations…………………………………………………………………………………………..85 Figure 41 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F3 dans les trois formation…………………………………………………………………………………………...86 Figure 42 : Plan de position des zones et des sections sismiques…………………………………….....88 Figure 43: Interprétation des profils 40 et 41……………………………………………………………91 Figure 44: Interprétation des profils 42 et 43……………………………………………………………92 Figure 45: Interprétation des profils 44 et 45……………………………………………………………93 Figure 46: Interprétation du profil 19……………………………………………………………………94 Figure 47: Interprétation des profils 38 et 39……………………………………………………………96 Figure 48: Interprétation des profils 35 et 36……………………………………………………………97 Figure 49: interprétation des profilt 09…………………………………………………………………100 Figure 50: interprétation des profilt 34…………………………………………………………………101 Figure 51: Interprétation du profil 07…………………………………………………………………102 Figure 52: Interprétation du profil n° 33………………………………………………………………103 Figure 53: Interprétation du profil 04…………………………………………………………………..104 Figure 54: interprétation des profils 13………………………………………………………………..105 Figure 55: interprétation des profils 14………………………………………………………………..106 Figure 56: Interprétation du profil 15…………………………………………………………………..109 Figure 57: Interprétation du profil 05…………………………………………………………………..110 Figure 58: Interprétation du profil 21…………………………………………………………………..111 Figure 59: Interprétation des profils 18 et 24…………………………………………………………..112 Figure 60: Interprétation du profil 20…………………………………………………………………..113 Figure 61 : Les différentes fractures observées dans un réservoir à travers l’imagerie………………..116 Figure 62 : Position des puits sur la photo satellite…………………………………………………….117 Figure 63 : Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambroordovicien du puits 2 (document Sonatrach)…………………………………………………………...118 Figure 64 : Enregistrement des fractures dans le puits 2 (document Sonatrach)………………………119 Figure 65 : Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambroordovicien du puits 3 (document Sonatrach)…………………………………………………………...121 Figure 66: Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambroordovicien du puits 4 (document Sonatrach)…………………………………………………………...122 Figure 67 : Esquisse géologique du Hoggar (Bertrand et Lassere, 1976)……………………………...126 Figure 68 : Photo du socle métamorphique surmonté par les dépôts fluviatiles du Cambrien au nord du Mol d’ Arak dans le bassin de l’Ahnet…………………………………………………………………127 Figure 69: a) Schéma structural de la zone étudiée. b) Orientation des fractures dans le modèle de Riedel avec une contrainte compressive N040. c) Orientation des fractures dans le modèle de Riedel avec une contrainte compressive N120…………………………………………………………………………..129 Liste des tableaux Tableau n° 01: Tableau récapitulatif de l’analyse de l’orientation des linéaments dans les trois formations suivant les trois échelles choisies………………………………………………..…33 Tableau n° 02: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts des trois formations suivant les trois échelles choisies………………………………..39 Tableau n° 03 : Tableau récapitulatif de l’analyse des fréquences des longueurs des linéaments des trois formations…………………………………………………………………………….43 Tableau n° 04: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs des trois formations…………………………………………………………………48 Tableau n° 05: Tableau récapitulatif de l’analyse des linéaments sur le modèle numérique de terrain (MNT)…………………………………………………………………………………..53 Tableau n° 06 : Tableau récapitulatif de l’analyse de l’orientation des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations……………………………………………………….65 Tableau n° 07: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations………………………………………………………………………………………76 Tableau n° 08: Tableau récapitulatif de l’analyse des fréquences des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations…………………………………………82 Tableau n° 09: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations……………..87 Tableau n° 10: Tableau récapitulatif des directions des fractures observées sur l'imagerie de parois………………………………………………………………………………………….123 INTRODUCTION ET PROBLEMATIQUE ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET /Introduction Introduction Le bassin de l’Ahnet est le plus grand champ gazifière en Afrique du nord dont l’objectif principal est le Cambro-ordovicien qui est un réservoir gréseux dit «tight gas» caractérisé par sa faible perméabilité. Afin de mieux exploiter ce type de réservoir, des études ont été réalisées par plusieurs compagnies pétrolières. Le réservoir compact gréseux "tight gas" est assez proche d'un réservoir de gaz conventionnel (qui a bien effectué sa migration secondaire), la seule différence étant que la roche qui le contient est très peu perméable suite à une réduction de communication entre les pores. Ainsi la production du réservoir Cambro-ordovicien est assurée essentiellement par la perméabilité secondaire de fracturation qui doit être caractérisée du point de vue de la distribution spatiale, de l’espacement des fractures, de l’ouverture des fractures et de la rugosité des surfaces. Toute étude d’un réservoir fracturé est basée sur l’analyse de la fracturation à toutes les échelles. Au Sud-est du bassin de l’Ahnet, toute la série sédimentaire du paléozoïque affleure en surface, le cambro-ordovicien est largement étendu dans la région d’ARAK, d’où notre choix de cette partie du bassin pour effectuer notre étude de la fracturation, afin de déterminer et reconstituer les processus ainsi que les facteurs qui ont contribué à donner l’image actuelle à cette zone à travers les temps géologiques. Les objectifs que nous nous sommes fixés pour cette étude sont : - Etablir un modèle structural expliquant la genèse des principaux éléments de la région d’étude en se basant sur les observations de surface et de sub-surface. - Cerner l’aspect structural des structures observées sur les profils sismiques de cette zone. - La détermination de l’ordre et l’identification des différentes phases de déformation ayant affecté la région. - La détermination des contraintes responsables de la structuration de la région. - Etablir la relation qui existe entre la fracturation de surface et la fracturation de sub-surface afin de déterminer la direction privilégiée d’écoulement des hydrocarbures. Les moyens utilisés pour atteindre ces objectifs sont : - La carte satellitaire. - La carte numérique MNT (Modèle Numérique de Terrain). - Les profils sismiques au nombre de 24. - Les logs d’imagerie au nombre de trois. 1 CHAPITRE I GEOLOGIE DU BASSIN DE L’AHNET ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet I. La plate-forme Saharienne Elle est située au sud de l’Algérie alpine et appartient au Craton Nord-Africain (Figure 1a). Elle comprend un socle précambrien sur lequel repose en discordance une puissante couverture sédimentaire (Figure 1b), structurée au Paléozoïque en plusieurs bassins séparés par des zones hautes. On distingue d’ouest en est: Les bassins de Tindouf et de Reggane situés sur les bordures nord et nord-est du bouclier Reguibat. La couverture sédimentaire atteindrait 8000 m dans le bassin de Tindouf et 6500 m dans celui de Reggane. Dans cette zone peu explorée, les formations paléozoïques pourraient se révéler à hydrocarbures liquides et gazeux; Le bassin de Béchar limité au nord par le Haut Atlas, au sud et à l’ouest par la chaîne d’Ougarta. Sa couverture sédimentaire atteindrait 8000 m. Les réservoirs se trouvent dans le détritique paléozoïque inférieur et les récifs carbonifères; Les bassins du Mouydir et de l’Aguemour-Oued M’ya sont limités à l’ouest par la dorsale d’Idjerane-M’zab et à l’est par la dorsale Amguid-El Biod. Au sud, les sédiments paléozoïques affleurent dans le Mouydir. Au nord, dans la dépression d’Aguemour-Oued Mya, comblée par une puissante série paléozoïque et Mésocénozoique (5000 m à Oued Mya), d’importants gisements ont été mis en évidence dans le Cambrien (Hassi Messaoud) et le Trias (Hassi R’mel); La synéclise d’Illizi est limitée à l’ouest par la dorsale d’Amguid-El Biod et à l’est par le môle de Tihemboka et les confins tuniso-libyens. Dans le bassin de Ghadamès, la couverture sédimentaire (supérieure à 6000 m), renferme des gisements d’hydrocarbures dans le Paléozoïque et le Trias. Le bassin d’Ahnet-Timimoun limité au nord par le haut fond d’Oued Namous, à l’ouest par la chaîne d’Ougarta, au sud par le bouclier Touareg et à l’est par la dorsale d’Idjerane-M’zab. La couverture serait en moyenne de 4000 m. Dans le Sud, les réservoirs ordoviciens et dévoniens inférieurs sont gazifières. Au nord, dans la cuvette de Sbaa, de l’huile a été découverte dans la totalité du Paléozoïque (WEC, 2007). L’histoire géologique de la Plate-forme saharienne est très ancienne. Le trait structural majeur est la présence de grandes failles sub-méridiennes verticales, soulignées par de puissantes bandes mylonitiques (Figure1c). Ces accidents sub-méridiens sont décalés par un réseau de failles conjuguées. Les accidents du socle d’orientation N-S, NE-SO et NO-SE sont au moins d’âge panafricain tardif. Ce réseau de fracturation jouera ultérieurement un rôle important sur la structuration et la sédimentation de la plateforme saharienne. La Plate-forme saharienne a été structurée par plusieurs événements tectoniques (Boudjemaa, 1987). On peut citer la distension cambro-ordovicienne, les phases de compression taconique et calédonienne (Askri et al, 1995). Des évènements tectono-sédimentaires sont signalés au Dévonien. Toutefois, les auteurs s’accordent à attribuer une grande partie de la structuration, essentiellement à la distension cambro-ordovicienne et aux phases majeures hercyniennes. Les derniers événements enregistrés sont d’âges méso-cénozoïques (Rapport Shell). 2 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet L’orogenèse panafricaine, qui prend fin au cours du Cambrien, est suivie d’une importante période d’érosion qui nivelle les structures et les reliefs antérieurs. Il se forme une vaste pédiplaine appelée infra-tassillienne. Les mouvements hercyniens (Paléozoïque terminal) se subdivisent en précoces et majeurs. Les mouvements hercyniens précoces ont en général une influence sur la sédimentation. Dans la région orientale (Illizi), on remarque aussi l’individualisation de certaines structures appuyées sur des accidents orientés NO-SE. Les mouvements hercyniens majeurs ont par contre, joués un rôle majeur dans la structuration des différents bassins de la Plate-forme saharienne et dans la distribution des roches réservoirs. Le dispositif structural actuel correspond essentiellement à des structures anticlinales acquises lors de l’orogenèse hercynienne, tronquées au sommet par une discordance angulaire. Ces structures constituent la majeure partie des accumulations d’hydrocarbures découvertes. 3 Figure 01 : La Plateforme Saharienne, a-Carte représentative de la structuration paléozoïque de la Plate-forme saharienne, b-Colonnes lithostatigraphiques de la plate-forme saharienne (provinces occidentale, centrale et orientale), c- coupe synthétique de l’ensemble de la plate-forme saharienne. ETTUDE STRUCTUR RALE DU CAMBR RO‐ORDOVICIEEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de ll’Ahnet 4 ETTUDE STRUCTUR RALE DU CAMBR RO‐ORDOVICIEEN DU BASSIN DE D L’AHNET / Géologie du bassin de ll’Ahnet II. Le bassin de l’Ahnet III.1. Situatioon géograph hique et géoologique du u bassin de l’Ahnet l Lee bassin de l’Ahnet sittué dans la ppartie Sud-O Ouest du Saahara Algérrien fait parrtie de la prrovince occidentale de la Plate-forrme Saharieenne. Il est limité par lles méridiens 1° 00 ett 3° 00 et lees parallèless 24° 00 et 27° 00 et il i s’étend su ur près de 550.000 km²² (Figure 022). Du point de vue v structurral il est lim mité : Au nord par le plateau de Tadem maït et l’enssellement dee Djoua, quii le sépare du d bassin de Timimooun. Au Sud il i admet le bouclier b Touuareg, comm me limite mééridionale. A l’Oueest par l’en nsellement d’Azzel-Matti, le sép parant du bbassin de Reggane R et la cuvettte de Sbaa. A l’Est par p le môle d’Arak-Idjer d rane, qui le sépare du bassin b de Moouydir. Figure 022 : Situation géographiqque et géolo ogique du baassin de l’A Ahnet (document SONATRA ACH). 5 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet II.2. Aperçu structural Le bassin de l’Ahnet se distingue des autres bassins de la plate-forme saharienne par son degré de structuration intense liée à l’histoire évolutive de la jonction du craton Ouest Africain considéré comme stable il y a environ 2 milliards d’années et du craton Est Africain qui est considéré comme mobile et cratonisé lors de l’orogenèse panafricaine il y a environ 550-600 millions d’années, par sa position même le bassin de l’Ahnet se trouve donc lié à la zone de jonction de ces deux cratons. Leur collision a certainement créé une tectonique cassante au niveau du substratum qui est vraisemblablement d’âge Paléozoïque (Boudjemaa, 1987). Cette vieille tectonique a été reprise durant les phases : Taconique (fin de l’Ordovicien) Calédonienne (fin du Silurien début Dévonien (Siegénien)). Hercynienne : la phase la plus importante Autrichienne : phase essentiellement de compression post-hercynienne (Crétacé supérieur). L’image structurale actuelle a principalement été acquise durant l’orogenèse hercynienne qui a complètement modelé ce bassin. La phase de plissement autrichienne a provoquée des rejeux en décrochement qui ont donné naissance à des plis d’entraînement le long d’axes préférentiels (J.Fabre, 1976). D’autre part, ce bassin a été aussi fortement influencé par la tectonique liée au Hoggar. Cette tectonique est caractérisée par la présence de trends structuraux de direction subméridienne, rattachés au prolongement Nord des déformations en lanière du socle qui sont typiques au Hoggar. Les cartes structurales permettent de localiser trois ensembles structuraux (Figure 03) : L’Ahnet oriental : zone structuralement haute séparant le bassin de l’Ahnet de Mouydir, limité à l’Est par le môle d’Idjerane-M’zab, sa limite Ouest est marquée par l’accident subméridien Fouggaret-Ezzoua-Foum Belrem passant par Zini et Gour Boukhreiss, il se caractérise par : - Un nombre de structure relativement faible. - Des failles moins nombreuses, mais une grande extension. - Une érosion moins intense et plus régulière, elle n’atteint le socle qu’exceptionnellement. L’Ahnet central : fortement structuré et les épaisseurs des sédiments sont plus importantes. C’est un domaine qui présente des caractères structuraux très hétérogènes, il correspond au niveau du socle à un ensemble extrêmement mobile, caractérisé par la présence d’anciens décrochements, entraînant une juxtaposition des roches très différentes sur le plan de la compétence et de la lithologie. C’est probablement dans cette hétérogénéité du socle qu’il faut chercher l’origine de la sinuosité des accidents et les différentes orientations des plis. L’Ahnet occidental : zone étroite de forme allongée (subméridienne) et structuralement haute séparant le bassin de l’Ahnet du bassin de Reggane, limité 6 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet à l’Ouest par l’ensellement d’Azzel-Matti et le prolongement de Bled El Mass, à l’Est par l’accident subméridien d’Adrar Morrat-Sebkhet El Mellah, au Nord-Ouest par la cuvette de Sbâa et au Nord par le bassin de Timimoun. Cette zone est caractérisée par une déformation intense au niveau de la couverture paléozoïque en relation avec sa localisation au niveau du socle très complexe, se situe à la limite de compartiments rigides et de compartiments mobiles. L’évolution structurale de ce bassin a fortement été influencée par le découpage du socle en lanières Nord-Sud qui a contrôlé aussi bien la structuration que la sédimentation. Les éléments structuraux sont de forme allongés de direction bien définie, de taille modeste présentant des axes clairement définis Nord-Sud et se fermant le plus souvent sur une faille de flanc parallèle a l’axe de la structure. Cette faille est parfois inverse traduisant la tectonique ayant affecté ces éléments lors de l’orogenèse hercynienne. On relève deux systèmes de failles : - Un système de faille de direction Ougartienne (NW/SE). - L’autre de direction subméridienne fortement influencée par les accidents profonds du socle (Bled El Mass et Ahnet). Conclusion : Le bassin de l’Ahnet est un «Méga graben» à l’échelle de la plate-forme saharienne, ses limites sont assurées par des failles majeures réactivées durant toute l’histoire évolutive de la plate-forme saharienne. Ainsi la structuration actuelle du bassin d’Ahnet résulte de la superposition des effets de ces différentes phases qui ont modifié tout au long du Mésozoïque et du Cénozoïque la structure acquise à l’hercynien (Boudjemaa, 1987). 7 ETTUDE STRUCTUR RALE DU CAMBR RO‐ORDOVICIEEN DU BASSIN DE D L’AHNET / Géologie du bassin de ll’Ahnet Figure 03 : Schéma structural ddu bassin dee l’Ahnet (d document SO ONATRAC CH). 8 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet II.3. Stratigraphie Le bassin de l’Ahnet (Figure 04) est composé de bas en haut par II.3.1. Le substratum Les dépôts paléozoïques de l’Ahnet reposent en discordance sur un substratum d’âge Précambrien qui pourrait être de même nature que celui des Eglabs (W.E.C, 1995). Il comprend deux unités différentes, le socle et la partie sommitale infracambrienne. a- Le Socle Il est de nature volcano-métamorphique, formé de micaschistes et d’amphibolites recoupés par des intrusions magmatiques (Boujemaa, 1987), il semble être de même nature et de même âge que le Pharusien occidental affleurant au Hoggar occidental (Beicip, 1972) b- La série intermédiaire ou la série pourprée de l’Ahnet Cette série a été décrite à l’affleurement sur des dizaines de kilomètres dans la région de Bled el Mass, elle correspond à une formation arkosique conglomératique à faciès fluviatile où s'alternent des niveaux argileux et silteux avec intercalations de Tillites marquant des épisodes de glaciations. La série pourprée de l’Ahnet a été décrite par Ait Kaci en 1984, Fabre et Al en 1985, comme faisant partie des molasses panafricaines du Sahara, conservés au niveau des bordures du Craton Ouest africain. Considérée en partie d’âge Cambrien, (Caby, 1970), elle correspond à des accumulations de fin de cycle orogénique faisant ressortir des indices d’une tectonique synsédimentaire et présentant les produits de démantèlement de la chaîne pharusienne. Le précambrien est formé essentiellement par des roches Ignées, associées a des roches métamorphiques qui ont été le résultat des attribues à la cambrienne précoce et déformés avant une phase érosive conduisant à la formation d’une vaste pédiplaine marquant le top de l’unité par la discordance tassilienne. II.3.2. La couverture paléozoïque Au niveau du bassin de l’Ahnet les terrains paléozoïques sont assez complets présentant des séries allant du cambrien inférieur au carbonifère (Beuf, 1971). Cette couverture est séparée du socle par la discordance infra- tassilienne ; et des dépôts mésozoïques par la discordance hercynienne. Cette couverture paléozoïque est subdivisée en deux ensembles morphologiques bien distincts : La ceinture tassilienne ou pays tassilien, qui est constitué par le Cambroordovicien, le Silurien, et le Dévonien inférieur. 9 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Avant pays tassilien ou plateau prétassilien. a- Le Cambro-ordovicien Le Cambrien (Unité II) Le cambrien est séparé du précambrien par la discordance infra- tassilienne. Cette unité est formée de bas vers le haut par : - Des Grès grossiers à conglomératiques à stratification oblique indiquant un milieu de dépôt fluviatile avec une influence marine vers le sommet. - Au-dessus de ces derniers dépôts, on rencontre des Grès de plus en plus fin, bien lités avec la présence de tigillites, et l’apparition de faune marine, ce qui indique le faciès mixte ou de transition. b- L’Ordovicien L’Ordovicien se compose des formations suivantes de la base vers le sommet l’Ordovicien inférieur Il comprend les unités III1, III2 de la formation des Ajjers, limité à la base par les Grès de Méribel et au toit par les quartzites de Hamra. L’unité III1 Allant de quelques dizaines de mètres à l’Est du bassin, à plus de 200 m vers le NordOuest enregistrant une transgression. Cette unité comprend - Les Grès de Miribel Le top de la formation est un Complexe Argilo gréseux, composé d’une alternance de Grès quartzitiques gris vert, notons la présence de glauconie et la pyrite (Dépôts tidaux et deltaïques). - Les Argiles d’El Gassi Ce sont des argiles noires et micacées à passées de silstones avec la présence de glauconie qui représente les résultats d’une transgression majeure (plate-forme ouverte et rampe) ; - Les Grès d’El Atchane Ils sont formés essentiellement par des grès moyens à grossiers gris clair à blanchâtre, moyennement consolidés contenant des débris de brachiopodes glauconieux et silicoargileux avec de rares passées d’argile indurée et silteuse (marin peu profond à deltaïque) ; 10 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet L’unité III2 Cette unité correspond aux Quartzites de Hamra. Ce sont des dépôts marins peu profonds, qui reposent en discordance sur les Grès D’El Atchane, elles sont formées essentiellement de grès quartzitiques et de quartzites avec présence de tigillites et de passées d’argiles fissurées. L’épaisseur de ce niveau est estimée de 50 à 250 m et qui est sus jacente à la discordance anté Arénigienne (Dévonien inférieur), marquant un épisode de soulèvement (Plate-forme sous influence de la tempête). L’unité III3 Elle s’est formée suite à un autre soulèvement, suivi d’une transgression marine Nord et Nord-Ouest. Cette unité repose en discordance sur la formation des Ajjers - Les Grès et les Argiles de d’Ouargla Cette formation repose en discordance sur les quartzites de Hamra. Elle est représentée par des alternances de Grès blancs à gris clair, avec une argile légèrement carbonatée. - Les Argiles de Tiferouine C’est une formation d’argiles noires indurées silteuses et micacées parfois pyriteuses avec de fines passées de grès quartzitiques ou de quartzites gris clairs très fins. - Les Argiles d’Azzel Elles sont formées généralement d’argiles gris foncé à gris noir, indurées, silteuses, micacées parfois carbonatées avec des passées de grès gris à gris clairs, fins à très fins, quartzitiques, compacts et durs (plate-forme ouverte et rampe). L’Ordovicien moyen IL correspond à l’unité IV composée de formations qui se sont déposées suite à un soulèvement et sur cette surface s’est installée une vaste calotte glaciaire faisant ressortir quatre cycles de glaciation avec une importante surface de discordance attribuée à cette unité qui comprend les formations suivantes Les Grès d’Oued Saret Ils sont représentés par des grès gris clair à gris foncé, compacts, à ciment silicoargileux et à fines passées d’argile noire, parfois légèrement dolomitiques (fluvial à tidal). 11 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Les Grès d’El Goléa Ce niveau est formé essentiellement par des quartzites avec des passées d’argile et de silstones. L’Ordovicien supérieur Il comprend de bas vers le haut Les Argiles micro -conglomératiques ou Argiles d’El Goléa Ce sont des Argiles noires, indurées, micacées pyriteuses avec des grains de quartz épais, subanguleux et anguleux avec fines intercalation de silstones argileux (front deltaïque, influence glaciaire) et des passages de grès fins. Les Grès de Ramade (Dalle de M’ekratta) Ils forment la partie sommitale de l’Ordovicien et présentent un faciès gréseux et quartzique ; ces grès quartziques sont gris à blancs, fins à moyens parfois grossiers avec parfois de fines intercalations d’argiles. Ces dépôts ont subi une sédimentation rapide dans des conditions lacustres et fluviodeltaïques, juste après les différentes périodes de glaciations. c- Le Silurien Les dépôts siluriens reposent en discordance stratigraphique sur les Grès de Ramade. Suite à la fonte des glaces ordoviciennes, la transgression silurienne dépose des argiles noires à graptolites riches en matière organique dans les paléovallées glaciaires avant de venir recouvrir l’ensemble des paléoreliefs. Il est composé essentiellement par des argiles qui sont subdivisées en trois membres : Membre inférieur : (Llandovérien moyen au Wenlockien supérieur) : Ce sont des argiles grises noires silteuses, micacées et pyriteuses avec quelques bancs calcaires et gréseux ; Membre moyen : (Ludlovien au Pridolien supérieur) : Sédimentation argileuse avec quelques passées calcaires et gréseuses Membre supérieur :(fin du Pridolien supérieur – base du Lochkovien) :C’est une sédimentation argileuse avec augmentation des niveaux gréseux annonçant les dépôts argilo-gréseux de la zone de passage d’âge Dévonien. d- Le Dévonien Il est subdivisé en trois sous systèmes Dévonien inférieur Comparativement aux deux sous-systèmes, il présente une plus grande extension géographique. 12 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Gédinnien C’est un ensemble argilo-gréseux, composé essentiellement d’alternances plus ou moins régulières d’argiles grises à gris foncé, feuilletées, silteuses, micacées, légèrement dolomitiques, et de grès gris à blancs, fins à moyens, localement grossiers à ciment siliceux devenant parfois quartzitiques et de fines passées de silstones gris, argileux, micacés, durs, compacts. Siegénien: barre quartzique. Cette barre massive, compacte, complètement azoïque est représentée par des Grès fins à moyens parfois grossiers, gris clair et gris brun à ciment siliceux à silico-carbonatés, micacés, avec rares passées d’Argiles gris foncé à noires, siliceuses, micacées et localement pyriteuses. Emsien Il est d’une large extension dans les deux bassins où il a été épargné par l’érosion hercynienne. Par contre, il est érodé sur les parties élevées des ensellements d’Azzène et d’Azzel Mati. L’Emsien est représenté par une série argilo-gréseuse grise à gris noir, silteuse, micacée, souvent très fossilifère. Le Dévonien moyen Le Dévonien moyen connaît un retour à des conditions marines avec dépôt des argiles puis des calcaires du Givetien. Il est représenté par L’Eifelien (Couvinien) Il est composé d’argiles grises foncées localement carbonatées à passées de silstones et de calcaires argileux. Le Givetien Il est représenté surtout par des calcaires avec intercalation argileuses noires plus ou moins schisteuses. Le Dévonien supérieur Il correspond aux formations des Argiles de Marhouma ou de Temertasset, son épaisseur atteignant 1400 m dans les parties les plus subsidentes du bassin de Timimoun. Il est subdivisé en trois formations 13 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Le Frasnien Il débute par un banc calcaire microcristallin souvent argileux avant de laisser place à des argiles gris foncé à noires parfois entrecoupées de bancs de calcaires blanchâtres. Les Argiles basales noires et radioactives constituent d’excellentes roches mères, comparables au Hot Shales du Silurien basal. Le Famennien Il se compose d’argiles grisées foncées à noires, plus ou moins charbonneuses, pyriteuses et très fossilifères avec quelques bancs de calcaires gris foncé. Le Frasnien et le Famennien (excepté le Strunien) sont dans la logique de dépôts du Dévonien moyen avec une sédimentation franchement marine (argiles). Il faudra attendre la fin du Famennien (Strunien) pour voir réapparaître du matériel terrigène en relation avec une régression. Le passage Dévonien supérieur – Carbonifère est marqué par le Strunien (actuellement rattaché au Famennien terminal). Le Strunien correspond à la formation des Grès inférieurs de Kahla composés d’alternances de grès fins siliceux à silico-quartziques, de silstones gris blanc à gris clair et d’argiles vertes à gris foncé fossilifères. e- Le Carbonifère Il est très épais dans le bassin de Timimoun (plus de 1500 m dans la partie centrale) qui faisait partie à cette époque du grand bassin carbonifère de Bechar-Timimoun -Ahnet. Il comprend deux termes : Le Tournaisien Généralement il débute par des Argiles noires, indurées, feuilletées, silteuses, pyriteuses, micacées avec de fines passées de grès gris blanc, fins avec un ciment siliceux. Vers le milieu de cette formation on a tendance à voir des argiles gris foncées à noires, finement micacées, traversées par endroits par des tubulures gréseuses verticales, comprenant de fines intercalations irrégulières lenticulaires ou nodulaires de grès fins gris à gris verdâtre. Le Viséen Il est formé d’argiles grises à gris foncé, silteuses, micacées, parfois légèrement carbonatées avec de films centimétriques de grès blancs à gris clair, fins, légèrement micacés. Les fossiles présents sont les crinoïdes, des débris de lamellibranches et de Brachiopodes. Ainsi, on peut par endroit, trouver le Namurien qui est représenté essentiellement par des grès parfois rouges caractérisant le Namurien continental, avec intercalations de calcaires et d’argiles. 14 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet II.3.3. Le Mésozoïque Les séries mésozoïques sont peu répandues dans le bassin de l’Ahnet, ils sont représentés par des dépôts continentaux intercalaires ou de roches tertiaires plus jeunes, qui reposent en discordance sur les dépôts paléozoïques. Le Crétacé - Le Crétacé inférieur Il est représenté par des argiles versicolores, avec des passées de calcaire dolomitique micro cristallin. - Le Crétacé supérieur Il est représenté par des formations gypsifères à Gypse saccharoïde, des argiles et des bancs de dolomie, ainsi que des anhydrites massives et des argiles plastiques rouges légèrement carbonatées. 15 Figure 04 : Colonne stratigraphique du bassin de l’Ahnet. ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet 16 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet II.4. Les systèmes pétroliers II.4.1. Roches mères L’analyse des données géochimiques des différents puits du bassin a révélé que toutes les argiles du Paléozoïque possèdent des qualités roches mères, dont les principales sont les Argiles à graptolites noires et radioactives, à la base du Silurien, et la série argilocarbonatée du Givetien-Frasnien. Les essais de modélisation du bassin ont montré que la matière organique des roches mères du Silurien et du Givetien-Frasnien a atteint sa maturité vers la fin du Dévonien supérieur (360 Ma). Cet événement correspond au maximum d’enfouissement. La principale phase de génération des hydrocarbures correspond à cette période, qui a vu l’essentiel du potentiel pétrolier réalisé. Une redistribution des quantités de gaz s’est probablement produite durant le soulèvement hercynien, et la migration des hydrocarbures, qui a débutée à la fin du Dévonien, s’est poursuivie tout au long du Carbonifère jusqu’à la fin du Paléozoïque. II.4.2. Réservoirs de l’Ordovicien L’Ordovicien comprend deux unité principales, l’unité III formée par : l’équivalent des Grès d’El Atchane, les Quartzites de Hamra, les argiles d’Azzel et Tiferouine ainsi que les Grès d’Oued Saret, et l’unité IV formée par les Grès d’El Goléa, les argiles micro-conglomératiques et la Dalle de M’Kratta (Figure 05). La Dalle de M’Kratta constitue un réservoir de Grès argileux moyens à fins avec des passées de grés grossiers. Elle est caractérisée par de fréquents changements de facies et d’épaisseurs liées à son environnement de dépôt fluvio-marin, elle possède les meilleurs caractéristiques pétro-physiques de l’Ordovocien. Les Grès d’El Goléa, du type fluvio-glaciaire à marin peu profond, sont fins à grossiers bien cimentés. Cette unité est caractérisée par d’importantes variations de faciès et d’épaisseur. La porosité varie de 5 à 14 %. Les Quartzites de Hamra sont du type fluviatile à marin peu profond, très fins à grossiers, avec une porosité de 3 à 8 %. La fracturation est le facteur principal qui contrôle les qualités des réservoirs Les Grès d’Oued Saret sont des grès aux qualités réservoirs médiocres mais la fracturation semble améliorer la productivité. La limite supérieure des grès d’Oued Saret rarement discernée est marquée par la discordance de ravinement glaciaire. Globalement l’Unité IV s’est déposée dans un environnement glaciaire à périglaciaire continental et marin, formant ainsi des comblements de paléo vallées. Les Quartzites de Hamra forment une barre homogène de grès quartzitique, compacts et durs à grains fins et moyens à rares passées silto-gréseuses. Les quartzites reposent généralement en discordance sur les grés conglomératiques de base du Cambrien 17 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Figure 05 : Les différentes unités du Cambro-ordovicien. II.4.3. Couvertures L’épaisse série argileuse du Silurien constitue une excellente roche couverture pour les réservoirs de l’Ordovicien. La répartition des pressions potentiométriques montre un système d’écoulement par gravité. Cependant, l’influence des eaux météoriques reste faible. II.4.4. Pièges L’exploration du bassin de l’Ahnet Gourara a été concentrée dans sa totalité sur les structures de type anticlinal ou anticlinal faillé. Mais les travaux les plus récents ont montré que les pièges peuvent être aussi du type combiné. Ces pièges combinés peuvent être liés aux biseaux «pinch out» ou vallées incisées barrières de perméabilité. Les pièges à barrières de perméabilité sont possibles mais non encore prouvés à ce jour. Des pièges plus complexes, comme ceux associés aux blocs affaissés «foot wall», sont possibles mais très peu explorés. Ce type de piège est très fréquent à la périphérie des dépressions, notamment dans l’ensellement de Djoua (WEC 2007). II.5. Evolution géodynamique du bassin de l’Ahnet La reconstitution du cadre géodynamique global ainsi que l’évolution des environnements de dépôts et leurs relations avec la succession des contextes paléogéographiques commandés par la paléoclimatologie, la paléo hydrogéologie, la structuration des bassins et la dynamique des milieux dans un cadre général, vue planétaire permet la compréhension de l’origine des discontinuités dans un but d’établir l’architecture du bassin et les attribuer aux grandes phases ayant joué à l’échelle lithosphérique (Figure 06). 18 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet II.5.1. La phase Panafricaine La tectonique précambrienne et particulièrement la phase panafricaine est à l’origine d’un grand réseau de fracturation caractérisée par des accidents subméridiens verticaux, soulignés par des mylonites. Ces accidents sont interprétés comme des décrochements à rejet horizontal pouvant atteindre 100 km. Les accidents dextres sont décalés par un réseau de failles conjuguées Nord Est -Sud-Ouest tandis que les sénestres sont affectées de failles Nord-Ouest-Sud Est. Ce système est interprété comme résultant d’une contrainte compressive maximale horizontale orientée Est- Ouest. Il s’étend du Hoggar au Nigeria et s’explique par le poinçonnement d’un bouclier est africain plastique par le Craton Ouest Africain plus rigide. Ces accidents sont au moins d’âge panafricain tardif et peut-être plus anciens. II.5.2. La phase Cambro-ordovicienne La phase orogénique panafricaine, prenant fin au cours du Cambrien, est suivie d’une période d’érosion importante qui nivelle les structures et les reliefs. Il se forme une vaste pédiplaine caractérisée par un léger plongement vers le nord comme en témoigne l’homogénéité parfaite des directions de transport observées dans les dépôts sus-jacents. Les séries Cambro-Ordoviciennes montrent, localement, qu’une instabilité tectonique a accompagné leur dépôt. Des variations d’épaisseur et de faciès de part et d’autre d’accidents N-S sont visibles tant en surface à Foum Belrem qu’en subsurface dans la zone orientale du môle d’El Biod. Des roches volcaniques, intercalées dans les grès du Cambrien ou les argiles trémadociennes d’El Gassi, ont été forées dans la région d’Hassi Messaoud. Des épisodes volcaniques équivalents sont signalés dans le sud tunisien où deux niveaux de basaltes sont intercalés dans la formation argilo gréseuse trémadocienne de Sanhar. Ces phénomènes et, tout particulièrement l’importance des roches volcaniques, sont en faveur d’une distension non négligeable. La subsidence initiale a créé une architecture de bassins en blocs basculés dont les apex, diversement décapés, vont être scellés par les formations marines post-rift. Ces formations, d’âge variant de l’Arenig supérieur au Llanvirnien, reposent en discordance sur les séries antérieures et même parfois sur le socle. II.5.3. La phase Taconique (Caradoc) La distension Cambro-Ordovicienne, où l’on décèle déjà les grandes lignes des futurs bassins de la Plate-forme Saharienne, est suivie d’une transgression généralisée d’âge Arénigien-Llanvirnien. Au Caradoc, un changement de contraintes avec des mouvements compressifs le long des accidents subméridiens entraîne des bombements régionaux, en particulier sur les boucliers Réguibate (Eglab) et Touareg (Hoggar). Ces soulèvements entraînent une érosion atteignant le socle. On leur attribue un âge allant du Caradoc à l’Ashgill, 19 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet pouvant donc correspondre à la phase de compression taconique. A la même période, un changement climatique provoque l’installation d’une calotte glaciaire centrée sur le Sahara central. Les dépôts sont, en effet, à caractère glaciaire et périglaciaire avec de nombreuses discordances de ravinement atteignant parfois le socle. II.5.4. La phase Silurienne A la phase glaciaire succède la fonte de la calotte, et l’eustatisme engendre une transgression généralisée. Celle-ci atteint le Sahara méridional où se déposent les argiles noires à Graptolites, riches en matière organique. Des sondages ont traversé des séries volcaniques indiquant un régime distensif. II.5.5. La phase Calédonienne Le Silurien est caractérisé par des argiles noires se chargeant progressivement de matériel détritique provenant du Sud Est. Un certain nombre de discordances locales sont le signe avant-coureur de la phase tectonique fin Silurien et Dévonien précoce. Le soulèvement général qu’entraîne cette phase est suivi d’une période d’érosion et de nivellement des structures. II.5.6. La phase Dévonienne Le Dévonien inférieur est le siège de différents phénomènes tectono-sédimentaires. D'une part, on observe des variations d'épaisseur et de faciès le long des axes structuraux subméridiens. D'autre part, dans les parties méridionales et orientales du Hoggar, du volcanisme est connu sous forme de coulées basiques intercalées et parfois remaniées dans la formation d'Efeimazerta. Ces phénomènes sédimentaires et volcaniques indiquent une phase distensive d'âge Lochkovien-Praguien qui a provoqué le rejeu synsédimentaire de failles et de structures pré-existantes. Mouvements du Dévonien moyen et supérieur La discordance frasnienne est en fait la superposition de deux discordances. La première d'entre elles est située juste au-dessus de l'Emsien, et en érode parfois la partie supérieure. La seconde, située au mur du pic radioactif intra-Dévonien supérieur, érode les formations antérieures pour se superposer à la discordance précédente. Cette discordance est suivie d'une sédimentation transgressive marine. Au stade actuel, il est difficile de dire si ces discordances résultent de mouvements compressifs, distensifs ou de variations eustatiques entraînant de légères érosions locales. II.5.7. La phase post Famennienne La micropaléontologie met en évidence une lacune du Famennien. En effet, les bassins ouest et nord sahariens montrent, dans un dispositif en arête de poisson, un onlap général du Carbonifère sur différents termes dévoniens. Les diagraphies ont confirmé 20 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet le même phénomène de discordance à la base du Carbonifère qui amène le Tournaisien supérieur en discordance sur le Dévonien anté Faménien. II.5.8. Les mouvements Hercyniens Ils sont divisés en mouvements précoces (Viséen) et majeurs (Paléozoïque terminal). Les cartes isopaques de l’ensemble Tournaisien-Viséen inférieur du bassin d’Illizi montrent l’influence des mouvements tectoniques sur la sédimentation. L’analyse microstructurale indique une direction de serrage N40°, compatible avec les structures Nord Ouest-Sud Est. II.5.9. La phase Triasique Cette phase est caractérisée par des effondrements marqués par épaississement et des variations de faciès et d’épaisseurs du Sud-Ouest vers le Nord-Est. Les variations d’épaisseurs sont observées le long des failles Nord-Est, Sud-Ouest qui sont accompagnées par un volcanisme rattaché à la distension intervenue au cours de l’Hettangien. II.5.10. La phase Jurassique Au cours de cette phase, un effondrement de la bordure Nord-Ouest du bassin provoque une variation d’épaisseur avec un maximum de dépôts au niveau de l’axe du sillon atlasique situé au Nord-Ouest du bassin triasique avec des séries carbonatées à faciès oolithique correspondant à un environnement de haute énergie. II.5.11. La phase Crétacé Le Crétacé inférieur (Néocomien-Barrémien), a rencontré une réactivation des failles Nord-Sud, en inverse par compression Est-Ouest qui est intervenue au cours de la phase autrichienne. Ceci a entraîné des grandes variations d’épaisseurs au Sud de la plateforme saharienne suivi par une érosion qui concerne tout le Crétacé inférieur par endroits le long des failles Nord-Sud (Beicip, 1975). 21 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET / Géologie du bassin de l’Ahnet Figure 06 : Les phases tectoniques observées dans le bassin de l’Ahnet (figure établie à partir des données de bibliographies) 22 CHAPITRE II ANALYSE DES CARTES ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes I. Méthodologie L’analyse de surface a été réalisée sur l’analyse des affleurements de la région d’Arak en exploitant les données cartographiques et géologiques extraites à partir des cartes géologiques, des images Landsat de résolution 30 m à différentes échelles (e=1/100 000, e=1/50 000 et e=1/5 000) et des images en Modèle Numérique de Terrain (MNT) de résolution de 65 m. L’analyse consiste à interpréter un ensemble de cartes géo-référenciées (LandSat, géologique, MNT) à différentes échelles (Figure 07) afin de mettre en évidence des éléments structuraux d’ordre régional et local. Les résultats sont représentés par la cartographie, la classification et l’analyse des linéaments. Le terme «fracture» est utilisé dans un sens plus large que la cassure avec ou sans rejet de la croûte terrestre dû à des perturbations tectoniques de différentes ampleurs et de type cinématique différent. Conformément à cette définition, trois grands niveaux de fracturation sont différenciés: micro-, méso- et méga-fracturation. La télédétection fournit des informations notamment sur les deux derniers niveaux, mais dans le cas des gisements de pétrole et de gaz, la méso-fracturation est l'analyse la plus efficace. L'apparition des linéaments sur des données de télédétection dépend de l’échelle, l’augmentation de résolution fait augmenter le nombre de linéaments détectés, leur longueur diminue, les traits individuels apparaissent en plusieurs segments et, parfois, leur orientation majeure est modifiée. Les linéaments visibles sur les images à petite échelle comme une seule unité apparaît sur les images à grande échelle comme des zones de linéaments, souvent avec une structure interne complexe, et sur une plus grande échelle encore, ces zones sont généralement perdues. Pour notre étude nous avons choisi les trois échelles suivantes : Méga-échelle : qui est utilisé pour les linéaments qui représentent les grandes cassures, les failles, les limites des bancs, l’échelle choisie est 1/100 000. Méso-échelle : qui est utilisée pour détecter les grands champs de linéaments, l’échelle choisie est 1/50 000. Micro-échelle : qui est utilisée pour les plus petits linéaments afin d’obtenir plus de détail, l’échelle choisie est 1/5 000. Nous avons utilisé le logiciel Global Mapper (SIG) ; un fichier de base contenant l’image Landsat, le MNT (Modèle Numérique de Terrain) ainsi que la carte géologique d’ARAK. Ce fichier a été utilisé pour la cartographie des linéaments aux trois échelles différentes et par formation (Figure 07), nous utilisons le long de ce mémoire les abréviations suivantes pour distinguer les trois formations étudiées. Cambro-ordovicien ; formation des Ajjers : CO.A.J. Ordovicien ; formation d’In Tahouit : O.T.H. Ordovicien ; formation de Thamadjert : O.T.J. 23 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes L’analyse des linéaments a été réalisée suivant : L’orientation des linéaments (Rosaces et histogramme). Longueurs et nombres des linéaments (histogrammes et graphique). L’effet d’élévation (Rosaces et histogramme) sur MNT. Les zones d’endommagement aux voisinages des failles (à un et trois km). Nous avons relevé au total 37379 linéaments correspondant aux cartes de différentes échelles qui sont reportées dans la figure 09. 24 Figure 07 : Les différentes étapes de l’étude. ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 25 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes II. Analyse de d la carte saatellitaire N Nous avons subdivisé s lee Cambro-oordovicien (Figure 08) en trois form mations: - La formatioon des Ajjerrs "COAJ" (Cambro-orrdovicien : Unité I, II, III-1 et III-2 2). - La formatioon d’In Tah houite "OTH H" (Ordoviccien : Unité III-3). - La formatioon de Tamaajert "OTJ" (Ordovicien n : Unité IV V) N Nous avons établi pou ur chaque fformation une u carte linéamentairre (Figure 09) aux trrois écchelles définnies. Figure 088 : La photo o satellite ett la carte géologique (S SONATRAC CH et BEIC CIO, 1971) de la région d’Arak. 26 Figure 09 : Les cartes linéamentaires des trois formations COAJ, OTH et OTJ suivant les trois échelles. ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 27 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.1. Analyse de l’orientation des linéaments Pour l’analyse des linéaments relevés sur la carte satellitaire nous avons établi des rosaces directionnelles et des histogrammes. II.1.1. La formation des Ajjers Nous avons interprété les cartes réalisées selon les trois échelles (figure 10) : - Méga-échelle : L’interprétation des 2927 linéaments de la formation des Ajjers à l’échelle 1/100 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - Méso-échelle: l’interprétation des 5704 linéaments à l’échelle 1/50 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - Micro-échelle : l’interprétation des 1070 linéaments à l’échelle 1/5 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous pouvons distinguer quatre familles de direction N050-060, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N150-160. II.1.2. La formation d’In Tahouite Nous avons interprété les cartes réalisées selon les trois échelles (Figure 11) : - Méga-échelle : L’interprétation des 729 linéaments de la formation d’In Tahouite à l’échelle 1/100 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons sept familles de direction N000-010, N020-030, N050-060, N080-090, N110-120, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N010-020. - Méso-échelle : L’interprétation des 2249 linéaments, à l’échelle 1/50 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - Micro-échelle : l’interprétation des 1526 linéaments, à l’échelle 1/5 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons sept familles de direction N000-010, N020-030, N060-070, N080-090, N130-140, N140-150 et N170180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 28 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes Figure 10 : Les rosacces directionnnelles et lees histogram mmes des azzimuts de laa formation COA AJ suivant les l trois éch helles. 29 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 11 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes des azimuts de la formation OTH suivant les trois échelles. 30 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.1.3. La formation de Tamajert Nous avons interprété les cartes réalisées selon les trois échelles (Figure 12) : - Méga-échelle : L’interprétation des 2289 linéaments de la formation de Tamajert à l’échelle 1/100 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons six familles de direction N000-010, N050-060, N090-100, N130-140, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N050-060. - Méso-échelle : L’interprétation des 8220 linéaments à l’échelle 1/50 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - Micro-échelle : L’interprétation des 3078 linéaments, à l’échelle 1/5 000, à partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts nous pouvons distinguer six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N120-130, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est N060-070. 31 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 12 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes des azimuts de la formation OTJ suivant les trois échelles. 32 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.1.4. Conclusion Nous avons retrouvé les mêmes familles de linéament dans les trois formations suivant les trois échelles, mais avec des fréquences différentes, le tableau suivant résume toutes les familles retrouvées. L’orientation des linéaments 1/100 000 1/50 000 Echelle 1/5 000 Formation Cambro-ordovicien des AJJERS Ordovicien d’In Tahouite Ordovicien de Tamajert N000-010 N060-070 N090-100 N150-160 N170-180 N000-010 N020-030 N050-060 N080-090 N110-120 N140-150 N170-180 N000-010 N050-060 N090-100 N130-140 N150-160 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N150-160 N170-180 N000-010 N050-060 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N050-060 N090-100 N150-160 N170-180 N000-010 N050-060 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N120-130 N150-160 N170-180 Tableau n° 01: Tableau récapitulatif de l’analyse de l’orientation des linéaments dans les trois formations suivant les trois échelles choisies. 33 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.2. Analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts Nous présenterons les résultats de l’analyse des rosaces et des histogrammes du nombre des linéaments en fonction des azimuts de direction par formation et par échelle. II.2.1. La formation des Ajjers - L’interprétation de la rosace et l’histogramme de la formation des Ajjers (Figure 13), à l’échelle 1/100 000, nous permet de distinguer cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060070. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/50 000 nous permet de distinguer cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N150-160, et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/5 000, nous permet de distinguer cinq familles de direction N000-010, N040-050, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N150-160. II.2.2. La formation d’In Tahouite - L’interprétation de la rosace et de l’histogramme de la formation d’In Tahouite (Figure 14), à l’échelle 1/100 000, nous permet de distinguer huit familles de direction N000010, N040-050, N050-060, N060-070, N080-090, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-020. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/50 000 nous permet de distinguer cinq familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/5 000 nous permet de distinguer six familles de direction N000-010, N020-030, N060-070, N080-090, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 34 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 13 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation COAJ. 35 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 14 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation OTH. 36 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.2.3. La formation de Tamajert - L’interprétation de la rosace et de l’histogramme de la formation de Tamajert (Figure 15), à l’échelle 1/100 000, nous permet de distinguer sept familles de direction N000-010, N050-060, N090-100, N110-120, N130-140, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N050-060. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/50 000 nous permet de distinguer cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - L’interprétation de la rosace et l’histogramme, à l’échelle 1/5 000 nous permet de distinguer six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N120-130, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 37 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 15 : Les rosaces directionnelles et les histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut à différentes échelles pour la formation OTJ. 38 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.2.4. Conclusion Nous avons retrouvé les mêmes familles de linéaments dans les trois formations, suivant les trois échelles, mais le nombre des différentes familles varie, le tableau suivant résume toutes les familles retrouvées. Nombre des linéaments en fonction des azimuts Echelle Formation Cambro-ordovicien des Ajjers Ordovicien d’In Tahouite Ordovicien de Tamajert 1/100 000 1/50 000 1/5 000 N000-010 N060-070 N090-100 N150-160 N170-180 N000-010 N040-050 N050-060 N060-070 N080-090 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N050-060 N090-100 N110-120 N130-140 N150-160 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N150-160 N170-180 N000-010 N050-060 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N040-050 N090-100 N150-160 N170-180 N000-010 N020-030 N060-070 N080-090 N130-140 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N120-130 N150-160 N170-180 Tableau n° 02: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts des trois formations suivant les trois échelles choisies. 39 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.3. Analyse des fréquences des longueurs des linéaments Pour analyser les fréquences des longueurs des linéaments nous avons établi des histogrammes. II.3.1. La formation des Ajjers - A l’échelle 1/100 000, l’histogramme établi de la formation des Ajjers (Figure 16), nous a montré que les linéaments de longueur de 600 m ont les plus grandes fréquences. - A l’échelle 1/50 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur de 600 m ont les plus grandes fréquences. - A l’échelle 1/5 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur 200 m ont les plus grandes fréquences. II.3.2. La formation d’In Tahouite - A l’échelle 1/100 000, l’histogramme de la formation d’In Tahouite (Figure 17) ; nous a montré que les linéaments de longueur de 600 m ont les plus grandes fréquences. - A l’échelle 1/50 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur de 400 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/5 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur de 100 m ont les plus grandes fréquences. 40 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 16 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation COAJ. 41 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 17 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation OTH. 42 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.3.3. La formation de Tamajert - A l’échelle 1/100 000, l’histogramme de la formation de Tamajert (Figure 18), nous a montré que les linéaments de longueur de 1000 m ont les plus grandes fréquences. - A l’échelle 1/50 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueurs de 800 m ont les plus grandes fréquences. - A l’échelle 1/5 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur de 200 m ont les plus grandes fréquences. II.3.4. Conclusion Nous avons remarqué que les longueurs des linéaments diminuent lorsqu’on agrandit l’échelle. Fréquence des longueurs des linéaments Echelle Formation Cambro-ordovicien des Ajjers Ordovicien d’In Tahouite Ordovicien de Tamajert 1/100 000 1/50 000 1/5 000 600 m 600 m 200 m 600 m 400 m 100 m 1000 m 800 m 200 m Tableau n° 03 : Tableau récapitulatif de l’analyse des fréquences des longueurs des linéaments des trois formations. 43 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 18 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans la formation OTJ. 44 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.4. Analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs Afin de déterminer la distribution du nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments (Figure 19), nous avons établi des graphes à différentes échelles et ce dans chaque formation. II.4.1. La formation des Ajjers - A l’échelle 1/100 000, le graphique établi de la formation des Ajjers montre que les linéaments de longueur de 600 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/50 000, le graphique montre que les linéaments de longueur de 600 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/5 000, le graphique montre que les linéaments de longueur de 180 m sont les plus fréquents. II.4.2. La formation d’In Tahouite - A l’échelle 1/100 000, dans la formation d’In Tahouite, le graphique nous a montré que les linéaments de longueur de 600 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/50 000, le graphique nous a montré que les linéaments de longueur de 400 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/5 000, le graphique nous a montré que les linéaments de longueur de 200 m sont les plus fréquents. II.4.3. La formation de Tamajert - A l’échelle 1/100 000, dans la formation de Tamajert, le graphique nous a montré que les linéaments de longueur de 900 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/50 000, le graphique nous a montré que les linéaments de longueur de 800 m sont les plus fréquents. - A l’échelle 1/5 000, l’histogramme nous a montré que les linéaments de longueur de 200 m sont les plus fréquents. 45 Figure 19 : Distribution des longueurs des linéaments en fonction de leur nombre à différentes échelles dans les trois formations. ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 46 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes II.4.4. Conclusion - - - - - - Dans la même formation et à différentes échelles nous avons retrouvé : A l’échelle 1/100 000 et 1/50 000, les deux graphes de la formation des Ajjers montre une forte similarité, les courbes ont une ouverture étroite où se concentre le plus grand nombre des linéaments entre 200 et 1000 m de longueur, le nombre de linéaments double à l’échelle 1/50 000 par rapport à l’échelle 1/100 000. A l’échelle 1/100 000 et 1/50 000, les deux graphes de la formation d’In Tahouite montrent une grande différence, la première courbe a une grande ouverture aplatie par rapport à la deuxième qui montre une ouverture étroite, au sommet des deux courbes se concentre le plus grand nombre des linéaments entre 200 et 1000 m de longueur, le nombre de linéaments triple à l’échelle 1/50 000 par rapport à l’échelle 1/100 000. A l’échelle 1/100 000 et 1/50 000, les deux graphes de la formation de Tamajert montrent une grande différence, la première courbe est largement ouverte par rapport à la deuxième qui montre une ouverture légèrement étroite. Au sommet des deux courbes se concentre le plus grand nombre des linéaments entre 200 et 2000 m de longueur, le nombre de linéaments triple à l’échelle 1/50 000 par rapport à l’échelle 1/100 000. Dans les trois formations et à la même échelle : A l’échelle 1/100 000 nous distinguons que la courbe de la formation des Ajjers est plus étroite et aigue que les courbes des formations d’In Tahouite et Tamajert, qui sont plus larges et aplaties, par conséquent le nombre des linéaments est plus grand dans la formation des Ajjers que les deux autres formations. A l’échelle 1/50 000 nous distinguons que les trois courbes ont la même allure, avec une légère différence dans leur ouverture, la formation d’In Tahouit et plus étroite que la formation des Ajjers et cette dernière est plus étroite que celle de la formation de Tamajert. Le nombre des linéaments et très grand dans la formation de Tamajeret que les deux autre formations. A l’échelle 1/5 000, dans cette partie de notre travail nous avons établi les cartes linéamentaires sur une petite superficie de chaque formation, vu la grandeur de la région et l’échelle. En revanche nous observons que le nombre des linéaments augmente dans les trois formations, avec une très grande cadence dans la formation de Tamajert par rapport à la formation des Ajjers et d’In Tahouite. Le tableau suivant résume toutes les longueurs relevées 47 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Echelle Formation Le nombre des linéaments en fonction des longueurs 1/100 000 1/50 000 1/5 000 Cambro-ordovicien des Aajjers 600 m 600 m 180 m Ordovicien d’In Tahouite Ordovicien Tamajert 600 m 400 m 200 m 900 m 800 m 200 m Tableau n° 04: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs des trois formations. 48 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes IIII. Analyse de d la région n à partir de la carte MN NT N Nous avons utilisé la carte du Moodèle Numéérique de Terrain T (MN NT), afin de d relever toous lees linéamennts (Figure 20). A la différencee de la pho oto satellitee, le MNT T nous perm met dee soustraire les linéam ments liés à l’érosion ett de ne conserver que les linéam ments d’origgine teectonique. Figure 20: 2 La carte linéamentaaire réalisée sur le modèèle numériqque de terraiin (MNT) de la rég gion Arak 49 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes III.1. Analyse des linéaments correspondant à un rejet tectonique A partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts (Figure 21), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. A partir de l’histogramme du nombre des linéaments en fonction des classes des azimuts nous distinguons trois familles de direction N000-010, N100-110 et N150-160 dont la plus marquée est la famille N000-010. L’histogramme des longueurs des linéaments en fonction des fréquences des longueurs montre que les linéaments de longueur de 10 km sont les plus fréquents. L’interprétation du graphe du nombre des linéaments en fonction de leur longueur, révèle que les linéaments de longueur de 10 km sont les plus fréquents. III.2. Analyse des linéaments correspondant à une érosion A partir de la rosace directionnelle et l’histogramme des azimuts (Figure 22), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. A partir de l’histogramme du nombre des linéaments en fonction des classes des azimuts nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N090-100, N120-130 et N150-160 dont la plus marquée est la faille N120-130. L’histogramme des longueurs des linéaments en fonction des fréquences des longueurs, révèle que les linéaments de longueur de 10 km présentent la haute fréquence. L’interprétation du graphe du nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments révèle que les linéaments de longueur de 10 km sont les plus fréquents. 50 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 21 : La rosace directionnelle et les histogrammes des linéaments détectés à partir de la carte du Modèle Numérique du Terrain (MNT). 51 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 22 : La rosace directionnelle et les histogrammes des linéaments détectés à partir de la carte du Modèle Numérique du Terrain (MNT). 52 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes III.3. Conclusion L’allure des histogrammes et des courbes des linéaments dus à l’érosion et ceux dus à la tectonique sont similaires. Cependant le nombre de linéaments dû à la tectonique est plus élevé que celui des linéaments dus à l’érosion. La similitude des courbes et des histogrammes pourrait être liée à l’érosion des zones de failles qui sont les zones les plus exposées à l’érosion météoritique. Le tableau suivant résume les familles de linéaments retrouvées à partir du modèle numérique de terrain. Analyse La rosace directionnelle et l’histogramme des azimutes Nombre des linéaments en fonction des classes des azimuts N000-010 N060-070 N090-100 N150-160 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N000-010 N100-110 N150-160 N000-010 N090-100 N120-130 N150-160 - Longueurs des linéaments en fonction des fréquences des longueurs Nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments 10 km 10 km 10 km 10 km Formation linéaments sur la carte MNT ʺrejetʺ linéaments sur la carte MNT ʺérosionʺ N150-160 N170-180 Tableau n°5: Tableau récapitulatif de l’analyse des linéaments sur le modèle numérique de terrain (MNT). 53 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes IV V. Analyse des d linéameents au voisiinage des faailles N Nous avons établi des cartes linééamentaires au voisinaage des troiis failles majeures m dee la réégion d’étudde soit à 1 et 3 km (Fiigure 23), afin a de défin nir le compoortement rh héologique des d foormations duurant les diifférentes phhases de déformation affectant a la rrégion. on d’étude à un Fiigure 23 : Surfaces anaalysées au vvoisinage dees trois faillees majeuress de la régio et tro ois km. 54 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.1. Analyse de l’orientation des linéaments par faille L’interprétation linéamentaire au voisinage des trois failles F1, F2 et F3 a été établie par faille et dans chaque formation. IV.1.1. La faille F1 - La formation des Ajjers à un km de la faille F1: L’interprétation des 290 linéaments de la formation des Ajjers, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 24), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation de Tamajert à un km de la faille F1: L’interprétation des 181 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 24), nous distinguons six familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N120-130, N150160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F1: L’interprétation des 53 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 24), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N040-050, N080-090 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-010, avec l’absence de la famille N110-120. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F1: L’interprétation des 1423 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 25), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N130-140, N150160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F1: L’interprétation des 443 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 25), nous distinguons six familles de direction N000-010, N020-030, N060-070, N080-090, N150-160 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F1: L’interprétation des 170 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 25), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 55 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 24: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille F1. 56 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes Figure 25: Rosaces directionnellles et histog grammes de la distributtion des linééaments parr classee d’azimuts dans chaquue formation n au voisinaage de trois kkm de la faaille F1. 57 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.1.2. La Faille F2 - La formation des Ajjers à un km de la faille F2: L’interprétation des 495 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts (Figure 26), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N110-120, N140150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation de Tamajert à un km de la faille F2: L’interprétation des 492 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 26), distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F2: L’interprétation des 29 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 26), distinguons six familles de direction N000-010, N050-060, N090-100, N110-120, N140150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N050-060. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F2: L’interprétation des 1152 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 27), distinguons six familles de direction N000-010, N030-040, N060-070, N090-100, N140150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F2: L’interprétation des 909 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 27), distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F2: L’interprétation des 99 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 27), distinguons quatre familles de direction N000-010, N060-070, N100- 110 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 58 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 26: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille 2. 59 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 27: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage de trois km de la faille 2. 60 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.1.3. La Faille F3 - La formation des Ajjers à un km de la faille F3: L’interprétation des 301 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 28), distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N120-130, N140150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation de Tamajert à un km de la faille F3: L’interprétation des 484 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 28), distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F3: L’interprétation des 65 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 28), distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N090-100 et N150-160 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F3: L’interprétation des 822 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 29), distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F3: L’interprétation des 1185 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 29), distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N110120, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F3: L’interprétation des 206 linéaments, à partir de la rosace directionnelle et de l’histogramme des azimuts nous (Figure 29), distinguons sept familles de direction N000-010, N050-060, N070-080, N090100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-010. 61 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 28: Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage d’un km de la faille 3. 62 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 29 : Rosaces directionnelles et histogrammes de la distribution des linéaments par classe d’azimuts dans chaque formation au voisinage de trois km de la faille 3. 63 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.1.4. Conclusion Nous avons retrouvé les mêmes familles linéamentaires à un et trois km des failles mais les fréquences des différentes familles varient. Le tableau suivant résume toutes les familles de direction retrouvées. 64 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes L’orientation des linéaments Faille 1 Failles Formation Cambroordovicien des Ajjers Ordovicien de Tamajert Ordovicien d’In Tahouite Faille 2 Faille 3 1 km 3 km 1 km 3 km 1 km 3 km N000-010 N050-060 N080-090 N150-160 N170-180 N000-010 N050-060 N080-090 N120-130 N150-160 N170-180 N000-010 N040-050 - N000-010 N060-070 N080-090 N130-140 N150-160 N170-180 N000-010 N020-030 N060-070 N080-090 N150-160 N170-180 N000-010 N060-070 N000-010 N060-070 N090-100 N110-120 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N130-140 N170-180 N000-010 N050-060 - N000-010 N060-070 N080-090 N120-130 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N080-090 N170-180 N090-100 N140-150 N170-180 N090-100 N110-120 N140-150 N170-180 N000-010 N030-040 N060-070 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N100- 110 N170-180 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N150-160 - N110-120 N130-140 N170-180 N000-010 N050-060 N070-080 N090-100 N140-150 N170-180 Tableau n° 06 : Tableau récapitulatif de l’analyse de l’orientation des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations. 65 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.2. Analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts Nous présenterons les résultats d’analyse des histogrammes du nombre des linéaments en fonction des azimuts de direction au voisinage des failles par formation. IV.2.1. La Faille F1 - La formation des Ajjers à un km de la faille F1: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 30 et 31), nous distinguons six familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N120-130, N150-160 et N170180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F1 : L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 30 et 31), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N040-050, N080-090 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-010 - La formation de Tamajert à un km de la faille F1: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 30 et 31), nous distinguons six familles de direction N000-010, N050-060, N080-090, N120-130, N150-160 et N170180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F1: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 30 et 31), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F1 : L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 30 et 31), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N060-070, N090-100 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F1: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Fgures 30 et 31), nous distinguons six familles de direction N000-010, N020-030, N060-070, N080-090, N150-160 et N170180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 66 Figure 30 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F1 pour chaque formation ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 67 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 31 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F1 pour chaque formation. 68 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.2 .2. La Faille F2 - La formation des Ajjers à un km de la faille F2: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 32 et 33), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N110-120, N140-150 et N170180 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F2 : L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 32 et 33), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N050-060, N090-100, N110-120, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N050-060. - La formation de Tamajert à un km de la faille F2: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figure 32 et 33), nous distinguons six familles de direction N000-010, N020-030, N080-090, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F2: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figure 32 et 33), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F2 : L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figure 32 et 33), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N060-070, N100-110 et N160-170 dont la plus marquée est la famille N060-070. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F2: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figure 32 et 33), nous distinguons six familles de direction N010-020, N050-060, N060-070, N070-080, N080-090 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 69 70 formation Figure 32 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F2 pour chaque ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 33 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F2 pour chaque formation. 71 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.2.3. La Faille F3 - La formation des Ajjers à un km de la faille F3: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Fgures 34 et 35), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F3 : L’interprétation des linéaments, à partir la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figure 34 et 35), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N050-060, N070-080, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-010. - La formation de Tamajert à un km de la faille 3: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 34 et 35), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N090-100, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N170-180. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F3: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 34 et 35), nous distinguons cinq familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N140-150 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N080-090. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F3 : L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 34 et 35), nous distinguons quatre familles de direction N000-010, N060-070, N100-110, N140-150 et N150-160 dont la plus marquée est la famille N060-070. La formation de Tamajert à trois km de la faille 3: L’interprétation des linéaments, à partir de la rosace et de l’histogramme des azimuts (Figures 34 et 35), nous distinguons six familles de direction N000-010, N060-070, N080-090, N110-120, N130-140 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N060-070. 72 Figure 34 : Histogrammes de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F3 pour chaque formation. ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 73 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes Figure 35 : Rosaces directionnelles de la distribution du nombre de linéaments par classe d’azimut au voisinage de la faille F3 pour chaque formation. 74 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.2.4. Conclusion Nous avons retrouvé les mêmes familles linéamentaires à un et trois km des trois failles F1, F2 et F3, dans les trois formations COAJ, OTH et OTJ ; mais le nombre des différentes familles varient et nous avons noté qu’il est plus élevé loin des trois failles. Le tableau suivant résume toutes les familles de direction retrouvées. 75 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes L’orientation des linéaments Faille 1 Failles Formation Cambroordovicien des Ajjers Ordovicien d’In Tahouite Ordovicien de Tamajert Faille 2 Faille 3 1 km 3 km 1 km 3 km 1 km 3 km N000-010 N050-060 N000-010 N060-070 N080-090 N130-140 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N170-180 N000-010 N020-030 N060-070 N080-090 N150-160 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N110-120 N140-150 N170-180 N000-010 N050-060 N090-100 N110-120 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 - N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N050-060 N070-080 N000-010 N060-070 N080-090 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 - N080-090 N120-130 N150-160 N170-180 N000-010 N040-050 N080-090 N170-180 N000-010 N050-060 N080-090 N120-130 N150-160 N170-180 N100-110 N170-180 N000-010 N050-060 N060-070 N070-080 N080-090 N170-180 N090-100 N140-150 N170-180 N000-010 N060-070 N090-100 N140-150 N170-180 N100-110 N140-150 N150-160 N000-010 N060-070 N080-090 N110-120 N130-140 N170-180 Tableau n° 07: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des azimuts des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations. 76 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.3. Analyse des fréquences des longueurs des linéaments au voisinage des failles Nous avons également interprété au voisinage des trois failles majeurs soit à un et trois km et pour chaque formation. IV.3.1. La faille F1 - La formation des Ajjers à un km de la faille F1: L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 600 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 36). - La formation de Tamajert à un km de la faille F1 : L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 800 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 36). - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F1 : L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 400 et 1200 m présentent les plus grandes fréquences (figure 36). - La formation des Ajjers à trois km de la faille F1 : L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 600 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 36). - La formation de Tamajert à trois km de la faille F1 : L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 800 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 36). - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F1 : L’histogramme nous montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 36). IV.3.2. La faille F2 - La formation des Ajjers à un km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). - La formation de Tamajert à un km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1200 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1200 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). - La formation des Ajjers à trois km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). - La formation de Tamajert à trois km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F2 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 37). 77 de la faille F1 dans les trois formations. Figure 36 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois km ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 78 79 km de la faille F2 dans les trois formations. Figure 37 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.3.3. La faille F3 - La formation des Ajjers à un km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 800 m, présentent les plus grandes fréquences (Figure 38). - La formation de Tamajert à un km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 800 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 38). - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 600, 1200 et 1800 m présentent les plus grandes fréquences (figure 38). - La formation des Ajjers à trois km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 800 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 38). - La formation de Tamajert à trois km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 1000 m présentent les plus grandes fréquences (Figure 38). - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F3 : L’histogramme montre que les linéaments de longueur de 600 m ont les plus grandes fréquences (Figure 38). 80 81 de la faille F3 dans les trois formations. Figure 38 : Histogrammes de la distribution des longueurs des linéaments en fonction de leurs fréquences au voisinage d’un et trois km ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.3.4. Conclusion Au voisinage des trois failles, les trois formations comportent des linéaments de même longueur mais avec des fréquences différentes. Les linéaments les plus longs sont observés à trois km des failles. Longueurs des linéaments Failles Faille 1 Faille 2 Faille 3 1 km 3 km 1 km 3 km 1 km 3 km 600 m 600 m 1000 m 1000 m 800 m 800 m Ordovicien de Tamajert 800 m 800 m 1200 m 1000 m 800 m 1000 m Ordovicien d’In Tahouite 400 et 1200 m 1000 m 1200 m 1000 m 600, 1200 et 1800 m 600 m Formation Cambroordovicien des Ajjers Tableau n° 08: Tableau récapitulatif de l’analyse des fréquences des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations. IV.4. Analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs Afin de déterminer la distribution du nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments nous avons établi des graphes à 1 et 3 km au voisinage des trois failles et ce dans chaque formation. VI.4.1. La faille F1 - La formation des Ajjers à un km de la faille F1: Le graphe montre une courbe large et aplatie (Figure 39), les linéaments de longueur de 750 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à un km de la faille F1: Le graphe montre une courbe aplatie et large, (Figure 39), les linéaments de longueur de 750 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F1: Le graphe montre une courbe très aplatie (Figure 39), les linéaments de longueur de 1200 m sont les plus nombreux. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F1: Le graphe montre une courbe étroite et aigue (Figure 39), les linéaments de longueur de 650 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F1: Le graphe montre une courbe large et aplatie (Figure 39), les linéaments de longueur de 900 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F1: Le graphe montre une courbe aplatie et ouverte (Figure 39), les linéaments de longueur de 800 m sont les plus nombreux. 82 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.4.2. La faille F2 - La formation des Ajjers à un km de la faille F2: Le graphe montre une courbe large et légèrement aplatie (Figure 40), les linéaments de longueur de 900 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à un km de la faille F2: Le graphe montre une courbe aplatie (Figure 40), les linéaments de longueur de 1200 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F2: Le graphe montre une courbe très aplatie (Figure 40), les linéaments de longueur de 1200 m sont les plus nombreux. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F2: Le graphe montre une courbe légèrement étroite (Figure 40), les linéaments de longueur de 1000 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F2: Le graphe montre une courbe légèrement étroite (Figure 40), les linéaments de longueur de 1000 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F2: Le graphe montre une courbe très aplatie (Figure 40), les linéaments de longueur de 1000 m sont les plus nombreux. IV.4.3. La faille F3 - La formation des Ajjers à un km de la faille F3: Le graphe montre une courbe aplatie et large (Figure 41), les linéaments de longueur de 800 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à un km de la faille F3 : Le graphe montre une courbe aplatie et large (Figure 41), les linéaments de longueur de 800 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à un km de la faille F3: Le graphe montre une courbe très aplatie (Figure 41), les linéaments de longueur de 600 m sont les plus nombreux. - La formation des Ajjers à trois km de la faille F3: Le graphe montre une courbe aigue et étroit (Figure 41), les linéaments de longueur de 800 m sont les plus nombreux. - La formation de Tamajert à trois km de la faille F3: Le graphe montre une courbe étroite et aigue (Figure 41), les linéaments de longueur de 1000 m sont les plus nombreux. - La formation d’In Tahouite à trois km de la faille F3: Le graphe montre que les linéaments de longueurs de 200 m sont les plus nombreux (Figure 41). 83 Figure 39 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F1 dans les trois formations ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 84 Figure 40 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F2 dans les trois formations ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes . 85 Figure 41 : Distribution des linéaments en fonction de leur longueur au voisinage de la faille F3 dans les trois formations ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /An nalyse des carrtes 86 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Analyse des cartes IV.4.4. Conclusion Nous avons remarqué que les trois failles ne développent pas des linéaments de même longueur dans les trois formations. Le tableau suivant résume toutes les longueurs retrouvées. Analyse Formation Cambroordovicien des Ajjers Ordovicien de Tamajert Ordovicien d’In Tahouite Faille 1 1 km 3 km Longueurs des linéaments Faille 2 Faille 3 1 km 3 km 1 km 3 km 750 m 650 m 900 m 1000 m 800 m 800 m 750 m 900 m 1200 m 1000 m 800 m 1000 m 1200 m 800 m 1200 m 1000 m 600 m 200 m Tableau n° 09: Tableau récapitulatif de l’analyse du nombre des linéaments en fonction des longueurs des linéaments au voisinage des trois failles pour les trois formations. 87 CHAPITRE III ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS I. Introductioon Dans cette partie p il s’ag git de définnir la géom métrie des structures enn profondeu ur en se baasant esssentiellemeent sur l’intterprétation des profils sismiques avec intégrration des données d de puits p (T Tops des forrmations). II. Interprétattion des pro ofils sismiquues Pllusieurs secctions sismiiques ont étté analysées et interprrétées suivaant la directtion princippale W WSW-ENE. Le choix dees sections a été fixé su ur vingt quaatre lignes dde façon à couvrir c toutee la réégion d’étudde que nouss avons subbdivisée en six zones, chaque c zonee englobantt une structure diifférente (Fiigure 42). Figure 42 : Plan de poosition des zones z et dess sections si smiques III.1. La zonne 01 Dans la zone 01 nous av vons regrouppé les profils 40,41, 42 2, 43, 44, 455 et 19 qui représenten r nt la strructure de Gour G Boukh heris, nous les présenteerons du no ord vers le ssud. Les pro ofils 40, 41,42 88 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES et 43 sont orientés WSW-ENE, les profils 44 et 45 orientés W-E et le profil 19 SW-NE. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge Infracambrien, Cambro-ordovicien, Silurien et Dévonien, le Crétacé apparait au niveau du profil 19. II.1.1. Le profil n° 40 Dans cette section de direction WSW-ENE, le pli est faillé en plusieurs parties (Figure 43), il y a deux failles normales dans chaque flan du pli. Leur pendage est fort et traversent toute la série sédimentaire de l’Infracambrien jusqu’à la surface. Ces failles soulèvent le socle et le rapprochent de la surface II.1.2. Le profil n° 41 La déformation représentée sur cette section sismique de direction WSW-ENE (Figure 43) est un pli anticlinal faillé sur ses deux flancs par deux grandes failles inverses à fort pendage qui affectent toute la série sédimentaire et affleurent en surface. Elles s’intersectent probablement au niveau du socle précambrien car elles ont des regards opposés et traduisent un décrochement transpressif. II.1.3. Le profil n° 42 Dans ce profil nous observons les mêmes failles au nombre de quatre qui affectent la structure sur les flancs qui indiquent la présence d’une phase distensive (Figure 44). II.1.4. Le profil n° 43 Dans cette section de direction WSW-ENE, le pli est faillé en plusieurs parties (Figure 44), il y a deux failles normales dans chaque flan du pli. Leur pendage est fort et traversent toute la série sédimentaire de l’Infracambrien jusqu’au dévonien supérieur. II.1.5. Le profil n° 44 Dans cette section deux failles normales et une faille inverse recoupent toute la série sédimentaire allant de l’Infracambrien au Dévonien et affleurent à la surface. Entre ces grandes failles on retrouve trois failles normales d’ordre inferieur dont deux s’amortissent au niveau du Silurien et la troisième s’amortit dans le Dévonien (Figure 45), cet ensemble de failles forme une zone de failles transpressives. II.1.6. Le profil n° 45 Dans cette section se développent trois failles inverses, la première recoupe toute la série sédimentaire et change d’inclinaison en profondeur. Les deux autres failles s’intersectent au niveau de l’Ordovicien et sont à regards opposés (Figure 45). 89 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.1.7. Le profil n° 19 Dans cette section orientée SW-NE nous avons trois failles normales, suivie par deux failles inverses, intersectées au niveau de l’ordovicien, et a regards opposés (les même failles du profil n°45), l’ensemble des failles donne un basculement de blocs dans une zone de failles transpressives (Figures 46). Ainsi d’après les six sections sismiques étudiées la structure a subi dans un deuxième temps une distension. 90 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 43 : Interprétation des proffils 40 et 411. 91 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 44 : Interprétation des proffils 42 et 433. 92 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 45 : Interprétattion des profils 44 et 455 . 93 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 446 : Interprrétation du profil p 19. 94 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.2. La zone 02 Dans la zone 02 nous avons regroupé les profils 38 et 39 WSW-ENE, qui représentent la structure d’El Khenig qui est traversé par le puits N° 03. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge infracambrien, Cambr-ordovicien, Silurien et Dévonien. II.2.1. Le profil n° 38 Cette section sismique montre dans la partie ENE des failles normales à faible rejet et à fort pendage affectant le Cambro-Ordovicien (Figure 47). On observe aussi dans la partie SW de cette section un faisceau de failles normales organisées en structure en fleur. Mais les réflecteurs sont convexes vers le haut définissant et c’est contradictoire avec une structure en fleur négative. Nous interprétons cette structure comme une structure en fleur positive qui a été réactivée lors d’une phase distensive. Les réflecteurs présentent des épaisseurs inchangées. II.2.2. Le profil n° 39 Cette section sismique dans la partie ENE montre la même structure en fleur positive observée dans le profil 38 réactivée en jeu normal. Dans la partie WSW il y a des failles normales à faible rejet et à fort pendage affectant le Cambro-ordovicien qui s’amortissent dans le Silurien (Figure 47). Ainsi les deux sections sismiques indiquent la présence au moins de deux phases de déformation compressive successives puis distensive. II.3. La zone 03 Dans la zone 3 nous avons regroupé les profils 4, 7, 9, 33, 34, 35 et 36 qui représentent la structure de Djebel Zini qui est traversée par le puits 1. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge infracambrien, cambro-ordovicien, silurien, dévonien et crétacé. II.3.1. Le profil n° 36 Dans cette section sismique, l’allure de ces réflecteurs est presque horizontale au ENE, mais au WSW les séries sont affectées par une grande faille normale à rejet faible mais à fort pendage (Figure 48). Celle-ci est accompagnée par trois failles normales d’accommodation. II.3.2. Le profil N° 35 On retrouve au WSW de cette section sismique (Figures 48), la grande faille normale observée dans le profil 36 et les deux petites failles normales, et vers l’ENE nous avons une autre grande faille normale à fort pendage et à faible rejet qui s’incurve en profondeur. Les deux grandes failles normales forment un host et de part et d’autre d’elles apparaissent deux failles normales d’ordre inferieur. 95 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 47 : Interprétation des proffils 38 et 399. 96 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 48 : Interprétation des proffils 35 et 366. 97 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.3.3. Le profil n° 09 Vers le WSW de cette section sismique, le puits n°1 traverse la série au centre du host formé par les deux failles normales retrouvées dans les sections précédentes suivies d’une faille inverse (Figure 49), et en allant vers le ENE de la section une petite faille normale intersecte la grande faille au niveau de l’Ordovicien. Plus vers le NE une faille inverse se développe pour accommoder le mouvement principal de la grande faille normale. II.3.4. Le profil n° 34 Dans cette section sismique la série sédimentaire est plus épaisse vers le WSW (Figures 50). Il y a une grande faille normale accompagnée de plusieurs failles normales. II.3.5. Le profil n° 07 Cette section est marquée par deux failles, une faille inverse à faible rejet et fort pendage au WSW (Figure 51), et une faille normale aussi à faible rejet et à fort pendage à l’ENE. Les deux failles s’amortissent au niveau du Dévonien. II.3.6. Le profil n° 33 Cette section nous montre une succession de plusieurs failles de différents ordres (Figure 52). En allant du WSW vers l’ENE on observe une faille inverse à faible rejet suivi d’une petite faille normal, puis d’un jeu de deux failles inverses formant un graben. Vers le NE la série est affectée par une faille normale. II.3.7. Le profil n° 04 Cette section nous montre un anticlinal de grande amplitude qui s’amortie vers le SW, affecté par trois failles inverses. Une disparait au niveau du Dévonien inférieur et les deux autres forment un host en s’intersectant au niveau de l’Ordovicien. Ce horst a été traversé par le puits n°1 et l’allure des réflecteurs est presque horizontale et leurs épaisseurs sont conservées (Figure 53). Dans cette section n’apparait que la phase de compression. Ainsi après les différentes sections sismiques la région a subi deux phases de déformation compressive et distensive avec un basculement de blocs. II.4. La zone 04 Dans la zone 04 nous avons regroupés les profils 13 et 14 qui représentent la structure d’In Bazzen qui est traversée par le puits N°2. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge infracambrien, cambro-ordovicien, silurien, dévonien et crétacé. 98 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.4.1. Le profil n° 13 et 14 Ces deux sections nous montrent des réflecteurs horizontaux affectés par une faille majeure inverse de forme courbe et à fort pendage dans la partie supérieure (Figure 54 et 55). Les épaisseurs des couches sont conservées Ainsi ces deux sections sismiques montrent que cette zone a subi une phase de déformation compressive accompagnée de failles normales d’accommodation. 99 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 49 : Interprrétation du profil p 09. 1 100 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 50 : Interprrétation du profil p 34. 1 101 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 51 : Interprrétation du profil p 07 1 102 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 522 : Interpréttation du profil n° 33 1 103 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 53 : Interprrétation du profil p 04. 1 104 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 54: Interpréétation du profil 13. 1 105 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 55: Interpréétation du profil 14. 1 106 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.5. La zone 05 Dans la zone 5 nous avons regroupés les profils 05, 21 et 15 qui représentent la structure de Djebel Beiba. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge infracambrien, Cambroordovicien, Silurien, Dévonien et Crétacé. II.5.1. Le profil n° 15 Cette section nous montre une faille normale à fort pendage au WSW et les couches sont bien parallèles vers ENE et leur épaisseurs sont constantes (Figure 56). II.5.2. Les profils n° 21 et n° 05 Dans cette section les couches sédimentaires sont subhorizontales et sont affectées par deux failles inverses à faible rejet (Figure 57 et 58). Leur pendage est fort dans les niveaux supérieurs et faible dans les niveaux profonds. Les trois sections sismiques de cette zone montrent l’existence de deux phases de déformation, compressive et distensive mais elles n’apparaissent pas en même temps dans les trois profils. II.6 La zone 06 Dans la zone 6 nous avons regroupé les profils 18, 20 et 24 qui représentent la structure de Garet Anasmit. Les réflecteurs corrélés sur ces sections sont d’âge infracambrien, cambroordovicien, silurien, dévonien et crétacé. II.6.1. Le profil n° 18 Cette section nous montre un basculement de blocs dû aux sept failles normales (Figure 59) qui ont probablement joué en inverse dans une première phase de compression. La preuve de cette phase est le plissement avec déversement vers l’est (relation flancs longs et flancs courts). II.6.2. Le profil n° 24 A l’ENE de cette section les séries montrent un fort pendage, au WSW les séries sont au contraire horizontales. Les deux compartiments sont séparés par une zone de déformation en régime distensif marquée par quatre failles normales (Figures 59) mais qui gardent la marque de la phase compressive. 107 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES II.6.3. Le profil n° 20 Cette section nous montre le même régime distensif par la présence de cinq failles normales (Figure 60) qui suit une première phase de compression marquée par le plissement de la série et le développement d’une zone extrusive limitée par deux failles inverses à regard opposé. 108 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 56 : Interprrétation du profil p 15. 1 109 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 57 : Interprrétation du profil p 05. 1 110 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 58 : Interprrétation du profil p 21. 1 111 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 59: Interprétatiion des proffils 18 et 244. 1 112 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /A ANALYSE DES PRO OFILS SISMIQUESS Figure 60 : Interprrétation du profil p 20. 1 113 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /ANALYSE DES PROFILS SISMIQUES III. Conclusion Les profils sismiques étudiés, montrent clairement deux phases de déformation, compressive puis distensive. La phase compressive a donné naissance à des failles inverses et des plis, suivi par un relâchement des contraintes qui a engendré la formation de structures en fleur négatives. 114 CHAPITRE IV L’IMAGERIE DE PUITS ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits I. Interprétation de l’imagerie des puits L’imagerie acoustique et électrique a fait un pas considérable dans le domaine de la reconnaissance des formations en sub-surface tout en apportant des réponses aux questions qui bien souvent ont fait l’objet des polémiques dans l’interprétation des milieux de dépôts. Cet apport se résume en une meilleure connaissance de la tectonique du gisement, des couches (pendage et azimut) ainsi qu’une meilleure approche dans le domaine de la fracturation (figure 61). La maîtrise de l’imagerie de fond est une garantie pour une fiabilité des interprétations des phénomènes géologiques tout au long de leur formation en corrélation avec les données des carottes (imagerie de surface).Comparées aux diagraphies classiques, l’imagerie se base sur la multiplication des mesures dans le même endroit et en un temps réduit ; ceci permet d’offrir une information détaillée de toute la paroi (couverte parfois jusqu’à 100%). Son avantage principal est la possibilité d’orienter l’image obtenue par rapport au nord magnétique dans un puits vertical, et au top du trou dans un puits horizontal (WEC, 2007). L’imagerie est indispensable pour : • • • • • • • • • • La représentation complète du trou par image 360°. La détermination des pendages (sédimentologie). Obtenir le diamètre du trou avec une haute résolution acoustique. Orienter les carottes. Obtenir l’orientation et la corrélation des carottes. Déterminer la stabilité du puits. Obtenir les directions des contraintes horizontales (SH, Sh). Déterminer le rayon du puits et le volume du ciment. Définir les structures tectoniques naturelles : les failles, les fractures ouvertes, les fractures partiellement ouvertes, les fractures cimentées et les fracture fermées. Définir les structures tectoniques artificielles ou provoquées: les «break-out» et les fractures induites. 115 Figure 61 : Les différentes fractures observées dans un réservoir à travers l’imagerie. ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /Ima agerie des puiits 1 116 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /Ima agerie des puiits II. Analyse de d la fracturaation é réalisée sur les troiss puits 2, 3 et e 4 (Figure 62). L’analyse a été gure 62 : Poosition des puits p sur la photo satelllite. Fig III.1 Le puitss 02 II.1.1. Les L fractures naturelless N Nous avons identifié i tro ois types de fractures (F Figures 63 et e 64) qui soont les fracttures ouverttes, lees fractures partiellemen p nt ouvertes et les fractu ures colmatées. Les fractu ures ouvertees : La rosaace direction nnelle de cees fractures montre quaatre faamilles de direction N N100-110, N120-130,, N130-1400 N140-150 0 et N170-1180 d dont la plus marquée m esst la famille N130-140. Les fractu ures partielllement ouvertes : La rosace direcctionnelle dee ces fractuures m montre troiss familles dde direction n N120-13 30, N130-1 40 et N140 0-150, la plus p reeprésentée est e la famillle N130-14 40. Les fractu ures colmattées : La rosace directiionnelle de ces fractures montre une u seeule famillee de directioon N100-110. 1 117 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits II.1.2. Les fractures induites La rosace directionnelle de ces fractures montre deux familles de direction N110-120 et N140-150 et la plus représentée est la famille N150-160, qui correspond à la direction de la contrainte horizontale majeure. II.1.3. Les break-outs La rosace directionnelle de ces fractures montre trois familles de direction N020-030, N030040 et N050-060 dont la plus marquée est la famille N050-060, qui correspond à la direction de la contrainte horizontale mineure. Figure 63 : Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambro-ordovicien du puits 2 (document Sonatrach). 118 ETTUDE STRUCTURAALE DU CAMBRO O‐ORDOVICIEN DU U BASSIN DE L’AHNET. /Ima agerie des puiits Figurre 64 : Enreegistrement des fracturees dans le pu uits 2 (docuument Sonatrach). 1 119 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits II.2. Le puits 03 II.2.1. Les fractures naturelles Nous avons deux types de fractures (Figure 65) qui sont les fractures ouvertes et les fractures partiellement ouvertes. Les fractures ouvertes: La rosace directionnelle de ces fractures montre cinq familles de direction N130-140, N140-150, N150-160, N160-170 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N130-140. Les fractures partiellement ouvertes : La rosace directionnelle de ces fractures montre huit familles de direction N000-010, N150-160, N160-170 et N170-180 dont la plus marquée est la famille N000-010. II.2.2. Les fractures induites La rosace directionnelle de ces fractures montre deux familles de direction N150-160 et N160-170, dont la plus marquée est la famille N150-160, qui correspond à la direction de la contrainte horizontale majeure. II.2.3. Les break-outs La rosace directionnelle de ces fractures montre cinq familles de direction N040-050, N050060, N060-070, N070-080 et N080-090 dont la plus marquée est la famille N070-080 qui correspond à la direction de la contrainte horizontale mineure. 120 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits Figure 65 : Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambro-ordovicien du puits 3 (document Sonatrach). II.3 Le puits 04 II.3.1. Les fractures naturelles Nous avons identifié un seul type de fracture (Figure 66), ce sont les fractures ouvertes. La rosace directionnelle de ces fractures montre cinq familles de direction N010-020, N030-040, N140-150, N150-160 et N160-170 dont la plus marquée est la famille N160-170. II.3.2. Les fractures induites La rosace directionnelle de ces fractures montre deux familles de direction N130-140 et N150-160. Cette dernière correspond à la direction de la contrainte horizontale majeure. II.3.3. Les break-outs La rosace directionnelle de ces fractures montre deux familles de direction N040-050 et N060-070 et cette dernière correspond à la direction de la contrainte horizontale mineure. 121 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits Figure 66: Les rosaces directionnelles globales pour chaque type de fracture du réservoir cambro-ordovicien du puits 04 (document Sonatrach). 122 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits III. Conclusion L’analyse de l’imagerie des trois puits a montré la présence de plusieurs familles de fractures. Ces fractures sont récapitulées dans le tableau ci-dessous. Les Fractures Les fractures ouvertes Les fractures naturelles Les fractures partiellement ouvertes Les fractures colmatées Les fractures induites Les break-outs Puits 2 N100-110 N120-130 N130-140 N140-150 N170-180 N120-130 N130-140 N140-150 N100-110 N110-120 N140-150 N020-030 N030-040 - Puits 3 ‐ ‐ ‐ N130-140 N140-150 N150-160 N160-170 N170-180 N000-010 N150-160 N160-170 N170-180 ‐ ‐ N150-160 N160-170 ‐ N040-050 N050-060 N060-070 N070-080 N080-090 Puits 4 N010-020 N030-040 N140-150 N150-160 N160-170 N130-140 N150-160 N040-050 N060-070 - Tableau n° 10 : Tableau récapitulatif des directions des fractures observées sur l'imagerie de parois. La direction des contraintes horizontales subit des réorientations de dix degrés environ en relation avec la direction des failles et le taux de fracturation donc en fonction de la position du puits dans le champ de déformation. Les directions des fractures induites ont une orientation moyenne N130-N140. 123 ETUDE STRUCTURALE DU CAMBRO‐ORDOVICIEN DU BASSIN DE L’AHNET. /Imagerie des puits Les fractures naturelles s’organisent de la même manière dans les puits 2 et 3 sauf pour les familles N100-110 qui n’apparaissent pas dans le puits 3. Le puits 4 qui est situé très loin de la zone d’étude ne présente pas de fractures partiellement ouvertes et parmi les fractures ouvertes il y a deux familles qui apparaissent par rapport aux deux premiers puits, il s’agit des familles N010-020 et N030 -040. Les familles de direction relevées sont N000-010, N100-110, N130-140, N140-150 et N160170. Ce qui semble constant c’est l’étalement des directions de fractures avec un pas de 10 degrés et l’omniprésence de la direction N140. 124 CHAPITRE V ESSAI D’INTERPRETATION ET CONCLUSION GENERALE ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE 1-La déformation du substratum du bassin de l’Ahnet Le Massif du Hoggar affleure sur environ 500 000 km2 dans l’extrême sud de l’Algérie et se prolonge par l’Adrar des Iforas au Mali et par le Massif de l’Air au Niger : ces trois massifs constituent le Bouclier Targui. Conrad Killian (1932) et Maurice Lelubre (1952) sont les pionniers et leurs travaux ont servi de base à toutes les études et recherches postérieures. Ainsi plusieurs thèses ont été réalisées par Gravelle (1969), Caby (1970), Boissonas (1973), Bertrand (1974), Latouche (1978), Vitel (1979), Chikhaoui (1982), Haddoum (1984) et Ouzegane (1987). Trois grands domaines structuraux séparés par des accidents majeurs, les accidents de méridien 4°50 et 8°30, ont été défini par Bertrand et Caby (Fig.67) : -le Hoggar occidental comprenant le rameau oriental et le rameau occidental séparés par le môle In Ouzzal. -le Hoggar central polycyclique délimité par les accidents de méridien 4°50 et 8°30 d’âge panafricain (Caby, 1968 ; Vitel, 1975,1979). -le Hoggar oriental. Les accidents de moindre extension de direction NE-SW et NW-SE vont jouer un rôle pendant l’évènement panafricain. Les données géochronologiques ont permis de définir trois évènements : l’archéen, l’éburnéen et le panafricain. 125 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE Figure 67 : Esquisse géologique du Hoggar (Bertrand et Lassere, 1976). 126 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE Le Hoggar est composé de terranes qui correspondent à des micros continents qui se sont déplacés au cours de l’orogénèse panafricaine (750-525 Ma) le long de grandes failles transpressives. Il y a eu deux épisodes majeurs de collision : -une phase précoce entre 750 et 640 Ma, caractérisée par des accrétions d’arc insulaires tant à l’ouest qu’à l’est du Hoggar. -une phase tardive entre 630 et 570 Ma résultant de la collision entre le craton ouest africain et le Hoggar. La phase post collision va s’accommoder par le jeu décrochant d’accidents NNE-SSW dextres et NNW-SSE senestres qui va engendrer une extension de direction NS. Cette chaine de montagne sera soumise à l’érosion jusqu’à l’aplanissement et sur laquelle viendront se déposer les premiers sédiments fluviatiles du Cambrien de type conglomératiques au nord du Mole d’Arak qui est la partie méridionale du bassin de l’Ahnet (Figure 68). Ainsi le socle métamorphique est le substratum de la plateforme saharienne et donc du bassin de l’Ahnet. Cambrien Conglomérat de base Granite Figure 68 : Photo du socle métamorphique surmonté par les dépôts fluviatiles du Cambrien au nord du Mole d’ Arak dans le bassin de l’Ahnet. 2-La déformation hercynienne Lors des phases tectoniques postérieures le socle se comportera de façon rigide contrairement à la couverture qui est plus plastique, ainsi les déformations de la couverture sédimentaire seront conditionnées par l’héritage panafricain. La déformation de type socle /couverture est marquée par une déformation caractérisée par l’apparition de plis en échelon (Figure 69-A) dans la couverture qui est le résultat de la présence des accidents profonds dans le socle qui ont été réactivés en décrochement. Le bassin de l’Ahnet a subi deux phases de déformation lors de l’orogénèse hercynienne l’une précoce avec une contrainte б1 orientée N040 et l’autre tardive avec une contrainte б1 orientée N120. 127 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE La première phase va enregistrer le développement de plis d’axes orientés NW-SE et la réactivation des accidents profonds en jeu dextre. La deuxième phase va également réactiver les accidents profonds mais cette fois ci en jeu senestre en fonction de la relation angulaire entre la contrainte et les accidents hérités orientés NS. Lors de cette phase les plis seront réorientés et vont acquérir une forme sigmoïde. A partir de là nous pouvons prévoir les directions de fractures qui peuvent prendre naissance lors du déroulement des deux phases de déformation: Phase N040 : durant cette phase hercynienne précoce les fractures qui peuvent prendre naissance sont les fractures liées au plissement et les fractures liées à un décrochement: Les fractures liées au plissement : - Les fractures d’extrados (longitudinales) de direction N130. - Les diaclases et paraclases diagonales droites et gauches orientées respectivement N025 et N055. - Les diaclases transversales (diaclases de tension T) orientées N040. Les fractures liées à la réactivation d’un accident décrochant majeur orienté NS (Figure 69-B) : -Des fractures R orientés N025 -Des fractures R’ orientés N075 -Des fractures P orientés N165 -Des fractures T orientés N055 -Des fractures Y orientés NS Phase N120 : durant cette phase hercynienne tardive les fractures qui peuvent prendre naissance sont (Figure 69-C) : -Des fractures R orientés N165 -Des fractures R’ orientés N105 -Des fractures P orientés N015 -Des fractures T orientés N135 -Des fractures Y orientés NS 128 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE Figure 69: a) Schéma structural de la zone étudiée. b) Orientation des fractures dans le modèle de Riedel avec une contrainte compressive de direction N040. c) Orientation des fractures dans le modèle de Riedel avec une contrainte compressive de direction N120. 129 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE 3- Le modèle géologique L’analyse des cartes linéamentaires et de l’imagerie de puits a révélé les familles de fractures suivantes : De la carte satellite des trois formations, suivant les trois échelles, nous avons les directions suivantes : N000-010, N050-060, N060-70, N080-090, N090-100, N110-120, N150-160 et N170-180. Du modèle numérique de terrain nous avons les directions suivantes : N000-010, N06070, N090-100, N110-120, N150-160 et N170-180. Au voisinage des failles nous avons les directions suivantes : N000-010, N020-030, N050-060, N060-70, N080-090, N090-100, N100-110, N120-130, N140-150, N150-160 et N170-180. De l’imagerie des puits nous avons les directions suivantes : N000-010, N020-030, N100110, N130-140, N140-150 et N160-170. Le dispositif structural est le résultat de l’effet de deux phases de déformation (ou d’une phase de déformation étalée dans le temps (déformation progressive). Durant la première phase les accidents hérités seront réactivés en décrochement dextre et durant la deuxième phase les accidents seront réactivés en décrochement sénestre ce qui va engendrer la réorientation des axes de plis. En tenant compte de l’orientation des contraintes de compression de direction N040 et N120 et de l’orientation sub-méridienne des accidents panafricains du socle métamorphique nous pouvons interpréter les familles de fractures relevées par les différentes méthodes comme suit : 1- Phase N040 : N020-N030 : N050-N060 : N090-N100 : N140-N150 : N160-N170 : Plans R Plans R’ Plans de diaclases régionales Plans X ou diaclases d’extrados Plans de Skempton P 2- Phase N120 : N030-N040 : N050-N060 : N090-N100 : N110-N120 : N140-N150 : Plans de Skempton P Plans X Plans R’ ou plans de diaclases régionales Plans de fractures de tension T Plans R Il est évident qu’il est difficile de faire la part des déformations des deux phases de déformation avec la rotation de la contrainte dans un contexte de déformation progressive (Loumi, 1998 ;Loumi,K. et Loumi,M.2002 ;Zazoun, 2011). Pour lever l’indétermination il est nécessaire de comparer ces résultats avec des données de terrain et des données de carotte afin 130 ESSAI D’INTERPRETATION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE d’établir une chronologie du développement des fractures en définissant la nature et la réactivation de certaines d’entre elles. Sur le plan pétrolier, les formations cambro-ordoviciennes constituent le réservoir principal grâce à la fracturation engendrée par les différentes phases de déformation. Ceci a été déjà décrit par différents auteurs ayant travaillé dans le bassin de l’Ahnet (Loumi, K. et al., 2010,Zegrir,H. et al.,2014 et Daoui,H. et al.,2014). L’imagerie des puits et l’étude structurale montrent que : - Les directions qui peuvent être ouverte et sereinement conductrices d’hydrocarbures, suivent la direction de la contrainte horizontale du champ actuel. - La densité de fracturation du cambro-ordovicien est plus importante à l’échelle 1/50 000 avec un nombre plus important et des longueurs plus petites, avec modification de leur orientation. - Au voisinage des failles la densité de fracturation du Cambro-ordovicien est plus importante loin des trois failles. Les résultats obtenus dans ce travail pourront servir pour la préparation d’une stimulation par fracturation hydraulique. 131 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Anderson,F.J., 2008. Lineament Mapping and Analysis in the Northeastern Williston Basin of North DAKOTA. GEOLOGIC INVESTIGATIONS.,Vol n° 70, Bismarck, 1-26. 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