seismotectonics and seismology the north of algeria

Transcription

SEISMOTECTONICS AND SEISMOLOGY THE NORTH OF ALGERIA
By Djeddi Mabrouk
Département de Géophysique, Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie .Université
M’Hamed Bougara Boumerdes .Algérie
Abstract
The slow coming together between the afro-Eurasia plates seems to be the main cause
of the active deformation in the whole of North Africa which in consequence come true
in Algeria with a large zone of deformation in an enough large limited band, southern
through Saharan atlas and northern through tell atlas.
Maghrebin and atlasian chain along North Africa are the consequence of this
convergence. In junction zone we have noticed a compressive regime NW-SE with a
creases-faults structure and structured over thrust.
From a geological point of view the north part of Algeria is younger then Saharan platform, it’s changing so instable and constantly in movement, it’s characterized by
creases openly reversed, over thrusts and reversed faults, and undergo perpetually
complex movement vertically and horizontally.
On structural level the north of Algeria it's a part of erogenous alpine peri-mediteranian
and essentially the tertiary age It’s spread from east to the west of Algeria over 1200
km .This oogenesis is extended from east to west on broadband of 100 km .The alpine
chain is shaped by 3 domains: tell atlas in north, high plateaus in mid and Saharan
atlas in south In extreme south we find the Saharan plat form which is made of
Precambrian bedrock recovered by Paleozoic practically not deformed.
The Algerian north and the Saharan plat form are separated by an important accident
along of 2000km from Agadir (Morocco) to Gabes (Tunisian)
The seismic activity is localized essentially in coastal band in north of Algeria shaped
by tell atlas, high plateaus, Saharan atlas.
Earthquakes are limited in the first 20km of the earth's crust; they are caused by
movements along faults of inverted orientation NE-SW or sliding tectonic plats
-The center region. It characterize Strong Earthquake Activity who locate mainly in the
basin of Mitidja (age Neogene).The southern periphery (Atlas Blidéen) constitutes the
June, more Important seism genic sources in the city of Algiers and east (Boumerdes
region).
-The North east-region. It is also part of tellian area, but it is characterized by a different
strain in other parts of northern Algeria. The deformation is slow and low to moderate
seismic activity. Seismic activity is related to tectonic -slip earthquake. The most
pronounced is that of 27 October 1985 (Constantine) of seismic moment
magnitude 𝑀𝑤 = 5.9.
-North -West region. This region is quite active and also artificial seismic hypocenters
which does not exceed 20km.
1
Contexte Géodynamique, structural et sismologique du nord d’Algérie –Djeddi.MK
The deep seismicity is concentrated mainly a narrow strip along the edge of Quaternary
and Neogene basins Intra Mountains along the coast.
The most violent earthquakes in this region are the earthquake of Oran in 1790 and
earthquakes Orléansville (El Asnam in 1954 and 1980).
Key-words: alpine Chain, seismicity north Algeria, earthquakes in Algeria.
I - INTRODUCTION
La sismicité affectant l’Algérie du Nord
relève de la collision perpétuelle du type
inter - continental entre la plaque
eurasienne et la plaque africaine. Elle est
l’indice direct de l’activité des zones de
frontière
entre les
deux plaques
tectoniques
La théorie de la tectonique des plaques
affirme que la plaque africaine s’écarte de
l’Amérique du sud de deux centimètres
environ par an alors que dans le même
temps, elle se rapproche de la plaque
eurasienne de un centimètre
par an
également. Le bassin Méditerranéen est de
ce fait un exemple de convergence lente
de type d’affrontement inter- continental
entre les deux plaques tectoniques.
La partie nord de l’Algérie est du point de
vue géologique plus jeune que la plateforme saharienne, elle est en plein
évolution donc instable et mobile. Elle se
caractérise par des plis fréquemment
renversés, des charriages et des failles
inverses et subites perpétuellement des
mouvements
tectoniques
complexes
verticaux et horizontaux. Cette dynamique
tectonique est à l’ origine d’accumulation de
contraintes importantes induisant des
cassures ou ranimant d’anciennes failles.
Des travaux montrent que les forces
tectoniques accompagnant ces contraintes
sont
relativement
modestes
pour
engendrer de nouvelles failles toutefois
suffisantes pour attiser d’anciens accidents
tectoniques surtout au niveau des zones
sensibles de l’’écorce terrestre.
L’ensemble de la zone côtière longeant le
Nord de l’Algérie sous l’influence du
plissement alpin, présente une activité
sismique modérée à faible bien que de
temps à autre des séismes violents se
manifestent. Les séismes les plus violents
sont ceux d’El Asnam (1954 et 1980) et de
Zemmouri (Boumerdes 2003).Toutefois, la
lenteur de cette convergence pose de
sérieux problèmes d’estimation des risques
sismiques dans toute la partie nord de
l’Algérie.
II - LES PRINCIPAUX REGIMES GEODYNAMIQUES
II -1 Le régime Rifting
L’Algérie du Nord faisant partie de la
marge sud téthysienne se définit par deux
périodes de rifting. La première période
diffuse, s’opérant au Trias est décrite dans
l’Atlas Saharien .La seconde liasique nette,
est marquée par des blocs basculés (Aït
Ouali, 1991, Bracene et al. 2002). Cet
arrangement s’observe nettement sur les
données de géophysique obtenues dans le
système atlasique, (Yelles et al., 2001,
Frizon de Lamotte et al., 2000, Bracene et
al., 2002).Les blocs basculés sont limités
par des accidents tectoniques orientés NE
SW syn-sédimentaires et sont soulignés
par des modifications de faciès et
d’épaisseur ce qui produit des subsidences
distinctes suivant les zones (fig.1).
Cette phase s’accompagne aussi des
premières
mutations
des
dépôts
évaporitiques du Trias pour constituer en
particulier
des dômes salifères, dont
certains seront fossilisés et d’autres, au fil
2
du temps, se transformeront en diapirs
permettant à ces faciès du Trias d’affleurer
en surface (Yelles et al. 2001).
Fig.1 : Coupe sismique montant les blocs basculés du Lias, le diapirisme précoce, les dépôts du Jurassique scellant
les blocs basculés du Lias et l’inversion tectonique au Miocène (Bracene et al 2006)
II -2 Le régime Post-Rift
Au cours du régime post rift les masses
basculées, héritées du régime rafting
pendant le Lias sont enfermées par les
masses du Jurassique moyen jusqu’à la fin
du Crétacé. Cependant certaines zones, tel
que le domaine atlasique oriental,
subissent l’influence de l’ouverture des
domaines avoisinants (Golfe de Syrte) et
l’extension persiste accompagnée de
manifestations diapiriques.fig2.
3
Fig.2 : Enchainement des évènements du début du Mésozoïque à l’époque actuelle.
Abréviations :
Ma : Millions d’années IV :Quaternaire, Hol :Holocène, Pléi : Pléistocène Gelas :Gélasien Plais:Plaisancien,
Zancl : Zancléen Mess :Messinien Torto :TortonienSerrav :Serravallien Langh : Langhien Burd :Burdigalien
Aqu : Aquitanien Sup :supérieur Moy : Moyen CSM : crise de salinité Messinienne Inf : inférieur
Calc-alc :calco-alcalin
II -3 Le régime convergence
La
convergence
des
plaques
lithosphériques Afrique -Eurasie a
débuté au début du Tertiaire (voire fin
du Crétacé), suite à laquelle la marge
africaine subit l’inversion et la phase
déformation paroxysmale se situant à
l’Eocène terminal (Lutétien). D’autres
périodes de déformations marquent ce
régime par la mise en place des
nappes telliennes notamment
au
Miocène, et la poursuite du serrage et
l’inversion de la marge depuis le
quaternaire.
Cette convergence lente semble être
le moteur de la déformation active
dans l'ensemble de l’Afrique du nord et
dont les effets
de celle-ci
se
4
matérialisent en Algérie par une
grande zone de déformation sur une
bande assez large limitée au Sud par
l’Atlas saharien et au nord par l’Atlas
tellien . Les chaines Maghrébines et
atlasiques longeant l’Afrique du Nord
sont les conséquences de cette
convergence. Dans la zone de leur
jonction, on observe un régime du
type compressif NO-SE avec des
structures
en
plis
–failles
et
chevauchements
structurés
en
« échelon »
Le mouvement relatif convergent entre
la plaque africaine et la plaque
eurasienne change de direction et de
vitesse
d’ouest (Maroc)
en Est
(Egypte).Cette convergence est de
direction NO –SE au niveau du Maroc.
Elle devient N-S à la longitude du
Caire. La vitesse de convergence croit
de l’Ouest vers l’Est environ comme
suit fig. 3 :
 4 mm/an environ au niveau de la
marge marocaine,
 5 mm/an environ à la longitude
d’Alger
 6 mm/an environ au niveau de la
marge tunisienne
 9 mm/an environ à la longitude du
Caire (Argus et al 1989)
Fig. 3 : La limite des plaques - Africaine et Eurasienne entre les Açores et la Sicile
III - STRUCTURE LITHOSPHERIQUE EN ALGERIE
La formation des chaines atlasiques et
maghrébines est la conséquence de la
convergence entre les deux plaques
lithosphériques. Cette convergence se
manifeste par une réduction crustale de
direction NNW-SSE.
Des données
gravimétriques et sismiques dévoilent que
La croute terrestre possède une épaisseur
de 5,8 km dans la partie Est du bassin nord
algérien tendant à s’amenuiser vers l’est.
Des données de sismiques notamment
réfraction passant par le bassin nord
algérien dévoilent une croute terrestre
amincie d’épaisseur égal à 4,5 km (Vidal
et al. 1998) .fig. 4.
Cette inversion actuelle se traduit par des
séismes
superficiels,
localisés
généralement
dans les 20 premiers
kilomètres. Ils sont quelquefois violents et
dévastateurs reflétant ainsi la poursuite de
5
la convergence entre les deux plaques
tectoniques.
Les travaux de Panza et al (1980) et
Suhadolc et al (1990) font ressortir que la
lithosphère en méditerranée occidentale
est jeune .Son épaisseur est de 30 km
environ dans le bassin algéro-provençal
mais son épaississement croit vers le sud
pour atteindre une épaisseur comprise
entre 50 et 70 km sous la marge algérienne
et 110 km sous les chaines du Tell et l’Atlas
saharien.
Fig.4 : Coupe Nord- Sud près de 3° 50’E de la Marge Nord algérienne selon Deverchere et al 2005
IV - ASPECT STRUCTURAL DU NORD DE L’ALGERIE.
Très succinctement l’aspect structural du
nord de l’Algérie se résume comme suit :
La chaine alpine, faisant partie de l’érogène
alpin
périméditerranéen
est
essentiellement d’âge tertiaire. Elle s’étale
d’Ouest à l’Est du nord de l’Algérie sur
1200 kilomètres environ.
Cette orogenèse est allongée suivant une
direction E-W sur une bande large de plus
100km environ.
La
chaine alpine est formée par 03
domaines morpho-structuraux : l’Atlas
tellien au Nord, les hauts plateaux au
centre et l’atlas saharien au sud fig. 5
6
Fig.5 : Principaux éléments structuraux du nord de l’Algérie
IV- I - L’Atlas tellien
Il comporte 3 domaines structuraux (du
sud vers le nord)
-
Le domaine externe (domaine
et hercynien. Les terrains, d’âge
Cambrien à
Carbonifère, sont
recouverts par des sédiments
d’âge mésozoïque et Tertiaire.
tellien)
IV - II - Les Hauts Plateaux
-
Le domaine des flyschs : Il est
constitué de nappes pelliculaires
de flyschs d’âge essentiellement
Crétacé
–
Paléogène,
abondamment chevauchantes sur
les unités telliennes. Les flyschs,
constitués essentiellement de
conglomérats et autres minéraux
détritiques, sont regroupés en
trois séries essentielles numidiens
(en position interne), massyliens
(les
plus
externes),
et
mauritaniens
(en
position
externe).
-
Le domaine interne : Il est
constitué par des massifs du socle
poly- métamorphique panafricain
Ils
sont composés principalement de
sédiments
Méso-Cénozoïques
assez
résistants et très peu déformés. Les hauts
plateaux disparaissent à l’Est en cédant la
place à l’’Atlas saharien qui s’élargit pour
former l’Atlas oriental formé par les Aurès.
IV- III - L’Atlas saharien
Il se situe entre l’Atlas tellien affecté par
une
activité tectonique relativement
intense
et la plateforme saharienne
partiellement stable. L’Atlas saharien est
une zone bien particularisée depuis le
crétacé inferieur. Fig. 6
7
Fig6 : Carte de localisation des principales unités géologiques (méditerranée occidental
V
-
LA
PLATE
FORME-
SAHARIENNE
Plus au sud de l’Atlas on retrouve la plate
forme -saharienne, formée de socle
précambrien
recouvert
de
dépôts
paléozoïques pratiquement pas déformés.
L’Algérie du nord et la plate forme
saharienne sont séparés par le grand
accident sud Atlasique, linéament long de
plus 2000 km environ et qui s’allonge
d’Agadir au Maroc jusqu’à Gabes en
Tunisie. Le foyer du violent séisme du 29
février 1960 (Mb = 5.7, I = entre VIII et IX
MSK) s’est produit à Agadir, ville située sur
ce grand accident. La ville fut presque
totalement détruite faisant plus 12000
victimes.
D’un point de vue géologique, la plate
forme - saharienne est définie actuellement
par des structures tectoniques stables
mais qui furent instables avant la période
secondaire. Depuis, Il y eut tantôt une
émergence, tantôt un avancement de la
mer suivie de dépôts et d’entassement de
sédiments d’origine continentale et marine
.La dernière mer abandonna la Sahara
pendant le Tertiaire inferieur. L’apport des
sédiments fut ensuite d’origine unique
continentale.
Le Sahara
est de ce fait depuis des
millions d’année une région stable se
caractérisant par
des mouvements
tectoniques suffisamment faibles et ou les
séismes se font rares.
VI – LES CARACTERISTIQUES DE
LA SISMICITE DU NORD DE
L’ALGERIE
8
L’ activité sismique au nord de l’Algérie
résulte comme partout dans le Maghreb du
rapprochement lent
entre la plaque
eurasienne et la plaque africaine .La plus
importante partie de ce rapprochement est
absorbée au niveau du jonction entre les
deux plaques tectoniques.
La majorité des séismes algériens se
produisent sur la bande côtière du nord de
l’Algérie dans l’atlas tellien (chaine du type
alpin). Cette étroite bande dont la largeur
est d’environ 100km marque la limite des
plaques tectoniques Eurasie Afrique
Cette vaste bande de déformation est
limitée au sud par les chaines de l’Atlas
Saharien .Les séismes qui s’y produisent
sont liés à des structures néotectoniques
en plis et pli-failles de direction NE-SO.
VI -I Sismicité Historique
Des indications historiques sur l’Algérie du
nord permettent de considérer que l’activité
sismique existait bien dans le passé .En
effets, plusieurs séismes ont pu être
considérés dans l’histoire grâce à l’ampleur
des dégâts humains et matériels qu’ils
provoquèrent.
Le nord de l’Algérie est caractérisé par une
activité sismique notable. Les données
fournies par les sismographes installés
depuis 1910 ne sont pas suffisamment
La sismicité de l’Algérie du nord est
localisée dans la zone de jonction des deux
plaques
tectoniques
.Cette
bande
comprend du nord vers le sud : l’Atlas
tellien (tell), les hauts plateaux et l’Atlas
saharien. L’activité sismique et son
ampleur s’amenuisent à mesure que l’on
s’éloigne de vers le sud.
Les séismes, généralement superficiels se
localisent dans les 20 premiers kilomètres
de la croute terrestre .Ils sont générés par
le jeu de failles du type inverse (souvent
aveugle) d’orientation NE-SW et ou de
coulissement .L’Atlas tellien est la région la
plus sujette aux séismes les plus forts
mais également destructeurs parce qu’elle
est occupée par une forte population.
fiables pour décrire cette activité. C’est la
raison pour laquelle, les sismologues ce
sont penchés sur l’étude des archives. De
nombreux catalogues
de la sismicité
historique ont été établis depuis la fin du
18 eme siècle
.Citons ceux du
CRAAG(1994) pour la période de 1365 à
1992, Harbi (2006) pour l’est algérien pour
la période 419 à 2002, CRAAG (2002)
couvrant la période 1992 à 2001,
Harbi(2001) pour l’est algérien de 1850 à
2000. Le catalogue de Benouar (1994) et
celui de l’International Seismological
Center (ISC) fig7
9
Fig7 : Carte de la sismicité historique (bases dee données du CRAAG et USGS, de 1365 à 1972
(L’intensité est indiquée à l’echelle MSK).
La connaissance de la sismicité historique
repose sur une analyse documentaire
d'archives historiques notamment dans les
récits historiques. Or, les catalogues de la
sismicité en Algérie
disponibles
ne
couvrent qu’une très courte période de
l’histoire sismique de l’Algérie à cause du
manque de documents ou d’archives
correspondants
surtout aux époques
médiévales et antiques. Les premiers
documents historiques retrouvés retraçant
l’activité sismique en Algérie décrivent un
événement majeur dans la région d’Alger
en 1365.Anterieurement à cette date seule
les séismes de l’an 42 de Dellys, de l’an
419 qui avait dévasté Setifis (Sétif), le
séisme d’Ain Témouchent en l’an 700 et
celui de Timgad en l’an 800 sont
simplement mentionnés faute d’archives
historiques.
La sismicité du nord de l’Algérie
à fait
l’objet de nombreux
travaux. Les
premières descriptions détaillées des
séismes furent menées par Perrey en
1848. Mais c’est Alsuyuti qui fut le premier
auteur a avoir decrit le seisme qui secoua
la ville d’Alger le 3 janvier 1365.
De nombreux travaux plus récents ont été
menés par Mme Hée, 1950 ; Rothé, 1950 ;
Grandjean, 1954 ; Benhallou et Roussel,
1971 et bien d’autres.
Les reliefs du nord de l’Algérie sont plus au
moins parallèles à la marge et ils sont
donc orthogonaux à la direction de
convergence
des deux plaques
tectoniques Afrique-Eurasie.
Dans ce qui suit, nous mentionnons très
succinctement les principaux évènements
sismiques les plus connus par région. Il
faut mentionner que la déformation se fait
de manière distincte dans ces 3 régions.
A l’ouest, il s’agit beaucoup plus de
mouvements compressifs de direction
NNW-SSE
et les failles sont
généralement inverses tandis qu’à l’Est la
déformation est assurée essentiellement
par des mouvements de coulissage.
Notons également que l’activité sismique
se manifeste principalement en continent
tandis au centre et à l’ouest elle se déroule
aussi bien sur la marge qu’en continent.
importantes sources sismogènes de la ville
d’Alger et à l’est (région de Boumerdes)
VI - I -1 Séismicité du centre
l’Algérie
de
Cette région est caractérisée par une forte
activité sismique
qui se localise
essentiellement dans le bassin de la
Mitidja (d’âge Néogène).Le pourtour sud
(l’Atlas blidéen) constitue l’une des plus
VI –I -2 Séismicité historique
région nord- est
de la
- Historiquement, la région d’Alger a été
affectée par plusieurs forts séismes. Parmi
les séismes
qui ont été
largement
ressentis dans cette région on évoque
ceux 1365,1673, 1716, 1755, Blida en
1825 – Gouraya(15/1/1891)- près de Blida
(23/9/1903
I = VII)- près de Blida
(11/3/1908 I = VII à VIII) .
La sismicité de la région Nord-Est (Est de
l’Atlas tellien)
est surtout faible
en
10
comparaison avec celle de la région ouest
de l’atlas tellien .Elle est liée à des
accidents tectoniques en décrochement
.Le séisme le plus marqué est celui du 27
octobre 1985 de magnitude de moment
sismique Mw = 5.9
Par cette région, on sous-entend toute la
partie est
de l’Algérie du nord. Elle
comprend
la région de constantine –
Guelma –Setif - Djedjeli Bejaia. Elle fait
partie également du domaine tellien, mais
elle se caractérise par une déformation
différente des autres régions du l’Algérie
du nord .La déformation est lente et une
activité sismique faible à modérée.
VI –I -3 Séismicité historique de la
région Nord –Ouest
C’est une région est assez active et de
sismicité également artificielle dont les
hypocentres n’excèdent guère 20km de
profondeur
.La
sismicité
est
essentiellement concentrée une bande
étroite le long des bordures des bassins
néogènes quaternaires intra montagneux
qui longent la côte.
Cette région avait connu un violent séisme
(séisme d’Oran en 1790) .La séismicité de
cette région emprunte l’axe OranMostaganem – Relizane –Mascara .Les
principaux foyers se localisent dans la
VII-SISMICITE INSTRUMENTALE
Contrairement à la sismicité historique, la
sismicité instrumentale a été largement
analysée dans plusieurs travaux et ce
depuis l’installation de la première station
sismologique d’Alger en 1910..
Les séismes détectés sont distribués le
long de zones de failles et des plissements
héritées
de temps géologiques très
anciens. Les zones les plus actives sont la
Les principaux séismes relevés durant la
période historique sont :
-Région de Constantine : Cette région a
connu plusieurs séismes historiques dont
les plus connus sont : nuit du 27/28 avril de
1838 - janvier 1860(17 h 45 min I= IV
MSK) - 17 octobre 1865 (22h 05 min I =
III MSK) - 07 octobre 1866 (vers 6 h du
matin)- Aurès(16/11/1869 ( I = IX) -07 mai
1871 (I= IV MSK , Ms =3.2)- 20 janvier
1876 (9 h du matin)- 26 novembre 1893
(11h 55 min)- 19 septembre 1894 (6h 45
min I = VI MSK) .- Bejaia(Bougie) en 1865,
1880, - Djedjelli ( 21 et 22 aout 1856 ) Biskra 16/11/1869 (VIII).
plaine de Sig et des Beni-Chougrane , les
monts du Zaccar et de Meliana et enfin la
région d’Ech-Chellif.
. - Oran à subit plusieurs violents séismes
parmi lesquels on peut citer les
séismes
de 1790( I =X –XI) -1836( I= VI) -1861(I=
VII) de 1889( I =VII) - Ténès en 1867 Gouraya 1891 – Mascara (29/11/1887 I =
X et 1819 I = IX).
Les récits sur le séisme historique du
9/10/1790 indiquaient qu’il était l’un des
plus désastreux. Il a été ressenti jusqu’à
Malte et avait causé la destruction à peu
près la totalité des habitations et provoqua
la morts de plus de 3000 personnes.
région d’Chleff, la Mitidja, de Mascara. La
sismicité dans le constantinois est notable.
Alors que les hauts plateaux et l’atlas
saharien présentent une activité sismique
très faible. Fig. 8
La première station sismologique en
Algérie fut installée en 1910, cependant, les
stations sismologiques ne furent utilisées
de façon crédible et méthodique qu’à partir
des années 1970. Grace à l’augmentation
du nombre de station sismologique et à
l’enregistrement avec une meilleure
11
dynamique, il est devenu non seulement
possible de localiser les épicentres avec
une meilleure précision qu’autres fois mais
également d’en faire le lien avec le type de
structure géologique lorsque cela est
possible
De plus une sismicité instrumentale
fondée sur un si peu de temps est tout à
fait insuffisante pour indiquer la sismicité
d'une zone de jonction sismique très
complexe.
Les séismes instrumentaux
les plus
violents qui se sont manifestés dans le tell
sont :
VII -1 Séismicité instrumentale du
centre de l’Algérie
Région d’Alger (1924) – Alger 4 /9/1996, Mw
= 5,7)- Sour El Ghozlane (24 juin 1910, Ms
= 6,4 I = X), - Boumerdes (21 Mai 2003,
Mw = 6,8).
Cette région est caractérisée une forte
activité sismique. Les séismes marquant
cette région sont :
Description de quelques séismes
du centre de l’Algérie
-
-
-
2 janvier 1365, Alger fut presque
totalement
détruite
par
un
tremblement de terre d’intensité
estimée à X (Rothé 1950), la
magnitude maximale a été estimée
à 7 ½ .Le séisme fut suivi par près
de 100 répliques pendant la nuit.
10 Mars 1673 et le 29 novembre
1722 un séisme secoua la région
d’Alger (Ambraseys et Vogt, 1988).
3 Févier 1716, la ville d’Alger fut
fortement secouée par un fort
tremblement de terre d’intensité X
Remarque
La récurrence des séismes sur la région
d’Alger s’avère de l’ordre de 20 à 30 ans
pour les séismes modérés ( intensité < IX)
tandis que les gros séismes , d’intensité >
𝐼𝑋 s’avèrent se manifester tous les 350
ans environ (Meghraoui ,1991).
-
-
.Il provoqua la morts de 20000
personnes (Rothé ,1950).
3 Décembre 1735 un tremblement
de terre d’intensité VIII a eu lieu
dans la région de Cherchell –Tipaza
Les 17 mars 1756, 8 novembre
1802 et 18 juin 1847, trois
tremblements
de
terre
respectivement d’intensité (VIIVIII),(VIII) et (VII) se sont produits
dans la même
structure
de
Chenoua (Meghraoui ,1991).
5 novembre 1924, un tremblement
de terre
d’intensité VIII s’est
produit sur l’anticlinal du Sahel
(Meghraoui ,1991)
Le séisme du 21 mai 2003 de Boumerdes
(45 km à l’est d’Alger)
s’est produit
à19h44mn 36s (heure locale). Il s’est
produit dans l’atlas tellien, zone de
jonction entre la plaque africaine et
eurasienne .Cette zone fait partie de la
zone de déformation large de plus de 100
km. L’épicentre du séisme était situé en
mer à une quinzaine de Kilomètres de la ville
de Boumerdes, chef-lieu de wilaya. D’une
Séisme de Boumerdes
durée de plusieurs dizaines de secondes
et suivi par plusieurs répliques, sa
12
magnitude
de moment sismique
(magnitude de Kanamori Mw) a été de 6.8.
La profondeur du foyer du séisme était de
l’ordre de 07 km de ce fait superficiel. Il
s’agirait de la catastrophe naturelle la plus
violente et la plus dévastatrice qui s’est
produite au Nord d’Algérie après le séisme
d’El Asnam le 10 octobre 1980 .Le séisme
a provoqué
des destructions très
importantes des constructions et un chiffre
de
victimes
particulièrement
élevé
dépassant les 2000 victimes.
Les causes et les caractéristiques du
séisme
Bouira –Isser, faille de cap Matifou, faille de
Dellys, faille de Thenia etc…
Les séismes algériens sont dus à la
collision inter continentale entre la plaque
africaine et eurasienne. La plaque africaine
avance vers le nord à la vitesse de 05 mm
par an au niveau d’Alger .Cette
affrontement
créerait, du point de vue
géologique, des contraintes tectoniques
extraordinaires.
Il est connu que La région d’Alger –
Boumerdes fut secouée par au moins 3
séismes violents (en 1365, 1716 et en
2003)
mais
faute
d’étude
paléo
sismologique précise
et l’absence
d’archives surtout de l’époque historique
n’ont pas permis aux géophysiciens de
faire des analyses assez approfondies .Il
est encore difficile d’affirmer ou d’infirmer
que ces séismes soient attribués à la
réactivation des failles sus mentionnées
même si certaines hypothèses probables
laissent penser qu’ils sont liés à certaines
de ces failles ou à des failles probables
situées dans la marge algérienne.
Les séismes se produisent brutalement
quand les contraintes surpassent la limite
de rupture sur la faille .L’énergie accumulée
pendant des dizaines voir des centaines
d’années est alors libérée brutalement.
La région d’Alger –Boumerdes
est
affectée par des accidents néotectoniques
actives et potentiellement sismiques Les
accidents les mieux identifiés sont : la faille
du sahel, faille de Reghaia, failles de
Zemmouri et de khair Eddine, faille de
Dans le cas du séisme de Boumerdes, il en
résulte
des
premières
données
géophysique et géologique qu’il a été
engendré par une faille d’orientation NESW et que son pendage plongé vers le SE.
respectivement
à 18h 11mn 29s et
03h.15mn.01s .Plusieurs milliers d’autres
répliques se sont produites entre le 21 mai
2003 et le 21 mai 2004, elles se sont
produites tout le long du plan de faille entre
Ain-Taya et Dellys.
Les répliques
Le choc principal a été suivi par 4 répliques
de magnitude supérieure à 5 durant les 8
jours qui suivent .Il a été suivi 07 minutes
plus tard par la première forte réplique de
magnitude 5.0. Les 2 plus fortes répliques
atteignant la magnitude 5.8
ont été
enregistrées les 27 et 29.05 .2003
Ce séisme assez violent provoqua un
soulèvement côtier de 0.5 m dans la zone
épicentrale et un tsunami en méditerranée
occidentale. La secousse a provoqué des
dégâts dans les wilayas de Boumerdes, et
la wilaya limitrophe d’Alger, Tizi-Ouzou et
Bouira. Le séisme a été ressenti dans un
rayon de 250 km.
13
VII -2 Séismicité instrumentale de la
région nord- est
nombreux séismes modérés se sont
produits .
Des indications historiques sur la région
nord –est de l’Algérie
permettent de
considérer que l’activité sismique dans
cette région existait bien dans le passé.
-La région du bassin du Hodna : Cette
région a connu de faibles séismes dont le
séisme le plus connu est produit
de
M’Sila le 1 er janvier 1965 (M = 5.5)
Du point de vue sismicité l’est algérien se
caractérise par une sismicité faible à
modérée qui n’a pas dépassé guère M≤ 5.5
.Elle s’exprime principalement en continent
.Les déformations sont lentes et se
caractérisent par des mouvements de
coulissage. Du point de vue sismique, on
distingue 3 régions :
La region Nord –est de l’Algerie
a été
afffectée par plusieurs seismes historiques
et instrumentaux .Parmi les seismes qui
ont été ressentis dans cette region et
ducumentés on cite les evenements
suivants :
-La région de Constantine-Guelma : Il
existe dans cette région de nombreux
importants
accidents
tectoniques.
L’évènement sismique le plus significatif
est le séisme du 27 octobre 1985 qui s’est
produit près d’El Khroub de magnitude de
surface évaluée à 6.0.
-La région de Bejaia-Sétif : La sismicité de
cette
région
est principalement
circonscrite
dans
la
région
de
Kherata(faille
de
Kherata)
ou
de
Région de
Constantine :Elle fut
secouée par des faibles séismes : le 4
aout 1908(I = VIII), 16 septembre 1908,
près de Constantine ( 6 aout 1947 I= VIII –
IX)- Massif de Hodna (12/2/1946 I = VIII) Kherrata (17/2/1949
I= VII) -29 aout
1959(près de Sétif) - Constantine (27
octobre 1985 , Ms = 6.0)- Kherrata
(10/11/2000 ,Mw =5.7)- Bejaia (1946)-M’sila
(12/2/1946 et 10/1/1965 Ms =5.5)- Beni
Ourtilane (10/11/2000 M= 5,7 I = VI) –
Guelma (10/2/1937)-près de Batna
(16/3/1924) – près de Guelma (17/6/1908 I
= VII à VIII).
Fig.8 : Carte des épicentres du Nord de l’Algérie, de 1973 à 2006 (base de données NEIC)
14
Le séisme historique le plus dévastateur fut
celui de Djedjelli en 1856 dont nous le
résumons ci-dessous.
Séisme de Djedjelli
Le 21 aout 1856 un fort séisme d’intensité
VIII MSK (fig.9) secoua en pleine nuit à
23 h 50mn Jijel (Djedjelli) .Il fut suivi le 22
aout 1856 par un second séisme plus
violent d’intensité X qui ne causa que 5
victimes et ce grâce a l’évacuation de la
population juste la veille après le premier
séisme. Ce séisme d’une magnitude Ms
= 5,7 (Harbi 2001) avait provoqué des
glissements de terrain, des fissures et des
signes du phénomène de liquéfaction .Le
séisme d’épicentre situé dans une zone
située à quelques kilomètres au nord de la
ville de Djedjelli, engendra un courant de
turbidité
qui provoqua
un tsunami
modéré. Le seisme principal destructeur(
supposé le choc principal ) du 22 avait
provoquait un raz de marée qui fut observé
le long du littoral ntamment à Alger et
autres.
Les deux seismes ont detruit les ¾ de la
ville de Djedjelli (fig 10). Ils furent suivis par
de nombreuses repliques ressenties par la
population dont la plus forte replique a
atteint une intensité de VIII .Le seisme du
21 aout est admis comme etant un seisme
precurseur (premonitoire) du seisme du 22
aout 1856. Ce séisme, comme celui qui
avait secoué Boumerdes en 2003
dévoilent les conséquences
de la
déformation compressive de la marge
algérienne.
Fig.9 : carte isoséiste du séisme de Djedjelli du 22 aout 1856 (Harbi et al. (2003)
15
Fig.10 : gravure montrant la ville de Djedjelli avant et après le séisme des 21-22 Aout 1856
(Ambraseys, 1982)
Le second évènement qui a marqué la
sismicité de l’est algérien est le séisme
de Constantine du 27 octobre 1985.
La figure 11 est assez significative .Elle
montre l’ampleur et les dégâts des
principaux séismes qui ont secoué le
nord- est de l’Algérie (Harbi et al 2010)
depuis le séisme de djedjelli en 1856
16
Fig.11 : carte cumulative des dégâts engendrés par les séismes historiques et instrumentaux du nord
est algérien :
(1) Djidjelli 22/8/1856 (VIII)
(2) Biskra 16/11/1869 (VIII)
(3) M’sila 3/12/1885 (IX)
(4) Constantine 4/8/1908 (VIII) (5) Mac Mahon 16/3/1924 (VIII)
(6) Guelma 10/2/1938 (VIII)
(7) Mansourah 16/4/1943 (VIII) (8) Berhoum 12/2/1946 (12/2/1946) (9) Constantine 6/8/1947 (VIII)
(10) Kherrata 17/2/1949 (VII)
(11) Texenna 28/12/1954 (VI)
(12) Bir Hadada 4/9/1963 (VIII-IX)
(13)Mechdellah 21/10/1964 (VI-VII) (14) M’sila 1/1/1965 (VIII)
(15) Ziama M. 25/2/1968 (VIII)
(16) Mansourah 24/11/1973 (VIII-IX) (17) Kherrata 28/6/1974 (VII) (18) Kherrata 9/11/1974 (VII)
(19) Constantine 27/10/1985 (VIII)
VII -3 Séismicité instrumentale de la
région Nord –Ouest
L’activité
sismique
en
période
instrumentale a été assurée à partir de
1955 par la station sismologique de
Relizane et par les stations sismologiques
installées près
des barrages de sidi
Mohamed
Benaouda
et
de
Meffrouche(Tlemcen).De nos jours cette
région dispose d’une (1) station régionale
faisant partie du réseau national
télémétrique .Elle permet de collecter et de
centraliser les données sismologiques des
stations uni composantes installées dans
la région de l’ouest algérien .
Région Ouest: Mascara (18/8/ 1994, M=
6 et 17/8/2005 M= 4.4)–El Asnam
(25/8/1922 I = X , 4/9/1954 Ms = 6.7 et
10/10/1980 Ms =7.3)- Tipaza (29 octobre
1989 ,Mw = 6,1) , , Ain Temouchent (22
/12/1999, Mw = 5,7 , en 1912 et en 1959 ) Tenes (1956 ? )- région d’Oran (2/2/1910 I
= VII , 1949 I = V , 1913 I = VII ,1959 I =
VII , 6/6/2008 , Mw =5.6).
Du point de vue sismotectonique cette
région peut être circonscrite en plusieurs
zones qui sont
-La Mesta oranaise : C’est une zone de
déformation appartenant au domaine
Séisme d’Orléansville du 9 septembre
1954 :
Le 9 septembre 1954 à 01h 04 mn 37 s, un
séisme d’intensité évaluée entre X et XI
dans la zone épicentrale (Ms= 6.7) secoue
atlasique. La séismicité très superficielle,
généralement faible et diffuse est générée
par le rejeux survenant dans les chaines
de horsts.
-la zone tellienne. Elle comprend les
éléments structuraux comprenant
les
massifs côtiers, la vallée du Cheliff et ceux
du tell méridional. L’activité sismique est
elevée particulierment dans la vallée du
Chellif et dans la region d’oran . La vallée
du Chellif fut secouée à deux reprises par
de forts
seismes
superficiels ( <
15 𝑘𝑚) en 1954 (M = 6.5) et en 1980 (M=
7.3) .Ces deux seismes ont un mécanisme
ressemblant aux failles inverses de
direction NE-SW à ENE-WSW et avec des
axes de pression hirizontaux de direction
NW-SE .
-Zone du moyen atlas : Elle occupe le
territoire compris entre la mesta oranaise à
l’est et la mesta marocaine à l’ouest .Elle se
caracterise par une activité sismique assez
faible et les seismes qui s’y produisent sont
de faibles profondeurs.
De toutes les zones sus mentionnées, il
ressort que l’activité séismique de la région
Nord -Ouest de l’Algérie se concentre
notamment dans deux régions importantes
à savoir El Asnam et Oran.
toute la région d’Orléans ville, ville située à
160 km d’Alger Fig12 et 13.Il est considéré
comme le plus violent séisme jamais
enregistré en Algérie depuis les cents
dernières années. Une forte réplique de
magnitude 6.3 a suivi le choc principal à 01
17
h 49 mn et 48 s. quatre autres répliques
ont été enregistrées entre la forte réplique
et 09h 28mn 42 s du matin du même jour.
fig.12 l’enregistrement du séisme sur un appareil de mesure de l’institut de Strasbourg (Institut de
Strasbourg Physique du Globe)
La secousse a duré 12 secondes environ
et avait détruit les 2/3 de la ville, elle a été
suivie par plus de 350 répliques entre
septembre et novembre 1954.
Ce séisme superficiel (environ 10km de
profondeur) dont l’épicentre est localisé
dans la localité de Beni Rached
a
provoqué d’importantes déformations de
surface notamment à Beni Rached et Sidi –
Djillali .On y observa des cassures et des
glissements de terrain .Il a provoque plus
1200 morts, 5000 blessés
et
plus
de60000 sans abri.
18
Fig.13 : Carte isoséiste à partir de l’épicentre du séisme d’Orleansville
Physique du Globe)
Séisme d’El Asnam du 10/10/1980
Le 10 octobre 1980, à 12 h 25 mn, un
violent séisme de magnitude 7.3 évaluée
a partir des ondes de surface et 6.5 a partir
des ondes de volume, soit une intensité
estimée à IX (échelle MSK) secoua la
région d’El Asnam
.Il est le troisième séisme violent enregistré
durant la période instrumentale après les
seimes du 25 /8/1922 (I= X) et du 4/9/1954
(Ms= 6.7).fig.14
Ce séisme peut être cité parmi les séismes
le plus violent non seulement durant la
période instrumentale mais le plus
destructeur depuis au moins trois siècles
dans toute la méditerranée occidentale. Il
a causé d’importantes déformations de
surface dans la zone épicentrale et
perturba même le régime des sources
(Institut de Strasbourg
d’eau. Il a été causé par la rupture d’une
faille inverse et chevauchante faisant
partie
d’abondantes
structures
compressives actives qui composent le
nord de l’Algérie. Il s’agit d’une faille
inverse associée à un anticlinal,
de
direction NE-SW et à pendage dirigé vers
le nord –ouest. La rupture a laissé des
traces surface perceptibles sur 40 km le
long de la faille avec un rejet vertical
maximum observé de 6 mètres. Ce séisme
a été ressenti sur un rayon de 250 Km .et
provoqua plus de 4000 victimes et 400 000
sans abri.
Fut suivi par des centaines répliques parmi
lesquelles on dénombre 50 répliques de
magnitude supérieure à 4 entre le choc
principal et le 31 janvier 1981.
19
+Fig.14 : carte des intensités du séisme du 10/10/1980 Ech –Chelif-Zeboudja
VIII-SEISMES DE L’ATLAS SAHARIEN
Les séismes les plus connus sont :
-Région de Djelfa (9 janvier 2007 ; ML =
4,1) et région de Ain Sefra (14 décembre
2009, ML = 5.0) à l’ouest -Région d’El
Oued (9 juillet 2007, ML = 5,2) à l’Est
IX - MARGE ALGERIENNE
La Marge algérienne, située à la frontière
des plaques Afrique et Eurasie, se déforme
en compression de façon diffuse. Elle est
soumise à une série de mouvements
tectoniques récents notamment du type
effondrements, surrections, failles etc…
Le 16 novembre 1869 un seisme s’est
produit à 12 h 45 mn .Ce seisme d’
epicentre localisé dans l’atlas sarahien a
provoqué la mort de 30 personnes et un
grand nombre de blessé à Biskra.
Son fractionnement tectonique et le taux de
convergence faible engendrent une
sismicité modérée. Le plateau continental
est connu pour être très étroit et caractérisé
par une pente le plus souvent abrupte.
Les travaux sur la marge algérienne sont
très peu nombreuses et éparses .Les
travaux les plus connus sont ceux
de
20
Glangeaud et de Leclaire et les quelques
travaux explorations de sismiques marines
à caractères pétroliers. Les plus récents
travaux
sont ceux des
campagnes
Maradja , Prisme et le programme Spiral
qui ont pour objectif l’étude de la structure
profonde
à l’aide des méthodes
géophysiques ( sismique réflexion ).
_______________________________________ooooo______________________________________
Références :
21
Ait Ouali,R.(1991) : Le rifting des Monts des Ksours au Lias. Organisation du bassin,
diagenèse des assises carbonatées, place dans les ouvertures mésozoiques au
Maghreb. Thèse ès Sciences.Univ. Alger 306 p.
Aitouche, Moh-Amokrane; Djeddi, Mabrouk; Baddari, Kamel (2013). Fractal
variogram-based time–space of aftershock sequences analysis—case study: the May
21, 2003 Boumerdes–Algeria earthquake, M w = 6.8 .Arabian Journal of Geosciences
, July 01, 2013
Anne Domzig (2006) Déformation active et récente, et structuration tectonosedimentaire de la marge algérienne Thèse de doctorat Univ. De Bretagne
Occidentale
Assia Harbi.Mustapha Meghraoui.Said Maouche (2011) The Djidjelli(Algeria)
earthquakes of 21 and 22 August 1856 (I VIII,IX) and related tsunami effects revisitd
Bezzeghoud, M, Ayadi, A, Sebai .A, Ait Messaoud, M, Mokrane,A and Benhallou,
H(1996).Seismicity of Algeria between 1365 and 1989 : Map of maximum observed
intensities(MOI) , in Advances en Geofisica y Geodesia, vol.1,IGN, Madrid , Spain,
107-114.
Bouedja .F . (2010). Tectonique actuelle et récente et risque sismique de la région de
Constantine. Mémoire de Magister Univ Ferhat Abbas Setif Algerie
Bracene.R.Frizon de Lamotte.D (2002).Origin of intraplate deformation in the system
of the western and central Algeria from Rifting to Cenozoic-Quaternary
Inversion.Tectonophysics.357 .p 207-226
Djeddi Mabrouk(2013) Sismicité de la Région d’Alger : Analyse et Synthèse des
connaissances actuelles. http://djeddimabrouk.fr.gd/
Maouche,S(2002) ,Etude sismotectonique de l’Algérois et des zones limitrophes de
Cherchell-Gouraya , Thesede Magister, 113pp.USTHB Alger
Ousadou, F.,Dorbath,L .,Dorbath,C Nounif,M.A and Benhallou, H (2013).The
Constantine(Algeria) seismic sequence of 27 October 1985:A new rupture model
from aftershocks relocation, focal mechanisms and stress tensors, J .Seismol.17.
N°2, 207 – 222
Roussel, J. (1973a).Les zones actives et la fréquence des séismes en Algérie 17161970.Bull.Soc.Hist.Nat.Afr.Nord.64, n°3, 11-227
22
Ouyed, M (1981).Le tremblement de terre d’El –Asnam du 10 octobre 1980, Etude
des répliques, Thèse de 3 eme cycle, Uni Scientifique et médicale de Grenoble,
France, 227 pp
Yelles-Chaouche, A.K .Ait Ouali,R. Bracene.R . Derder,M.EM, Djelit,H
(2001).Chronologie de l’ouverture du bassin des Ksours (Atlas Saharien, Algerie) au
debut du Mésozoique , BS.G France ,t 172, n°3 p 285-294
Sahadolc,P G..F Panza ET S.Mueller. (1990)Physical proprerties of the lithosphereAsthénospere system in Europe .Tectonophysics, 176: 123-135.
s
23

seismotectonics and seismology the north of algeria

Transcription

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