L’influence de la fracturation sur l’écoulement des eaux souterraines

Les grands ensembles structuraux du Moyen Atlas

Le domaine atlasique constitue l’épine dorsale du Maroc, s’étendant du NE au SW entre les parallèles 34 et 31 degrés Nord. C’est une véritable barrière montagneuse d’altitude élevée qui sépare le pays en une partie ouverte au NW aux effets océaniques et subissant au SE le climat aride saharien. Une puissante série calcaire au centre et au NE du domaine d’une part et un enneigement abondant et prolongé sur une grande partie de la chaîne atlasique d’autre part font de ce domaine un énorme château d’eau qui distribue ses ressources aux 4/5 de la superficie du Maroc.

Ces ressources ne peuvent guère être utilisées dans le domaine lui-même en raison de la topographie tourmentée et seules quelques cultures irriguées existent sur les terrasses des rivières, dans les grandes vallées. Ce domaine peut être divisé en deux ensembles possédant des caractères différents; le premier est le Haut Atlas qui, partant au N d’Agadir s’étend sur 800 km depuis l’Atlantique jusqu’aux confins des Hauts-Plateaux oranais à I’E ; la largeur du massif est en moyenne de 60 à 80 km et sa direction grossièrement W-E. Le second est le Moyen Atlas orienté SW-NE, constituant une branche se détachant du Haut Atlas à peu près en son milieu, là où la chaîne atlasique est la plus large et se prolongeant vers le N jusqu’en bordure du domaine rifain vers l’W. Le terme de Moyen Atlas désigne le vaste ensemble montagneux encadré au nord par le couloir Sud-Rifain (vallée de l’Inaouène, plaine de Fès-Meknès), au sud par le Haut Atlas et la vallée de la Haute Moulouya, à l’est par la vallée de la Moyenne Moulouya et à l’ouest par la Méséta marocaine. La structure géologique du Moyen Atlas permet de le subdiviser dans ses grandes lignes en deux parties selon une ligne N-S :

– Le Causse moyen-atlasique ou Moyen Atlas tabulaire à l’W,

– Le Moyen Atlas proprement dit ou Moyen Atlas plissé à l’E.

La morphologie du Moyen Atlas tabulaire

Le Causse moyen-atlasique se caractérise par une structure tabulaire, plus faillée que plissée, par un relief monotone s’opposant au Moyen Atlas plissé aux plis accentués, aux monts élevés et aux dépressions marneuses profondes. C’est une lithologie monotone de calcaires liasiques faiblement plissés qui est responsable de cette platitude. Il s’agit en fait de vastes plateaux karstiques diversement étages, qui surplombent les plaines environnantes de la Méséta et du Sais à des altitudes comprises entre 1 000 et 2 200 m. Des ondulations à très grands rayons de courbure, des systèmes de failles, créent des cuvettes ou des horsts, tels le grand horst de Michlifène qui partage le Moyen Atlas tabulaire en deux tronçons : l’un méridional, l’autre septentrional. Les cuvettes sont nombreuses, créant des bassins versants fermés au centre desquels existent souvent des lacs permanents ou « Dayet » (Dayet Aoua, Dayet Ifrah, etc.)

Le Causse d’El-Hammam, au sud d’Aïn-Leuh, présente un paysage typique de poljés adapté au réseau de failles. Ce plateau karstique, comme tous ceux du même genre, a un réseau hydrographique très peu développé. Seules quelques rivières coulent en permanence : Sebou, Oum-er-Rbia, Tigrigra, Aggaï et aussi dans, la région d’Ifrane, l’oued Tizguit. Mais soulignons les pertes importantes de ce dernier qui, à son débouché dans la plaine de Meknès-Fès, est très souvent sec en été. Les affluents secondaires de ces rivières n’existent pratiquement qu’à l’état d’oueds temporaires qui ne connaissent d’écoulement qu’en période de pluie. Dans ce réseau hydrographique mal organisé, l’importance des bassins endoréiques est grande : ils occupent une superficie totale d’environ 600 km2 soit 14 % de la région étudiée et 17 % des terrains karstiques. Ces bassins endoréiques jouent un grand rôle dans l’infiltration des précipitations vers les nappes d’eau souterraine du Causse. Soulignons enfin l’importance des coulées basaltiques quaternaires qui, dans la région de Timhadite surtout, forment de vastes étendues planes sans végétation, parsemées çà et là de cônes éruptifs (jbel Hebri,…). Le réseau hydrographique y est également très mal développé. Partout où ces dalles volcaniques reposent sur un substratum calcaire, on peut observer des dolines bien marquées d’une cinquantaine de mètres de diamètre et de 20 à 30 m de profondeur, formées dans les basaltes, par suite vraisemblablement de dissolutions dans le karst sous-jacent. On n’observe pas ces dolines dans les basaltes là où ceux-ci ne reposent pas sur des calcaires.

La délimitation des bassins hydrogéologiques du Causse Moyen atlasique

La définition et la délimitation des différents bassins hydrogéologiques du Causse moyen-atlasique conduit à faire plusieurs remarques dont la plus importante concerne la relation entre les bassins versants topographiques et les bassins hydrogéologiques. Dans le Moyen Atlas septentrional, c’est-à dire au nord de l’accident de Tizi-NTretten, bassins versants superficiels et bassins hydrogéologiques ont des limites à peu près confondues. Il n’en est pas du tout ainsi dans le Moyen Atlas méridional où se trouve la plus grande unité hydrogéologique du Causse qui est le bassin des sources de l’Oum-er-Rbia de 1640 km2 de 26 superficie souterraine totale dont le quart seulement est inclus dans le bassin versant superficiel. Les trois quarts du bassin hydrogéologique sont situés à l’extérieur du bassin versant de l’Oum-er-Rbia, dans celui de l’oued Guigou en particulier (bassin versant superficiel du Sebou).

On notera également que sur toute l’étendue du bassin hydrogéologique de l’Oum-er- Rbia, il n’y a pratiquement pas de source ; la région des Aît-Youssi du Guigou est la zone sèche du Moyen Atlas, la nappe y est très profonde et n’affleure nulle part ailleurs qu’aux sources même de l’Oum-er-Rbia. Inversement, dans le bassin d’Immouzer du Kandar, la nappe affleure en de nombreuses sources à forts débits, alignées du sud au nord le long de l’axe du synclinal d’Immouzer. Les eaux se réinfiltrent d’ailleurs très vite pour réapparaître à l’aval dans les sources suivantes. Quant à la nature des aquifères du Causse, elle est bien entendu calcaire et karstique. En général, la circulation des eaux se fait préférentiellement dans les grosses fissures et les chenaux, le régime d’écoulement est de type turbulent. Dans le causse moyen atlasique, les formations les plus étendues, les plus continue et puissante sont des formations Jurassique qui constitue les aquifères les plus importants dans ce causse. Ces formations correspond essentiellement aux basaltes de Trias supérieur –infra Lias et aux dolomies et calcaires de Lias inférieur.

Le système aquifère d’âge Lias inférieur

Les dolomies du Lias inférieur couvrent la plus grande partie de la surface du Moyen Atlas tabulaire. Ces dolomies se présentent essentiellement sous forme de faciès bréchiques, ruiniformes et sous forme de strates qui comportent des niveaux constitués par des sables dolomitiques. Les niveaux sableux (arénites dolomitiques) constituent un très bon réservoir d’eau du fait de leur porosité élevée. Mais ces niveaux sableux s’écoulent avec les eaux souterraines et provoque parfois l’effondrement des puits et forages, le bouchage des pompes et à grande échelle la formation des dolines d’effondrement karstique.les niveaux stratifiés sont affectées par une intense fracturation favorisant les écoulements des eaux souterraines. La bréchification touche de préférence les dolomies saccharoïdes imparfaitement cimentées, ce qui engendre des vides d’interstices. Ceux-ci nous permettent de déduire que ces dolomies possèdent une double porosité, l’une d’interstice et l’autre de fissure. Les dolomies d’âge liasique offrent une capacité de contenir une nappe discontinue dont le substratum triasique est constitué d’argile rouge supérieur.

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Table des matières

Remerciement
Listes des figures
Introduction
Chapitre I : Cadre général de la zone d’étude
I/- Les grands ensembles structuraux du Moyen Atlas
1/ Le Moyen Atlas plissé
2/ Le Moyen Atlas tabulaire
II/- Limites et superficies du Moyen Atlas tabulaire
1/- Le tronçon méridional
2/- Le tronçon septentrional
Chapitre II : Synthèse géologique
I/- Histoire géologique
II/- Géomorphologie et lithostratigraphie
1/- La morphologie du Moyen Atlas tabulaire
2/- La lithostratigraphie du Moyen Atlas tabulaire
III/- Les grands accidents majeurs : localisation géographique et orientation
1/- Familles NE-SW
1.1/- L’accident nord moyen atlasique (A.N.M.A)
1.2/- L’accident de Tizi-N-Tretten (A.T.T)
1.3/- L’accident de Dayet Aoua (A.D.A)
2/- Famille NW-SE :
2.1/- Faille de Kandar
2.2/- Faille de Sefrou-Bhalil
2.3/- Faille de Ain Regrag- El Kaliaâ
V/- Fracturation : origine et caractéristique, le rôle dans la mise en place des réservoirs du causse Moyen atlasique
1/- Origine de la fracturation
1.1/- La phase triasico-jurassique
1.2/- La phase Aptien – Albo-Cénomano-Turonien – Sénonien inférieur
1.3/- La phase Paléogène-Miocène inférieur-moyen
1.4/- La phase Vallésien – Miocène supérieur –Pliocène inférieur
1.5/- La phase Pliocène Moyen supérieur
1.6/- La phase Quaternaire ancien-moyen
1.7/- La phase Quaternaire moyen-récent
2/- Caractéristique de la fracturation des causses du moyen Atlas septentrional
2.1/- La fracturation dans le bassin de l’Anoceur-Sefrou
2.1.1/-Le bassin de l’Anoceur
2.1.2/-Le bassin de Sefrou
2.2/- La fracturation dans le bassin d’Imouzzer Kandar
2.3/- La fracturation dans le bassin d’El Hajeb Ifrane
2.4/- La fracturation dans le bassin d’Agourai
Chapitre III : Synthèse hydrogéologique
I/- Climatologie du Moyen Atlas Tabulaire
1/- Les Précipitations
2/- La Température
3/- Le Vent
4/- L’évapotranspiration
II/- Les Bassins Hydrogéologiques dans le Moyen Atlas tabulaire
1/- Nappe des Causses moyens Atlasiques
2/- Origine des eaux dans le Moyen Atlas tabulaire
3/- Le rôle des basaltes dans les causses moyen atlasique
4/-Les formes karstiques dans les causses moyen atlasique
5/- la délimitation des bassins hydrogéologiques du Causse Moyen atlasique
III/- Identification des systèmes aquifères dans le causse moyen atlasique
1/- hydrostratigraphie du causse moyen atlasique
1.1/- Le système aquifère d’âge Trias-infra Lias
1.2/- Le système aquifère d’âge Lias inférieur
IV/- Milieux aquifères fissurés dans les causses Moyen atlasique
1/- Bassin de Sefrou -Annoucer- Bsabis
1.1/- Définition et limite
1.2/- Caractéristiques du bassin
2/- Bassin d’Imouzzer du Kandar
2.1/- Définition et limite
2.2/- Caractéristiques du bassin
3/- Bassin d’El Hajeb Ifrane
3.1/- Définition et limite
3.2/- Caractéristiques du bassin
V/- Hydrodynamisme : drainage et écoulement des eaux souterraines
VI/-L’influence de la fracturation sur l’écoulement des eaux souterraines et la mise
en place des aquifères dans le Moyen Atlas tabulaire
Conclusion générale
Références