Types des granulats naturels

Les usages des granulats naturels

Parmi les transformations et les applications des granulats : le béton de ciment considéré comme un géomatériau composite fabriqué à partir de granulats naturels (sable, gravillons) ou artificiels (granulats légers) agglomérés par un liant hydrique (le ciment). Le ciment lui-même est fabriqué par le broyage et la cuisson du calcaire et argile, plus du gypse et d’autres ajouts minéraux occasionnels (selon le type du ciment). Au-delà de la simple définition, qui évoquerait plutôt un matériau relativement rudimentaire, les granulats s’avèrent en fait, être des matériaux soigneusement élaborés dont les caractéristiques sont codifiées dans la plupart des pays, et qui sont en réalité des produits industriels comme les autres.

En effet, aux différents types d’usage des granulats correspondent des exigences spécifiques en termes de 5 caractéristiques de ces matériaux. Les granulats doivent alors répondre à un niveau d’exigence minimum, s’ils sont destinés aux sous couches routières ou aux bétons, croissant pour des matériaux de structure ordinaires, voire très strictes lorsqu’ils doivent être inclus dans des ouvrages tels que des ponts, des ballasts de voies ferrées ou des couches de roulement autoroutières. Ainsi, on considère que la construction d’un kilomètre d’autoroute nécessite approximativement 30 000 tonnes de granulats, un kilomètre de réseau ferroviaire à grande vitesse près de 9000 tonnes et une école environ 3000 tonnes (Arquié et al., 1990b).

Les granulats alimentant principalement le secteur du BTP (bâtiments et travaux publics), leur production suit, par voie de conséquence, l’évolution générale des commandes de ce secteur. Ainsi, les quantités produites annuellement varient entre 300 et 400 millions de tonnes. Au vu de ces quantités très importantes, il apparait très clairement que les granulats sont devenus, aujourd’hui, des matériaux de première nécessité dont l’approvisionnement doit être assuré de façon durable pour les générations futures.

L’élaboration des granulats en carrière

Une carrière est le lieu d’où sont extraits des matériaux de construction tels que la pierre, le sable ou différents minéraux non métalliques ou carbonifères. Le chantier se fait à ciel ouvert, soit « à flanc de coteau », soit « en fosse » (jusqu’à une centaine de mètres de profondeur parfois). Les carrières peuvent être souterraines ou sous-marines. Elles exploitent des roches meubles (éboulis, alluvionnaires) ou massives (roches consolidées sédimentaire (calcaires et grès) , éruptive ou métamorphique : (ardoises , granites, porphyres, gneiss, amphibolites, quartzites, schistes, basaltes, etc.). Quel que soit la famille considérée, la production des géomatériaux peut se décomposer en trois grandes principales opérations qui sont la découverte, l’extraction et le traitement.

Cadre géographique

Le secteur d’étude appartient au bassin de Saïs, qui se situe entre les parallèles 335 Km et 385 Km, et les méridiens 465 Km et 545 Km, ce dernier se trouve limité au Nord par les rides prérifaines, à l’Est par la vallée de l’oued Sebou par la partie orientale et septentrionale du Moyen Atlas vers le Sud-Est et le Sud, et par les affluents de l’oued Beht vers l’Ouest. Ce bassin s’étend d’est en ouest sur une longueur de 100 Km environ, sa largeur est d’environ 30 Km suivant une direction nord-sud. Sa superficie totale est de 2100 Km 2. Le bassin de Saïs constitue la partie 10 médiane du sillon sud-rifain, ce dernier est une dépression qui s’étend de l’Atlantique à l’Ouest au détroit de Taza à l’Est. La dépression se prolonge jusqu’à la Méditerranée par le couloir Taza-Oujda. Le sillon sud-rifain se caractérise principalement par sa situation entre deux grands domaine structuraux trop différents : le domaine rifain au Nord, et le domaine méseto-atlasique au Sud. Le mot bassin pour ce cas a des raisons et des origines géologiques ou géomorphologiques : le bassin de Saïs est un bassin sédimentaire ou d’avant fosse, au contraire à la notion des bassins versants (hydrologiques).

Le bassin de Saï

Le bassin de Fès – Meknès est considéré dans l’ensemble comme un vaste synclinal dissymétrique subsidie de direction E-W qui s’enfonce progressivement sous une couverture néogène pour se redresser rapidement au contact des rides pré rifaines. Il est formé en profondeur par le même calcaire d’origine marine que celui des causses du Moyen Atlas sur lequel se sont déposées des marnes bleues et grises datées du Miocène. Ces marnes sont surmontées par une formation détritique ou carbonatée d’origine lacustre datée du Plio-Quaternaire, et plus précisément du Plio-Villafranchien (le lac du Saïs n’étant plus en communication avec la mer). Une fois le lac asséché, est apparu le plateau calcaire de Meknès, qui détermine une surface structurale que les oueds érodent et entaillent profondément, et la plaine de Fès qui est en grande partie, une plaine d’érosion encroutée, Les deux sont séparés par la flexure d’Ain Taoujdate. Une couverture de dépôts alluviaux et colluviaux d’âge Quaternaire récent vient de déposer sur la majorité de la surface du bassin.Sur le plan régional, le bassin de Fès-Meknès est une vaste structure d’accueil des sédiments tertiaires, venants des chaines de montagnes qui l’encadrent. Il est considéré alors comme type de bassin ‘‘intramontagneux’’ ou ‘‘intra-chaîne’’, et il représente une partie de l’avant pays de la cordillère du Rif. D’après Cirac (1985), le bassin de Saïs s’est individualisé au Tortonien inférieur (Miocène) suite à l’importante phase de distension qui a affecté l’ensemble de l’arc de Gibraltar. La distension générale des contraintes N-S serait à l’origine de l’allongement E-W de ce bassin. Le rejeu de failles bordières a entraîné par la suite l’enfoncement des bordures septentrionales de la Méséta à l’Ouest et le Moyen Atlas à l’Est.

A ces jeux de failles, s’ajoute la surcharge sédimentaire due à l’érosion de l’arrière-pays en remontée isostatique, pour concourir au développement du bassin et de sa subsidence. Celle-ci diminue d’importance à partir du Messinien supérieur – début Pliocène pour permettre au bassin de passer à sa phase de comblement, phase correspondant au résultat de la dégradation des nappes de remblayage et de l’accrétion verticale des dépôts, conduisant dans les deux cas au colmatage du bassin et au retrait de la mer.

Paléo-environnements et évolution géodynamique

L’érosion anté-miocène du substratum liasique engendre la fracturation et la séparation de ce dernier en morceaux, il a donné naissance à des secteurs ou le Lias est complètement absent. Les dépôts néogènes sont mises en place, pour ce cas directement sur le Trias. A la suite d’une phase distensive d’orientation N – S, entre dans le cadre de la convergence Europe – Afrique, le bassin de Saïs a effondré et subsidié suivant un allongement dissymétrique subéquatorial. Ce qui a favorisé la transgression Tortonienne marine qui s’est installé sur le substratum du Saïs, la série représentative de cette transgression débute par des faciès détritiques grossiers, qui indiquent un milieu littoral, Surmontés par une épaisse formation marneuse Caractérisant le milieu profond. Cette transgression prolonge jusqu’au centre du Moyen Atlas Cirac, 1985 ; Aït Brahim, 1991 ; Wernli, 1988.

La phase missiniene est caractérisée par une grande communication entre l’Atlantique et la Méditerrané, à travers le couloir sud rifain. Vers la fin du Missinien, on assiste à l’arrivé des olisthostromes prérifains (nappes gravitaires) engendré par la monté isostatique et par les mouvements tectoniques, ce qui a conduit successivement à la diminution de la profondeur d’eau, la fermeture du bassin sud rifain, la rupture des échanges entre l’Atlantique et la Méditerrané, et par conséquence, une régression fini missiniene. Le Pliocène est caractérisé par la poursuite de l’exhaussement des Rides sud-rifaines et de l’avant pays mésétoatlasique accompagnés d’une subsidence dans le Saïs. Ceci implique une érosion de plus en plus intense des nouveaux reliefs sous un climat humide et dont les produits viennent combler le bassin du Saïs Boumir, 1987, ce qui a donné lieu à la formation des sables à matrice carbonatées. Une autre transgression qui a été envisagé par Margat, 1954 et confirmé par Wernli en 1986, et connue sous le nom de la transgression Moghrébienne , elle a été responsable sur le dépôts des fameux sables fauves, qui vont être par suite émergés, altérés, kaolinisé, et décalcifié selon Boumir, 1987.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : GENERALITEES SUR LES GRANULATS
I.Introduction
II.Définition
III. Origines des granulats
IV.Types des granulats
IV.1.Les granulats alluvionnaires
IV.2. Les granulats éruptifs
IV.3. Les granulats carbonatés
IV.4. Les granulats artificiels
Les usages des granulats naturels
L’élaboration des granulats en carrière
VII. La remise en état et l’après carrière
IIX. Lois règlementaires de l’exploitation des carrières
IIX.1.Les forces de ces lois
IIX.2.Les faiblesses de ces lois
Conclusion
CHAPITRE II : PRESENTATION DE L’ENVIRONNEMENT DU BASSAIN DE SAIS
Introduction
II. Cadre géographique
III. Contexte climatique
IV.Cadre géologiques
IV.1. Géologie régionale
IV.1.1. Domaines encadrants
IV.1. 1.a. Le Moyen Atlas
IV.1. 1.b. Domaine mésetien
IV.1. 1.c. Domaine rifain
IV.1.2. Le bassin de Saïs
IV.2. Aperçu Lithostratigraphique
IV.2.1 .Le socle paléozoïque
IV.2.2 .Le Trias
IV.2.3 .Le Lias
IV.2.4. Le Miocène
IV.2.5 .Le Pliocène
IV.2.5. a. Pliocène inférieur
IV.2.5.b. Pliocène moyen
IV.2.5. c . Pliocène supérieur-Quaternaire basal (Plio- Villafranchien
IV.2.5. c .a. La formation lacustre du plateau de Meknès ( idrissi, 1992
IV.2.5. c. b. La formation fluvio-lacustre de la plaine de Saïs
IV.2.6. le Quaternaire moyen et récent
IV.3. Aspect structural
IV.3.1. Fracturation moyen-atlasique
IV.3.2. Fracturation pré-rifaine
IV.3.3. Fracturation Saïssienne
IV.4. Paléo-environnements et évolution géodynamique
V.Hydrogéologie
V.1. Acquisition des données
V.2. Présentation
V.2.1. La nappe phréatique
V.2.2. La nappe profonde
V.2.2.a.Le bilan hydraulique
V.3. Conclusion
VI.Hydrologie de surface
VI.1. Réseau hydrographique
VI.2. Sources importantes
VII. Conclusion
CHAPITRE III : CHAPITRE III PRESENTATION DES CARRIERES AU SEIN DU BASSIN DE SAIS
I.Introduction
II.Acquisition des données
III. Analyse et traitement des données
III.1. Description générale
III.2. Situation actuelle des carrières
III.3. Types de matériaux exploités
III.4. Les superficies exploitées
III.5. Les quantités annuelles exploitées
III.6. Synthèse
Carte des carrières39
CHAPITRE IV : INTERACTIONS CARRIERESENVIRONNEMENT : CAS DES CARRIERES ANARCHIQUES D’OUED OUISLANE
I.Introduction
II.Situation géographique
III. Généralités
IV.Analyse des Effets de l’exploitation sur l’environnement
IV.1. Etude de l’évolution de la dégradation des terrains agricoles
IV.1.1.Simulation de l’évolution de la dégradation des Surperficies par ArcGis et GlobalMapper
IV.1.1.a. Comparaison des MNT
IV.1.1.b. Schématisation de l’évolution
IV.1.2. Suivie de la dégradation des superficies par images satellitaires
IV.1.2.a. délimitation des endroits concernés
IV.1.2.b.Présentation des images
IV.1.3. Résultats et discussions
IV.2. Estimation de la dégradation de la roche réservoir de la nappe phréatique
IV.3. Descriptions théoriques de l’effet des excavations sur les écoulements souterrains
VI.4. Effet des excavations sur la qualité d’eau
Conclusion
CONCLUSION GENERALE